Geotermalni sustavi grijanja za seosku kuću: značajke "uradi sam".
Znamo da je geotermija toplina Zemlje, a pojam "geotermalno" često se povezuje s vulkanima i gejzirima. U Rusiji se geotermalna energija koristi prvenstveno u industrijskim razmjerima; na primjer, postoje dalekoistočne elektrane koje rade koristeći toplinu našeg planeta.
Mnogi ljudi su sigurni da je stvaranje geotermalnog grijanja kod kuće vlastitim rukama nešto izvan znanstvene fantastike. Nije li? Ali to apsolutno nije istina! S razvojem modernih tehnologija domaća uporaba "zelene energije" postala je sasvim moguća.
Govorit ćemo o principima rada alternativnog grijanja, njegovim prednostima i nedostacima, te usporediti s tradicionalnim sustavima grijanja. Također ćete naučiti kako postaviti izmjenjivač topline i kako instalirati geotermalno grijanje vlastitim rukama.
Sadržaj članka:
- Nekoliko povijesnih činjenica
- Stvarne prednosti i nedostaci
- O geotermalnim izvorima grijanja
- Princip rada takvog grijanja
- Dvije vrste mjesta izmjenjivača topline
- Uranjanje horizontalnog izmjenjivača topline u rezervoar
- Učinite sami: što i kako
- Troškovi i izgledi za povrat
- Zaključci i koristan video na tu temu
Nekoliko povijesnih činjenica
Kada je 70-ih godina prošlog stoljeća izbila naftna kriza, na Zapadu se pojavila goruća potreba za alternativni izvori energije. U to su se vrijeme počeli stvarati prvi geotermalni sustavi grijanja.
Danas su raširene u SAD-u, Kanadi i zapadnoeuropskim zemljama.
Na primjer, u Švedskoj aktivno koriste vodu iz Baltičkog mora, čija je temperatura +4°C. U Njemačkoj se čak na državnoj razini sponzorira uvođenje geotermalnih sustava grijanja.
U Rusiji postoje geotermalne elektrane Pauzhetskaya, Verkhne-Mutnovskaya, Okeanskaya i druge. Ali postoji vrlo malo dokaza o korištenju Zemljine energije u našem privatnom sektoru.
Stvarne prednosti i nedostaci
Ako je geotermalno grijanje u privatnom sektoru relativno malo rasprostranjeno u Rusiji, znači li to da ideja nije vrijedna troškova njezine implementacije? Možda se ne isplati baviti ovim pitanjem? Pokazalo se da to nije tako.
Korištenje geotermalnog sustava grijanja za vaš dom je isplativo rješenje.I za to postoji nekoliko razloga. To uključuje brzu instalaciju opreme koja može raditi dugo vremena bez ikakvih prekida.
Ako u sustavu grijanja koristite visokokvalitetni antifriz, a ne vodu, neće se smrzavati i njegovo će trošenje biti minimalno.
Navodimo i druge prednosti ovog načina grijanja.
- Postupak izgaranja goriva je isključen. Stvaramo apsolutno vatrootporan sustav koji tijekom rada ne može oštetiti kućište. Osim toga, eliminiraju se brojna druga pitanja vezana uz prisutnost goriva: sada nema potrebe tražiti mjesto za njegovo skladištenje, baviti se njegovom pripremom ili isporukom.
- Značajna ekonomska korist. Tijekom rada sustava neće biti potrebna dodatna ulaganja. Godišnje grijanje osiguravaju sile prirode koje mi ne kupujemo. Naravno, pri radu dizalice topline troši se električna energija, ali količina proizvedene energije znatno premašuje količinu potrošene energije.
- Čimbenik okoliša. Geotermalno grijanje privatne seoske kuće je ekološki prihvatljivo rješenje. Nepostojanje procesa izgaranja eliminira ispuštanje produkata izgaranja u atmosferu. Ako mnogi ljudi to shvate i takav sustav opskrbe toplinom postane raširen, negativni utjecaj ljudi na prirodu višestruko će se smanjiti.
- Kompaktnost sustava. Ne morate organizirati zasebnu kotlovnicu u svom domu. Sve što je potrebno je dizalica topline, koja se može staviti npr. u podrum.Najvoluminoznija kontura sustava bit će smještena pod zemljom ili pod vodom; nećete je vidjeti na površini svoje stranice.
- Multifunkcionalnost. Sustav može raditi i za grijanje u hladnoj sezoni i za hlađenje tijekom ljetnih vrućina. Naime, zamijenit će vam ne samo grijač, već i klima uređaj.
- Akustična udobnost. Dizalica topline radi gotovo nečujno.
Odabir geotermalnog sustava grijanja je isplativ, unatoč činjenici da ćete morati potrošiti novac na kupnju i ugradnju opreme.
Inače, kao nedostatak sustava navode upravo troškove koje će morati imati da bi se sustav instalirao i pripremio za rad. Morat ćete kupiti samu pumpu i neke materijale te obaviti radove na ugradnji vanjskog razvodnika i unutarnjeg kruga.
Međutim, ti se troškovi isplate već u prvih nekoliko godina rada. Naknadna uporaba kolektora položenog u zemlju ili uronjenog u vodu omogućuje značajne uštede.
Osim toga, sam postupak instalacije nije toliko kompliciran da zahtijeva pozivanje stručnjaka treće strane da ga izvedu. Ako ne bušite, onda sve ostalo možete sami.
Valja napomenuti da su neki obrtnici, u nastojanju da uštede novac, naučili prikupljati geotermalne Diy dizalica topline.
O geotermalnim izvorima grijanja
Sljedeći izvori zemaljske toplinske energije mogu se koristiti za geotermalno grijanje:
- visoka temperatura;
- niske temperature.
U visokotemperaturne spadaju npr. termalni izvori. Mogu se koristiti, ali je njihov opseg ograničen stvarnim položajem takvih izvora.
Dok se na Islandu ova vrsta energije aktivno koristi, u Rusiji se termalne vode nalaze daleko od naseljenih područja. Oni su maksimalno koncentrirani na Kamčatki, gdje se podzemna voda koristi kao rashladno sredstvo i dovodi u sustave tople vode.
Ali imamo sve potrebne preduvjete za korištenje niskotemperaturnih izvora. U tu svrhu prikladne su okolne zračne mase, zemlja ili voda.
Za dobivanje potrebne energije koristi se dizalica topline. Uz njegovu pomoć provodi se postupak pretvaranja temperature okoline u toplinsku energiju ne samo za grijanje, već i za opskrbu toplom vodom privatnog kućanstva.
Princip rada takvog grijanja
Ako ste upoznati s načinom na koji to radi klima uređaj ili hladnjak, tada je očita sličnost ovih procesa s principom rada geotermalnog grijanja. Osnova sustava je dizalica topline, koja je spojena na dva kruga - vanjski i unutarnji.
Da biste organizirali tradicionalni sustav grijanja u bilo kojoj kući, potrebno je instalirati cijevi za transport rashladne tekućine i radijatora, kada se zagrijava, toplina će teći u prostorije. U našem slučaju također su potrebne cijevi i radijatori. Oni čine unutarnju konturu sustava. Može se dodati dijagramu topli pod.
Vanjska kontura izgleda mnogo veća od unutarnje, iako se njezine dimenzije mogu procijeniti tek tijekom planiranja i instalacije. Tijekom rada je nevidljiv jer je pod zemljom ili pod vodom. Obična voda ili antifriz na bazi etilen glikola cirkulira unutar ovog kruga, što je mnogo bolje.
Dakle, ključni element koji pokreće cijeli sustav je dizalica topline. Ako vaš dom ima običnu perilicu rublja, znajte: ova pumpa će zauzeti približno istu površinu.
Za rad mu je potrebna električna energija, ali, trošeći samo 1 kW, proizvodi 4-5 kW topline. I to nije čudo, jer je izvor "dodatne" energije poznat - to je okoliš.
Dvije vrste mjesta izmjenjivača topline
Postoje dvije mogućnosti grijanja privatne kuće korištenjem energije niske temperature iz okoliša. Osnova sustava u sva tri slučaja je geotermalna pumpa.
Unutarnji krug ostaje nepromijenjen za bilo koji način grijanja, a glavna razlika je mjesto vanjskog kruga.
Geotermalno grijanje dolazi s izmjenjivačem topline koji se nalazi:
- okomito — nalaze se u bušotinama koje prodiru ili ne prodiru u vodonosnik;
- vodoravno — izmjenjivači topline sustava smješteni su u jamu ili otvoreni spremnik u obliku neke vrste spirale.
Svaka od ovdje navedenih vrsta grijanja ima svoje karakteristike, nedostatke i prednosti.
Ako namjeravate stvoriti takav sustav grijanja vlastitim rukama, bit ćete zainteresirani saznati više o svakoj vrsti.
Opcija 1. Okomito postavljanje vanjskog kolektora
Ova vrsta grijanja temelji se na zanimljivom prirodnom fenomenu: na dubini od 50-100 m ili više od svoje površine zemlja ima istu i konstantnu temperaturu od 10-12°C tijekom cijele godine.
Da bismo mogli koristiti ovu zemaljsku energiju, potrebno je bušiti vertikalne bušotine. Tehnologija je gotovo slična pripremi izvora za unos vode.
Kako bi se što više očuvao krajolik, može se izbušiti nekoliko cijevi s iste početne točke, ali pod različitim kutovima.
Vanjski krug sustava bit će ugrađen izravno u ove bušotine. To će vam omogućiti učinkovito oduzimanje topline zemlji. Naravno, ova se metoda teško može nazvati jednostavnom i niskobudžetnom.
To je relevantno u slučaju kada je teritorij uz kuću već razvijen, a narušavanje njegovog krajolika je nepraktično. Dubina bušenja bušotine može doseći od 50 do 200 metara.
Specifični parametri bušotine ovise o geološkoj situaciji na mjestu i parametrima buduće strukture. Životni vijek ovog dizajna je oko 100 godina.
Za ugradnju vertikalne verzije sustava s izmjenjivačem topline koji crpi energiju podzemne vode potrebno je izbušiti dvije vodonosne bušotine.
Iz jednog od njih, koji se naziva debitni, crpkom se crpi voda koja se nakon prijenosa topline odvodi u drugi, prihvatni ispust.
Opcija #2. Horizontalni raspored kolektora tla
Da biste postavili vanjski krug za vodoravno grijanje, morate znati do koje dubine se tlo smrzava u vašem području.
Cijevi su postavljene ispod razine smrzavanja u unaprijed pripremljenim rovovima, pokrivajući prilično veliki prostor: za zagrijavanje kuće čija je površina 200-250 četvornih metara. m, trebate koristiti otprilike 600 m2. m izmjenjivač topline. To je šest stotina četvornih metara.
Jasno je da će u takvim uvjetima obujam iskopa biti značajan. Osim toga, u svom planu morate uzeti u obzir položaj drveća i druge vegetacije na mjestu kako ih ne biste zamrznuli. Na primjer, kolektorske cijevi ne bi trebale biti smještene bliže od jednog i pol metra od drveća.
Ova metoda ugradnje koristi se, u pravilu, u slučajevima kada se mjesto tek razvija za izgradnju. Sve izračune i planove za izgradnju vikendice, organiziranje grijanja i planiranje zemljišta najbolje je provesti istovremeno.
Uranjanje horizontalnog izmjenjivača topline u rezervoar
Ova metoda zahtijeva posebnu lokaciju kućanstva - na udaljenosti od oko 100 m od rezervoara dovoljne dubine. Osim toga, navedeni rezervoar ne bi trebao smrznuti do samog dna, gdje će se nalaziti vanjska kontura sustava. A za to, površina rezervoara ne može biti manja od 200 četvornih metara. m.
Očita prednost ove metode je odsutnost obveznog rada na iskapanju, iako se još uvijek morate petljati s podvodnim položajem kolektora. Također će biti potrebna posebna dozvola za obavljanje takvih radova.
Međutim, još uvijek je najekonomičnije geotermalno postrojenje koje koristi energiju vode.
Učinite sami: što i kako
Ako ćete sami instalirati geotermalno grijanje, onda je bolje kupiti gotov vanjski krug. Naravno, razmatramo samo načine horizontalnog postavljanja vanjskog izmjenjivača topline: ispod površine tla ili ispod vode.
Mnogo je teže sami instalirati vertikalni kolektor bunara ako nemate opremu i vještine bušenja.
Dizalica topline nije veliki dio opreme. Neće zauzeti puno mjesta u vašem domu. Uostalom, u veličini je usporediv, na primjer, s konvencionalnim kotlom na kruta goriva. Spajanje unutarnjeg kruga vašeg doma na njega nije težak zadatak.
Zapravo, sve se radi potpuno isto kao i kod organiziranja i ožičenje grijanja koristeći tradicionalne izvore topline. Glavna poteškoća je dizajn vanjskog kruga.
Najbolja opcija bila bi korištenje rezervoara ako se nalazi na udaljenosti ne većoj od 100 m. Potrebno je da njegova površina prelazi 200 četvornih metara. m, a dubina je 3 m (prosječni parametar smrzavanja). Ako ovo vodeno tijelo ne pripada vama, dobivanje dozvole za njegovo korištenje može postati problem.
Ako je akumulacija ribnjak koji se nalazi na vašem posjedu, onda stvar postaje jednostavnija. Voda iz ribnjaka može se privremeno ispumpati. Tada se rad na dnu može obaviti jednostavno: morat ćete položiti cijevi u spiralu, pričvršćujući ih u tom položaju.
Radovi na iskopu bit će potrebni samo za kopanje rova, koji će biti potreban za spajanje vanjskog kruga na dizalicu topline.
Nakon što su svi radovi završeni, ribnjak se može ponovno napuniti vodom. U sljedećih stotinjak godina vanjski izmjenjivač topline trebao bi raditi ispravno i ne bi stvarao probleme svom vlasniku.
Ako imate na raspolaganju zemljište na kojem samo trebate izgraditi kuću i uzgajati vrt, ima smisla planirati horizontalni izmjenjivač topline na tlu.
Da biste to učinili, trebali biste napraviti preliminarni izračun površine budućeg kolektora, na temelju već navedenih parametara: 250-300 m2. m kolektora na 100 m2. m grijane površine kuće.
Rovovi u koje će se polagati kružne cijevi moraju biti iskopani ispod razine smrzavanja tla.
Još bolje, jednostavno uklonite tlo do dubine smrzavanja, položite cijevi, a zatim vratite tlo na svoje mjesto. Posao je naporan i složen, ali uz veliku želju i odlučnost, možete ga dovršiti.
Troškovi i izgledi za povrat
Troškovi opreme i njezine instalacije tijekom izgradnje geotermalnog grijanja ovise o snazi jedinice i proizvođaču.
Svatko bira proizvođača na temelju vlastitih promišljanja i podataka o ugledu i pouzdanosti pojedine marke. Ali snaga ovisi o području prostorije koja se služi.
Ako uzmemo u obzir snagu, cijena dizalica topline varira u sljedećim rasponima:
- na 4-5 kW – 3000-7000 konvencionalnih jedinica;
- na 5-10 kW – 4000-8000 konvencionalnih jedinica;
- na 10-15 kW – 5000-10000 konvencionalnih jedinica.
Ako ovom iznosu dodamo troškove koji su potrebni za izvođenje instalacijskih radova (20-40%), tada ćemo dobiti iznos koji će se za mnoge činiti apsolutno nerealnim.
Ali svi će se ti troškovi nadoknaditi u vrlo razumnom roku. Ubuduće ćete morati platiti samo manje troškove za električnu energiju potrebnu za rad pumpe. I to je sve!
Kao što pokazuje praksa, geotermalno grijanje posebno je korisno za kuće s ukupnom grijanom površinom od 150 četvornih metara. m. U roku od pet do osam godina, svi troškovi za instaliranje sustava grijanja u tim kućama su u potpunosti nadoknađen.
Ako geotermalno grijanje nije posebno traženo među vlasnicima privatnih kuća, tada su stanovnici južnih regija već cijenili učinkovitost solarnih sustava. Tehnologija solarne grijaće konstrukcije je prilično jednostavan, a njegovu učinkovitost i praktičnost potvrđuju dugogodišnja iskustva u korištenju od strane zapadnih zemalja i naših sunarodnjaka.
Za više informacija o alternativnim izvorima energije pogledajte ovaj članak.
Zaključci i koristan video na tu temu
Ako vam je lakše uočiti vizualne informacije, onda će vam ovaj video omogućiti da vlastitim očima vidite kako točno funkcionira geotermalni sustav, kao i da saznate više o tome tko ima koristi od ove vrste grijanja i zašto.
Pozivamo vas da pogledate kratki video u kojem će vlasnik horizontalnog podzemnog kolektora ispričati svoje dojmove o njegovom radu.Osim toga, gledajući ovaj video, saznat ćete o tekućim troškovima povezanim s radom geotermalnog sustava grijanja.
Svaki vlasnik privatne kuće bira za sebe hoće li kupiti usluge organizacija za opskrbu resursima ili se osloniti samo na sebe. Pritom se vodi cijelim popisom razmatranja.
Cilj koji smo si postavili nije natjerati vas na gotov zaključak, već podijeliti informacije o mogućnostima rješavanja problema s kojim se suočavate.
Imate li što dodati ili imate pitanja o geotermalnom grijanju privatne kuće? Možete ostaviti komentare na publikaciju. Kontakt obrazac nalazi se u donjem bloku.
Geotermalni izvori topline već se naširoko koriste u Europi kako bi se smanjila uporaba tradicionalnih goriva i time očuvao okoliš. Često čitamo da tamošnje države pružaju sve vrste potpore takvim projektima, ali u Rusiji zasad o tome možemo samo sanjati. Ovom problematikom se bave samo entuzijasti.
Sve dok je cijena geotermalnog grijanja tolika, neće se razvijati.
Stalno me zanima ova tema. Takav sustav imali bismo u svakoj privatnoj kući da oprema i rad za njegovu izgradnju nisu tako skupi. Troškovi će se vrlo sporo isplatiti, kroz 20-30 godina, ovo je više ulaganje u budućnost nego brz učinak. Stoga mnoge države mudro financijski podupiru ovakve događaje među stanovništvom. Sada me zanima cijena jedinice i njena potrošnja energije.
Da! Mislite li da je rok povrata za glavni plin manji od 20-30 godina? Jako ću vas razočarati! Plus, postoji godišnji ugovor o servisu, koji jednostavno ne postoji, cijene rastu svake godine itd.! Samo razmisli o tome.
Osoba je zainteresirana za geotermalno grijanje, a vi govorite o plinu. Magistralni plin se neće isplatiti jer a priori nije besplatna alternativa. Takvim izjavama i pitanjima zbunjujete ljude.
Sada o opremi za geotermalno grijanje, njenom održavanju i jamstvu. Instalaterske tvrtke daju jamstvo od 15-20 godina.
U ovom trenutku možemo reći da ćete za grijanje kuće od 100 m2 i opskrbu toplom vodom trebati izdvojiti oko 6,5-7 tisuća eura. Nije tako velika cijena za vlastito praktički besplatno grijanje i toplu vodu. To omogućuje rok povrata u roku od pet godina. Također ću priložiti vizualni dijagram principa rada geotermalnog grijanja kod kuće.