Revolutionäre Methoden zum Heizen Ihres Hauses! Geothermieheizung: Was ist das?

Geothermie ist eine Methode zur Raumbeheizung. aufgrund der aus den Eingeweiden der Erde gewonnenen Energie.

In den 70er Jahren des XX Jahrhundert brach eine Ölkrise aus. Die Industriellen begannen, nach einer Möglichkeit zu suchen, den Brennstoff durch eine alternative Quelle zu ersetzen.

So entstand die erste Erdwärmeheizung.

Heute ist diese Art der Wärmeerzeugung weit verbreitet. in Nordamerika und Westeuropa.

Geothermische Heizung unter der Erdkruste: Was ist das, das Funktionsprinzip

Geothermieheizung funktioniert wie ein Kühlschrank, nur zum Heizen. Auf der Erdoberfläche ist eine Wärmepumpe installiert, von der aus ein Wärmetauscher in den Schacht abgesenkt wird.

Grundwasser fließt durch das Gerät nach oben und erwärmt sich dabei. Die erwärmte Flüssigkeit wird zum Heizen der Räumlichkeiten verwendet.

Energieverbrauch zum Erhitzen von Wasser geringer als die empfangene Wärmeleistung.

Funktionsprinzip

Der Kollektor versorgt den Verdampfer mit warmem Wasser. Das sich erwärmende Kältemittel verdampft. Der Dampf wird vom Kompressor durch Elektrizität erhitzt. Der Kondensator kühlt den Dampf ab und verursacht Freisetzung von Wärmeenergie und Rückführung des Kältemittels in seinen ursprünglichen flüssigen Zustand.

Zum Erhitzen von Wasser wird Strom benötigt. Jedes eingesetzte kW bringt, im Durchschnitt 5 Nutz-kW Energie.

Geräteliste

Erstellen Geothermieanlage Es werden 4 Geräte benötigt:

• Kollektor;
• Verdampfer mit Kältemittel;
• Kompressor;
• Kondensator.

Zu den aufgeführten Komponenten zwei benötigen einen Stromanschluss: Kompressor und Kondensator.

Vorteile

Geothermieheizung hat Vorteile gegenüber anderen Heizarten:

• Die gewonnene Energie wird für jeden Zweck.
• Dauer der Kraftstoffversorgung zu einem bestimmten Bereich nicht begrenzt.
• Seine Verwendung umweltfreundlich.
• Installation erfordert keine häufige Wartung.
• Das System amortisiert sich im Laufe der Zeit.
• Geothermieanlage nimmt wenig Platz ein: nicht größer als ein Kühlschrank.
• Bei Bedarf kann das System leicht neu konfigurierbar.
• Kompatibel mit anderen Typen Heizung.

Mängel

Obwohl die Erdwärmeheizung viele Vorteile bietet, Es gibt auch Nachteile:

• Teuer System und Installation.
• Amortisiert sich in ca. in 10 Jahren.
• System kann nicht verwendet werden in Gebieten mit sinkenden Temperaturen unter 20 Grad.
• Unabhängig von der Art der Installation sind folgende Voraussetzungen erforderlich: großflächige Erdarbeiten mit gemieteten Geräten.

Innen- und Außenansichten der Erdkonturen

Die Grundlage des Systems - eine Wärmepumpe angeschlossen an zwei Konturen: extern und intern.

Innenkontur besteht aus Rohren und Heizkörpern, die die Energie des erwärmten Wassers in den Raum übertragen. Sie können durch eine Fußbodenheizung ergänzt werden.

Außenkontur — ein System, das den Innenraum mit Wärme versorgt. Wasser zirkuliert im Kreislauf, ergänzt durch ein Frostschutzmittel. Bei der Erdwärmeheizung wird die Flüssigkeit als Wärmeträger bezeichnet. Der Wärmeträger gelangt in die Wärmepumpe und erwärmt sich durch den Druckanstieg. Die erwärmte Flüssigkeit gelangt in den internen Kreislauf und gibt Wärme an den Raum ab. Anschließend gelangt das abgekühlte Wasser in die Tiefe und erwärmt sich dort. So wiederholt sich der Kreislauf.

Luft-Wasser-Wärmepumpe: Diagramm

Wärmepumpe ist ein Gerät zum Heizen. Gerät nimmt Wärme aus der Luft auf und wandelt sie in Energie um. Mit ihrer Hilfe erwärmt die Pumpe das Wasser, das Wärme an den Raum abgibt. Das Funktionsprinzip der Luft-Wasser-Pumpe ist im umgekehrten Carnot-Zyklus. Die Geräte sind funktionsfähig, solange die Außentemperatur 20-25 Grad unter Null.

Foto 1. Schematische Darstellung der Luft-Wasser-Wärmepumpenstruktur. Dabei wird die aus der Luft gewonnene Wärme in Energie umgewandelt.

System besteht aus vier KomponentenZirkuliert entlang der Außenkontur Freon, das im Verdampfer in Dampf umgewandelt wird. Anschließend wird das Gas im Kompressor komprimiert und gelangt in den Kondensator. Der Dampf kondensiert zu Wasser, das in den Kreislauf zurückgeführt wird. Die dabei freigesetzte Wärme erwärmt das Wasser im internen Kreislauf. Somit Es treten zwei Zyklen auf: Zirkulation von Wasser mit Kühlmittel durch den Boden; Beheizung von Räumen durch Heizkörper.

Luft/Wasser-Wärmepumpen hängen von der Außentemperatur ab. Bei starkem Frost funktioniert die Heizung problematisch, da das Freon im Außenkreislauf gefriert. Dies ist der Grund für den Einsatz von Systemen in warmen Ländern, in denen die Temperatur selten sinkt unter -10. In solchen Gebieten ermöglicht Erdwärme mehr als nur Heizen, sondern auch die Warmwasserversorgung.

Wenn die Außentemperatur auf das maximale Niveau des Freon-Betriebs fällt, wird das System automatisch Anschluss einer alternativen Heizung mit Strom oder GasWenn die Temperatur steigt und das Geothermiekraftwerk seinen Betrieb wieder aufnimmt, wird die alternative Quelle abgeschaltet.

Horizontale Installation eines Systems, das durch die Wärme der Erde funktioniert

Die horizontale Verlegung der Außenkontur wird in Bereichen verwendet, in denen wo der Boden jedes Jahr bis zu einer bestimmten Tiefe gefriert. Unterhalb dieser Ebene werden die Rohre in einem Graben verlegt, der parallel zum Boden verläuft.

Foto 2. Installation einer Erdwärmeheizung nach dem horizontalen Prinzip. Für eine solche Konstruktion ist eine große Grube erforderlich.

Das Wasser zirkuliert durch den beheizten Boden, erwärmt sich, gelangt in die Wärmepumpe und erwärmt dann die Flüssigkeit im internen Kreislauf. Nach der Wärmeabgabe die Flüssigkeit kehrt in einem neuen Kreis entlang des Grabens zurück.

Es werden Gräben ausgehoben und Rohre verlegt. Nach Fertigstellung des Außenkreislaufs installiert der Fachmann die Pumpe und verlegt anschließend Innenkontur.

Vorteil liegt in der Variabilität der Systemerstellung. Es eignet sich für erschlossene Grundstücke, auf denen der Bau eines Hauses oder Landhauses gerade abgeschlossen wurde.

Mängel bestehen aus einem großen Arbeitsvolumen beim Verlegen von Rohren; in der Unmöglichkeit der Nutzung in kalten Regionen des Planeten. Horizontale Geothermieheizung begrenzt das Pflanzen von Bäumen auf dem Gelände.

Vertikale Installation

Vertikaler Typ wird verwendet an Orten, an denen eine horizontale Ausrichtung nicht möglich ist. Zur Montage von Bohrmaschinen mehrere Brunnen, in dem die Außenkontur installiert ist. Brunnen werden von einem Punkt aus gebohrt, wobei der Winkel leicht von der Vertikalen abweicht, sodass mehr Wärme gewonnen wird.

Wasser wird auf seinem Weg durch die Tiefen der Erde erhitzt, gelangt in den Verdampfer und wird in Dampf umgewandelt. Luftx wird durch den Kompressor komprimiert und gibt im Kondensator schlagartig Energie ab.

Die freigesetzte Wärme erwärmt den internen Kreislauf, der den Raum heizt, und die Flüssigkeit wird durch Rohre in einen neuen Kreislauf geleitet.

Im Boden Sie bohren Brunnen und verlegen Rohre. Nachdem der äußere Kreislauf erstellt wurde, installieren die Bauarbeiter die Pumpe und verlegen anschließend den inneren Kreislauf.

Vorteil besteht in der Möglichkeit, das Landschaftsbild des bebauten Gebiets nicht zu beeinträchtigen.

Mängel: Für die Zirkulation wird mehr Strom benötigt als für ein horizontales System. Die Verwendung von Paarbrunnen für die Wasserzu- und -ableitung ist nicht effizient genug.

Installation einer Erdwärmeheizung für ein privates Landhaus

Der Installationsvorgang läuft wie folgt ab:

• Vorbereitung, einschließlich Messen und Auswählen der Komponenten für die Arbeit;
• Installation des externen Kreislaufs des Systems;
• Installation der internen Schaltung;
• Rüstarbeiten und Inbetriebnahme der Heizung.

Brunnen — die Außenkontur und Umwälzpumpe und Batterien - intern. Die Wärmepumpe ist im Haus installiert.

Außenkontur befindet sich in unmittelbarer Nähe des beheizten Gebäudes, nicht weiter als 10 MeterDie im Schaltkreis befindlichen Anschlüsse sind gecrimpt.

Nützliches Video

Sehen Sie sich ein Video an, das den Installationsprozess eines Wärmetauschers für ein Erdwärmeheizsystem demonstriert.

Amortisation, erzeugte Energiemenge

Pro verbrauchtem kW Das System erzeugt Strom 5 kW oder mehr kostenlose Wärmeenergie. Experten zufolge amortisiert sich die Erdwärmeheizung in etwa in einem Jahrzehnt. Dieser Wert sinkt mit zunehmender Fläche des beheizten Raumes.