Revolucionāras mājas apkures metodes! Ģeotermālā apkure: kas tā ir

Ģeotermālā enerģija ir telpu apsildīšanas metode. pateicoties enerģijai, kas iegūta no zemes dzīlēm.

XX gadsimta 70. gados gadsimtā izcēlās naftas krīze. Rūpnieki sāka meklēt veidu, kā aizstāt degvielu ar alternatīvu avotu.

Tā parādījās pirmā ģeotermālā apkure.

Mūsdienās šāda veida siltuma ražošana ir plaši izplatīta. Ziemeļamerikā un Rietumeiropā.

Ģeotermālā apkure no zemes garozas: kas tas ir, darbības princips

Ģeotermālā apkure darbojas kā ledusskapis, tikai apkurei. Uz zemes virsmas ir uzstādīts siltumsūknis, no kura šahtā tiek nolaists siltummainis.

Gruntsūdens plūst caur ierīci uz augšu, pa ceļam uzsilstot. Uzkarsētais šķidrums tiek izmantots telpu apsildīšanai.

Enerģijas patēriņš ūdens sildīšanai mazāk nekā saņemtā siltuma jauda.

Darbības princips

Kolektors piegādā siltu ūdeni iztvaicētājam. Dzesētājviela, uzsilstot, iztvaiko. Tvaiku kompresors uzsilda elektrības ietekmē. Kondensators atdzesē tvaiku, izraisot Siltumenerģijas atbrīvošana un aukstumaģenta atgriešanās sākotnējā šķidrā stāvoklī.

Ūdens sildīšanai nepieciešama elektrība. Katrs patērētais kW dodvidēji 5 lietderīgās kW enerģijas.

Aprīkojuma saraksts

Lai izveidotu ģeotermālā spēkstacija Nepieciešamas 4 ierīces:

• kolekcionārs;
• iztvaicētājs ar aukstumaģentu;
• kompresors;
• kondensators.

Starp uzskaitītajām sastāvdaļām diviem nepieciešams elektriskais savienojums: kompresors un kondensators.

Priekšrocības

Ģeotermālā apkure ir priekšrocības salīdzinājumā ar citiem apkures veidiem:

• Iegūtā enerģija tiek pielietota jebkādam mērķim.
• Degvielas padeves ilgums uz konkrētu apgabalu nav ierobežots.
• Tās lietošana videi draudzīgs.
• Uzstādīšana neprasa biežu apkopi.
• Sistēma atmaksājas laika gaitā.
• Ģeotermālā iekārta aizņem maz vietas: ne lielāks par ledusskapi.
• Ja nepieciešams, sistēma viegli pārkonfigurējams.
• Savietojams ar citiem veidiem apkure.

Trūkumi

Lai gan ģeotermiskajai apkurei ir daudz priekšrocību, tai ir Pastāv arī trūkumi:

• Dārgs sistēma un uzstādīšana.
• Atmaksājas apmēram laikā 10 gadu laikā.
• Sistēma nevar izmantot apgabalos, kur temperatūra pazeminās zem 20 grādiem.
• Neatkarīgi no uzstādīšanas veida, ir nepieciešams: liela mēroga zemes darbi izmantojot nomātas ierīces.

Zemes kontūru iekšējie un ārējie skati

Sistēmas pamats - siltumsūknis, kas pievienots divas kontūras: ārējais un iekšējais.

Iekšējā kontūra sastāv no caurulēm un radiatoriem, kas pārvada apsildāmā ūdens enerģiju telpā. Tos var papildināt ar grīdas apsildi.

Ārējā kontūra — sistēma, kas piegādā siltumu iekštelpām. Pa kontūru cirkulē ūdens, kas papildināts ar antifrīza komponentu. Ģeotermālajā apkurē šķidrumu sauc par siltumnesēju. Tātad siltumnesējs nonāk siltumsūknī, uzsilstot spiediena palielināšanās dēļ. Uzkarsētais šķidrums nonāk iekšējā kontūrā, nododot siltumu telpai. Pēc tam atdzesētais ūdens nonāk dziļumā, kur tas sasilst. Tādējādi cikls atkārtojas.

Gaisa-ūdens siltumsūknis: shēma

Siltumsūknis ir iekārta, ko izmanto apkurei. Ierīce savāc siltumu no gaisa, pārvēršot to enerģijā. Ar tā palīdzību sūknis uzsilda ūdeni, kas atdod siltumu telpai. Gaiss-ūdens sūkņa darbības princips ir apgrieztajā Karno ciklā. Ierīces var darboties, ja āra temperatūra pārsniedz 20–25 grādi zem nulles.

1. attēls. Gaisa-ūdens siltumsūkņa struktūras shematiska diagramma. Šajā gadījumā no gaisa savāktais siltums tiek pārvērsts enerģijā.

Sistēma sastāv no četrām sastāvdaļāmCirkulē pa ārējo kontūru. freons, kas iztvaicētājā tiek pārvērsts tvaikā. Pēc tam gāze tiek saspiesta kompresorā un nonāk kondensatorā. Tvaiks kondensējas ūdenī, kas tiek atgriezts ciklā, un procesā izdalītais siltums uzsilda ūdeni iekšējā ķēdē. Tādējādi, notiek divi cikliŪdens cirkulācija ar dzesēšanas šķidrumu caur zemi; telpu apsilde caur radiatoriem.

Gaiss-ūdens siltumsūkņi atkarīgi no āra temperatūras. Spēcīgās salnās apkure darbojas problemātiski, jo ārējā ķēdē esošais freons sasalst. Tas ir iemesls sistēmu izmantošanai siltās valstīs, kur temperatūra reti pazeminās. zem -10. Šādās vietās ģeotermālā siltumenerģija ļauj ne tikai apsildīt, bet arī karstā ūdens apgāde.

Ja āra temperatūra nokrītas līdz maksimālajam freona darbības līmenim, sistēma automātiski savieno alternatīvo apkuri, izmantojot elektrību vai gāziTemperatūrai paaugstinoties un ģeotermālajai spēkstacijai atsākot darbību, alternatīvais avots tiek izslēgts.

Sistēmas horizontāla uzstādīšana, kas darbojas zemes siltuma ietekmē

Ārējās kontūras horizontālā ieklāšana tiek izmantota vietās, kur kur zeme katru gadu sasalst līdz noteiktam dziļumam. Caurules tiek novietotas zem šī līmeņa tranšejā, kas stiepjas paralēli zemei.

2. fotoattēls. Ģeotermālās apkures sistēmas uzstādīšana, izmantojot horizontālo principu. Šādai konstrukcijai ir nepieciešama liela bedre.

Cirkulējot caur apsildāmo zemi, ūdens uzsilst, ieplūst siltumsūknī un pēc tam uzsilda šķidrumu iekšējā ķēdē. Atdodot siltumu, šķidrums atgriežas jaunā aplī pa tranšeju.

Zemē tiek izraktas tranšejas un ieklātas caurules. Pēc ārējās ķēdes pabeigšanas speciālists uzstāda sūkni un pēc tam ieklāj iekšējā kontūra.

Priekšrocība sistēmas izveides mainīgums. Tā ir piemērota apbūvētiem zemes gabaliem, kur tikko pabeigta mājas vai lauku mājas būvniecība.

Trūkumi sastāv no liela apjoma cauruļu ieguldīšanas darba; neiespējamības izmantot aukstajos planētas reģionos. Horizontālā ģeotermālā apkure ierobežo koku stādīšanu šajā vietā.

Vertikāla uzstādīšana

Tiek izmantots vertikālais tips vietās, kur horizontāla uzstādīšana nav iespējama. Urbšanas iekārtu uzstādīšanai vairākas akas, kurā ir uzstādīta ārējā kontūra. Akas tiek urbtas no viena punkta, nedaudz novirzot leņķi no vertikāles, tāpēc tiek iegūts vairāk siltuma.

Ūdens, pārvietojoties pa zemes dzīlēm, uzsilst, nonāk iztvaicētājā un pārvēršas tvaikā. GaissKompresors saspiež x un pēkšņi atbrīvo enerģiju kondensatorā.

Izdalītais siltums silda iekšējo ķēdi, kas silda telpu, un šķidrums pa caurulēm tiek nosūtīts uz jaunu ķēdi.

Zemē viņi urbj akas un ieklāj caurules. Izveidojuši ārējo ķēdi, celtnieki uzstāda sūkni un pēc tam ieklāj iekšējo ķēdi.

Priekšrocība sastāv no iespējas netraucēt apbūvētās teritorijas ainavu.

Trūkumi: cirkulācijai ir nepieciešams vairāk elektroenerģijas nekā horizontālai sistēmai; pārī savienotu aku izmantošana ūdens ieplūdei un izplūdei nav pietiekami efektīva.

Ģeotermiskās apkures uzstādīšana privātmājai

Instalēšanas process ir šāds:

• sagatavošana, tostarp darba sastāvdaļu mērīšana un izvēle;
• sistēmas ārējās ķēdes uzstādīšana;
• iekšējās ķēdes uzstādīšana;
• darba uzsākšana un apkures iedarbināšana.

Akas — ārējā kontūra un cirkulācijas sūknis un baterijas - iekšējais. Siltumsūknis ir uzstādīts mājā.

Ārējā kontūra atrodas apsildāmās ēkas tuvumā, ne tālāk par 10 metriemĶēdē esošie savienojumi ir saspiesti.

Noderīgs video

Noskatieties video, kurā parādīts ģeotermālās apkures sistēmas siltummaiņa uzstādīšanas process.

Atmaksāšanās, saražotās enerģijas daudzums

Uz patērēto kW sistēma ražo elektrību 5 kW vai vairāk bezmaksas siltumenerģija. Pēc ekspertu domām, ģeotermālā apkure atmaksājas aptuveni 1 desmitgadē. Šī vērtība samazinās, palielinoties apsildāmās telpas platībai.