שיטות מהפכניות לחימום הבית! חימום גיאותרמי: מה זה

גיאותרמי היא שיטה לחימום חדרים. עקב אנרגיה המתקבלת מבטן כדור הארץ.

בשנות ה-70 של המאה ה-20 במאה ה-20 פרץ משבר נפט. תעשיינים החלו לחפש דרך להחליף דלק במקור חלופי.

כך הופיע החימום הגיאותרמי הראשון.

כיום, סוג זה של ייצור חום נפוץ. בצפון אמריקה ובמערב אירופה.

חימום גיאותרמי מתחת לקרום כדור הארץ: מה זה, עקרון הפעולה

חימום גיאותרמי עובד כמו מקרר, לחימום בלבד. משאבת חום מותקנת על פני הקרקע, ממנה יורד מחליף חום לתוך הפיר.

מי תהום זורמים דרך המכשיר כלפי מעלה, ומתחממים לאורך הדרך. הנוזל המחומם משמש לחימום המקום.

צריכת אנרגיה לחימום מים פחות מפלט החום המתקבל.

עקרון הפעולה

הקולט מספק מים חמים למאייד. נוזל הקירור, לאחר החימום, מתאדה. הקיטור מחומם על ידי המדחס עקב חשמל. המעבה מקרר את הקיטור, וגורם שחרור אנרגיית חום והחזרת נוזל הקירור למצבו הנוזלי המקורי.

חימום מים דורש חשמל. כל קילוואט המושקע מביא, בממוצע, 5 קילוואט שימושי של אנרגיה.

רשימת ציוד

ליצור תחנת כוח גיאותרמית נדרשים 4 מכשירים:

• אַסְפָן;
• מאייד עם קירור;
• מַדחֵס;
• קַבָּל.

בין הרכיבים המפורטים שניים דורשים חיבור חשמלי: מדחס ומעבה.

יתרונות

חימום גיאותרמי יש יתרונות לעומת סוגי חימום אחרים:

• האנרגיה המתקבלת מיושמת לכל מטרה שהיא.
• משך אספקת הדלק לאזור מסוים לא מוגבל.
• השימוש בו ידידותי לסביבה.
• הַתקָנָה אינו דורש תחזוקה תכופה.
• המערכת משלמת את עצמה לאורך זמן.
• תחנת כוח גיאותרמית תופס מעט מקום: לא גדול יותר ממקרר.
• במידת הצורך, המערכת ניתן להגדרה מחדש בקלות.
• תואם לסוגים אחרים הַסָקָה.

פגמים

למרות שחימום גיאותרמי מציע יתרונות רבים, ישנם גם חסרונות:

• יָקָר מערכת והתקנה.
• משלם את עצמו תוך בערך בעוד 10 שנים.
• מַעֲרֶכֶת לא ניתן להשתמש בו באזורים עם ירידה בטמפרטורות מתחת ל-20 מעלות.
• ללא קשר לסוג ההתקנה, נדרשים הדברים הבאים: עבודות עפר בקנה מידה גדול באמצעות מכשירים שכורים.

מבטים פנימיים וחיצוניים של קווי מתאר של כדור הארץ

הבסיס של המערכת - משאבת חום המחוברת ל שני קווי מתאר: חיצוני ופנימי.

קו מתאר פנימי מורכב מצינורות ורדיאטורים המעבירים את אנרגיית המים המחוממים לחדר. ניתן להשלים אותם על ידי חימום תת רצפתי.

קו מתאר חיצוני — מערכת המספקת חום לחלל הפנימי. מים זורמים לאורך המעגל, בתוספת רכיב נוזל נגד קיפאון. בחימום גיאותרמי, הנוזל נקרא נושא חום. לכן, נושא החום נכנס למשאבת החום, ומתחמם עקב עליית הלחץ. הנוזל המחומם נכנס למעגל הפנימי, ומעביר חום לחדר. לאחר מכן, המים המקוררים עוברים לעומק, שם הם מתחממים. כך, המחזור חוזר על עצמו.

משאבת חום אוויר למים: תרשים

משאבת חום היא מכשיר המשמש לחימום. אוספת חום מהאוויר, וממירה אותו לאנרגיה. בעזרתה, המשאבה מחממת את המים, אשר פולטים חום לחדר. עקרון הפעולה של משאבת אוויר-מים הוא במעגל קרנו ההפוך. המכשירים מסוגלים לפעול כל עוד טמפרטורת החוץ עולה על 20-25 מעלות מתחת לאפס.

תמונה 1. תרשים סכמטי של מבנה משאבת חום אוויר-מים. במקרה זה, החום הנאסף מהאוויר מומר לאנרגיה.

מַעֲרֶכֶת מורכב מארבעה מרכיביםמסתובב לאורך הקונטורה החיצונית פריאון, אשר מומר לקיטור במאייד. לאחר מכן הגז נדחס במדחס ועובר למעבה. הקיטור מתעבה למים, המוחזרים למחזור, והחום המשתחרר בתהליך מחמם את המים במעגל הפנימי. לפיכך, שני מחזורים מתרחשיםסירקולציית מים עם נוזל קירור דרך הקרקע; חימום חדרים באמצעות רדיאטורים.

משאבות חום אוויר-מים תלוי בטמפרטורה בחוץ. בכפור קשה, החימום פועל בצורה בעייתית, מכיוון שהפריאון במעגל החיצוני קופא. זו הסיבה לשימוש במערכות במדינות חמות, שבהן הטמפרטורה יורדת לעיתים רחוקות. מתחת ל-10-. באזורים כאלה, חום גיאותרמי מאפשר יותר מסתם חימום, אלא גם אספקת מים חמים.

אם הטמפרטורה החיצונית יורדת לרמת הפעולה המקסימלית של פריאון, המערכת תפעל אוטומטית מחבר חימום חלופי באמצעות חשמל או גזכאשר הטמפרטורה עולה ומפעל האנרגיה הגיאותרמי חוזר לפעולה, מקור האנרגיה החלופי כבוי.

התקנה אופקית של מערכת הפועלת עקב חום כדור הארץ

הנחת קו המתאר החיצוני אופקית משמשת באזורים בהם שבו הקרקע קופאת לעומק מסוים בכל שנה. הצינורות ממוקמים מתחת לרמה זו בתעלה העוברת במקביל לקרקע.

תמונה 2. התקנת מערכת חימום גיאותרמית באמצעות עקרון אופקי. נדרש בור גדול עבור תכנון כזה.

המים מתחממים במחזור דרך האדמה המחוממת, נכנסים למשאבת החום ולאחר מכן מחממים את הנוזל במעגל הפנימי. לאחר שפולטים חום, הנוזל חוזר למעגל חדש לאורך התעלה.

חופרים תעלות באדמה ומונחים צינורות. לאחר סיום החיבור של המעגל החיצוני, המומחה מתקין את המשאבה ולאחר מכן מניח קו מתאר פנימי.

יִתרוֹן נמצא בשונות של יצירת המערכת. זה מתאים למגרשי קרקע מפותחים שבהם בניית בית או קוטג' כפרי הושלמה זה עתה.

פגמים מורכבים מכמות גדולה של עבודה על הנחת צינורות; בחוסר אפשרות שימוש באזורים קרים של כדור הארץ. חימום גיאותרמי אופקי מגביל את שתילת העצים באתר.

התקנה אנכית

נעשה שימוש בסוג אנכי במקומות שבהם אופקי בלתי אפשרי. להתקנת מקדחות מספר בארות, שבו מותקן הקונטורה החיצונית. בארות נקדחות מנקודה אחת, תוך סטייה קלה של הזווית מהאנכי, כך שמתקבל יותר חום.

מים מתחממים כשהם עוברים במעמקי כדור הארץ, נכנסים למאייד והופכים לקיטור. אווירx נדחס על ידי המדחס ומשחרר לפתע אנרגיה בקבל.

החום המשתחרר מחמם את המעגל הפנימי, המחמם את החדר, והנוזל נשלח למעגל חדש דרך צינורות.

באדמה הם קודחים בארות ומניחים צינורות. לאחר יצירת המעגל החיצוני, הבונים מתקינים את המשאבה, ולאחר מכן מניחים את המעגל הפנימי.

יִתרוֹן טמונה באפשרות לא להפריע לנוף של האזור המפותח.

פגמיםנדרש יותר חשמל למחזור הדם מאשר למערכת אופקית; השימוש בבארות זוגיות לכניסה ויציאה של מים אינו יעיל מספיק.

התקנת חימום גיאותרמי לבית כפרי פרטי

תהליך ההתקנה הוא כדלקמן:

• הכנה, כולל מדידה ובחירת רכיבים לעבודה;
• התקנת המעגל החיצוני של המערכת;
• התקנת המעגל הפנימי;
• הקמת עבודה והפעלת החימום.

וולס — הקונטורה החיצונית, ו משאבת סירקולציה וסוללות - פנימי. משאבת החום מותקנת בבית.

קו מתאר חיצוני ממוקם בקרבת הבניין המחומם, לא יותר מ-10 מטריםהחיבורים הממוקמים במעגל מחוברים.

סרטון שימושי

צפו בסרטון המדגים את תהליך ההתקנה של מחליף חום עבור מערכת חימום גיאותרמית.

החזר, כמות האנרגיה המיוצרת

לכל קילוואט שנצרך המערכת מייצרת חשמל 5 קילוואט או יותר אנרגיה תרמית חינמית. לדברי מומחים, חימום גיאותרמי מחזיר את עצמו תוך כ בעשור אחד. ערך זה יורד עם הגדלת שטח החדר המחומם.