Геотермално гријање куће властитим рукама: принцип рада, значајке инсталације и препоруке

Уз све предности алтернативних извора енергије, техничка имплементација инфраструктуре која их опслужује и даље остаје главна препрека масовној дистрибуцији технологија бесплатног снабдијевања енергијом. Средства за акумулацију и испоруку ресурса оправдавају се углавном у реализацији великих пројеката који раде са великим количинама горива, електричне енергије или топлоте. У том смислу, додељује се геотермално грејање, што је најмање захтевно за технички и оперативни систем, што му омогућава да се самостално организује у условима приватног домаћинства.

Принцип система

Употреба геотермалне топлотне енергије је могућа захваљујући природном и сталном загревању унутрашњих слојева земљине коре магмом. Степен производње топлоте је толико висок да се температура од око 45-50 ° Ц, прихватљива за акумулацију, претвара чак иу хладним регионима са замрзавањем на прихватљивим дубинама за бушење. Другим ријечима, главни задатак система је да се топлинска енергија достави директно до мјеста потрошње. Основни принцип геотермалног гријања заснива се на пријеносу енергије кроз колекторе и канале с циркулирајућим антифризом.

У првој фази, топлота се акумулира директно у утроби земље уз помоћ посебних елемената са повећаним преносом топлоте. То су колекторске јединице које апсорбују топлоту и затим га преносе заједно са антифризом у дистрибутивну јединицу на местима усисавања и потрошње. У овој фази, црпна станица је укључена, која претвара и испоручује енергију радијаторима, систему ПТВ-а, котловима и другим јединицама које учествују у инфраструктури грејања.

Апплиед екуипмент

Већина техничких чворова су помоћни уређаји и уређаји који служе транспортној мрежи преноса топлоте. Можемо разликовати већ споменуте колекторе, цијевне комуникације, као и експанзиони резервоар на доводу до дистрибутивне станице, који служи као тампон. Главни функционални елемент система је геотермална пумпа. За кућно грејање се користе пумпе са пасивним расхладним модулима. Присутност таквих осигурача је неопходна као средство аутоматске регулације оптерећења које се не може ручно контролисати током непрекидног рада система.

По величини, такве пумпе могу да одговарају просечним фрижидерима, стога, узимајући у обзир везивање и санитарне арматуре са одводним каналима за ову опрему, у почетку се препоручује да се организују техничке просторије. У зависности од типа система, јединица може да обавља и функцију грејања и функцију хлађења - као клима уређај. Али у другом случају је потребно организовати додатна кола за испоруку радног флуида.

Врсте топлотних пумпи

Извор геотермалног топлотног зрачења може бити различито окружење. Тако се, поред земље, иу најефикаснијим и сложенијим системима, заједно са њом, користе и високе температуре воде и ваздуха. У зависности од конфигурације дистрибуције енергије, геотермална топлотна пумпа за грејање се класификује у следеће типове:

• Соил-ватер. Најчешћи систем који укључује употребу затворених контура земљишта са дубоким сондама у комбинацији са системом за генерисање топлоте воде.
• Вода-вода. Отворене бушотине се користе за извлачење енергије подземних вода, које се, међутим, такође загревају од тла на великим дубинама.
• Вода у ваздух. Најсложенији систем у који је укључено неколико група складишне опреме - укључујући вањске радијаторе и зрачне плоче које се загријавају тијеком рада.

Све ове системе обједињује једна важна предност у односу на друга средства за акумулирање природне енергије. То лежи у чињеници да геотермално грејање не претвара топлоту у другу врсту енергије (пара, електрична енергија). У завршној фази, потрошачи га користе у изворном облику.

Организација топлотне пумпе

Као основа за јединицу, можете користити конвенционални сплит систем. На пример, постројење са капацитетом од око 1 кВ може произвести 5-6 кВ топлоте, у зависности од услова рада и квалитета везивања. Екстерна јединица за кондиционирање мора бити постављена у заштитни дрвени оквир, са висококвалитетном топлотном изолацијом. Контуре испоруке антифриза из уземљених батерија ће бити послате на њега. У сложенијем дизајну, каскадне геотермалне топлотне пумпе се користе за кућно гријање, у којем се за сваки круг користи неколико компресора.

У принципу, број водова за снабдевање топлотом са земље (или воде са ваздухом) није ограничен ни са чим, као и број пријемних пумпи и дистрибутера. Међутим, важно је узети у обзир растуће оптерећење опреме. Снажни електроенергетски системи са 3-4 петље могу захтевати употребу трофазне 380 В мреже само за подршку аутоматског управљања и система за заштиту осигурача.

Дриллинг ацтивитиес

За организацију комуникације између извора уноса топлотне енергије и пумпе, биће потребне бушотине. Инсталиране су сонде са колекторима - директни одводи топлине. Бушење ће се морати изводити уз помоћ посебне опреме, јер се ручно може развити само мала бушотина од 5-7 м. Нормативна дубина за потпуно геотермално загревање варира од 20 до 100 м. За сонде се могу користити пластичне цеви. притисак око 6 бара. За већу ефикасност треба користити везивање неколико линија (3-4), чији крајеви су повезани у облику слова У. Тако да у условима јаких мразева са минималним преносом топлоте, цеви не пуцају, неће бити сувишно организовати њихово контурно грејање. Да би се то урадило, најмање једна електрична жица треба да се повуче у језгро закаченог канала са могућношћу снабдевања струјом.

Инсталирајте хоризонталне батерије

Ако из неког разлога вертикална бушотинска организација геотермалне контуре на локацији није реализована, онда је могуће организовати хоризонталну инсталацију пријемника топлоте. Потребна је платформа минималне димензије 15к15 м, од које је уклоњен слој земље дубине 50 цм, а затим се на изоловану површину стављају аналози наведених сонди. На пример, хоризонтално геотермално грејање код куће може да се организује преко електричних подлога или цеви за размену топлоте. Конфигурације локације контура се такође могу разликовати, али стручњаци за већи енергетски ефекат препоручују постављање комуникација са "змијом" или спиралом.

Како побољшати енергетску ефикасност система?

Готови фабрички комплекси су добри јер су сви њихови конструкцијски дијелови и компоненте међусобно уравнотежени и прилагођени својим карактеристикама. Предност независне организације система на одвојеним јединицама је да се свака контура и радни чвор могу надоградити независно од заједничке инфраструктуре. Дакле, многи одбијају стандардни топлински акумулатор, замјењујући његову функцију бетонском спојницом. У овом случају, геотермално загревање ће радити са минималним температурним разликама у кругу резервоара за мешање. Такође се препоручује експериментисање са расхладним средством и коришћење компресора са "плутајућим" перформансама. Правилно израчунавање оптерећења уз оптималну расподјелу топлине по погонским круговима ће повећати ефикасност система за 15-20%, уз минимизирање трошкова снабдијевања електричном енергијом.

Предности геотермалних инсталација

У поређењу са традиционалним системима грејања са котловском опремом, ово је еколошки најприхватљивији начин грејања. Поред тога, вреди додати висок ниво безбедности у односу на економичну гасну опрему и ниске захтеве за одржавањем. У смислу топлотне ефикасности, геотермално гријање приватне куће може бити оправдано ако постоји довољно подручја у којима се покривају извори воде или земљишта. Изградња бунара, бунара са хидролошким комуникацијама и коришћење ваздушних акумулатора топлоте ће омогућити да се кућица у земљи потпуно снабдева топлотом без додатних грејача.

Недостаци система

У првој фази, организација геотермалне инфраструктуре ће захтијевати значајне трошкове - и за опрему и за инсталације. Штавише, трошкови ће премашити процену за исте котларнице са пуним опсегом пуштања у рад. Исплата због ниских трошкова одржавања ће трајати 5-7 година. Оне се односе на минусе геотермалног гријања код куће и обимност комуникација. Чак и са рационалним и компактним распоредом вертикалних батерија, потребно је полагање цеви до дистрибутивног чвора са трансфер станицом, што такође захтева посебну просторију.

Закључак

Власник куће, који процењује могућности уређења различитих система грејања, суочава се са тешким задатком израчунавања капацитета и техничких ресурса који ће бити потребни током операције. Сам принцип геотермалног гријања има за циљ минимизирање трошкова одржавања и одржавања инфраструктуре, уз одржавање високих параметара снабдијевања топлотом. Али у пракси, постизање значајних резултата није лако. За то је потребан добро осмишљен и добро осмишљен пројекат са детаљним прорачунима, али најважније је основна доступност оптималних услова за рад геотермалне опреме.