Revolutionaire methoden om je huis te verwarmen! Geothermische verwarming: wat is het?

Geothermie is een methode om ruimtes te verwarmen. door de energie die uit het binnenste van de aarde wordt gehaald.

In de jaren 70 van de XX In de tweede helft van de 20e eeuw brak er een oliecrisis uit. Industriëlen gingen op zoek naar een manier om brandstof te vervangen door een alternatieve bron.

Zo ontstond de eerste geothermische verwarming.

Tegenwoordig is deze vorm van warmteproductie wijdverbreid. in Noord-Amerika en West-Europa.

Geothermische verwarming van onder de aardkorst: wat is het, het werkingsprincipe

Geothermische verwarming werkt als een koelkast, uitsluitend voor verwarming. Een warmtepomp wordt op het grondoppervlak geïnstalleerd, van waaruit een warmtewisselaar in de schacht wordt neergelaten.

Grondwater stroomt omhoog door het apparaat en warmt onderweg op. De verwarmde vloeistof wordt gebruikt om de ruimte te verwarmen.

Energieverbruik voor het verwarmen van water minder warmte afgeeft dan de ontvangen warmte.

Werkingsprincipe

De collector levert warm water aan de verdamper. Het koelmiddel, dat opwarmt, verdampt. De stoom wordt door de compressor verwarmd met behulp van elektriciteit. De condensor koelt de stoom af, waardoor Vrijgave van warmte-energie en terugkeer van het koelmiddel naar de oorspronkelijke vloeibare toestand.

Om water te verwarmen is elektriciteit nodig. Elke verbruikte kW levertgemiddeld, 5 bruikbare kW energie.

Uitrustingslijst

Om te creëren geothermische centrale Er zijn 4 apparaten nodig:

• verzamelaar;
• verdamper met koelmiddel;
• compressor;
• condensator.

Onder de genoemde componenten twee vereisen een elektrische aansluiting: compressor en condensator.

Voordelen

Geothermische verwarming heeft voordelen ten opzichte van andere soorten verwarming:

• De verkregen energie wordt toegepast voor welk doel dan ook.
• Duur van de brandstoftoevoer naar een specifiek gebied niet beperkt.
• Het gebruik ervan milieuvriendelijk.
• Installatie heeft geen frequent onderhoud nodig.
• Het systeem betaalt zichzelf terug in de loop van de tijd.
• Geothermische centrale neemt weinig ruimte in beslag: niet groter dan een koelkast.
• Indien nodig kan het systeem Gemakkelijk opnieuw te configureren.
• Compatibel met andere typen verwarming.

Gebreken

Hoewel geothermische verwarming veel voordelen heeft, heeft het ook een aantal voordelen. Er zijn ook nadelen:

• Duur systeem en installatie.
• Betaalt zichzelf terug in ongeveer over 10 jaar.
• Systeem kan niet worden gebruikt in gebieden waar de temperaturen dalen onder de 20 graden.
• Ongeacht het type installatie zijn de volgende zaken vereist: grootschalige grondwerken met gehuurde apparaten.

Interne en externe aanzichten van aardcontouren

De basis van het systeem - een warmtepomp aangesloten op twee contouren: extern en intern.

Binnencontour Bestaat uit buizen en radiatoren die de energie van het verwarmde water de kamer in transporteren. Ze kunnen worden aangevuld met vloerverwarming.

Buitencontour — een systeem dat warmte aan het interieur levert. Water circuleert door het circuit, aangevuld met een antivriescomponent. Bij geothermische verwarming wordt de vloeistof een warmtedrager genoemd. De warmtedrager komt dus de warmtepomp binnen en warmt op door de druktoename. De verwarmde vloeistof komt het interne circuit binnen en geeft warmte af aan de ruimte. Vervolgens gaat het afgekoelde water naar de diepte, waar het opwarmt. Zo herhaalt de cyclus zich.

Lucht-waterwarmtepomp: diagram

Een warmtepomp is een apparaat dat wordt gebruikt voor verwarming. verzamelt warmte uit de lucht en zet deze om in energie. Met behulp hiervan verwarmt de pomp het water, wat warmte afgeeft aan de ruimte. Het werkingsprincipe van de lucht-waterpomp is: in de omgekeerde Carnotcyclus. De apparaten kunnen functioneren zolang de buitentemperatuur hoger is dan 20-25 graden onder nul.

Foto 1. Schematische weergave van de structuur van de lucht-water-warmtepomp. In dit geval wordt de warmte uit de lucht omgezet in energie.

Systeem bestaat uit vier componenten. Circuleert langs de buitencontour freon, dat in de verdamper wordt omgezet in stoom. Het gas wordt vervolgens in de compressor samengeperst en stroomt naar de condensor. De stoom condenseert tot water, dat terugkeert in de cyclus, en de warmte die daarbij vrijkomt, verwarmt het water in het interne circuit. Zo, er vinden twee cycli plaats: circulatie van water met een koelmiddel door de grond; verwarming van ruimtes door radiatoren.

Lucht-water warmtepompen zijn afhankelijk van de buitentemperatuur. Bij strenge vorst werkt de verwarming problematisch, omdat het freon in het buitencircuit bevriest. Dit is de reden waarom systemen in warme landen worden gebruikt, waar de temperatuur zelden daalt. onder -10. In zulke gebieden biedt geothermische warmte meer dan alleen verwarming, maar ook warmwatervoorziening.

Als de buitentemperatuur daalt tot het maximale niveau van de freonwerking, schakelt het systeem automatisch uit sluit alternatieve verwarming aan met behulp van elektriciteit of gasZodra de temperatuur stijgt en de geothermische centrale weer in werking treedt, wordt de alternatieve bron uitgeschakeld.

Horizontale installatie van een systeem dat werkt op de warmte van de aarde

Horizontale plaatsing van de buitencontour wordt toegepast in gebieden waar waar de grond elk jaar tot een bepaalde diepte bevriest. De buizen worden onder dit niveau in een sleuf geplaatst die parallel aan de grond loopt.

Foto 2. Installatie van een geothermisch verwarmingssysteem volgens het horizontale principe. Voor een dergelijk ontwerp is een grote put nodig.

Het water circuleert door de verwarmde grond, warmt op, komt in de warmtepomp en verwarmt vervolgens de vloeistof in het interne circuit. Nadat de warmte is afgegeven, De vloeistof stroomt terug naar een nieuwe cirkel langs de sleuf.

Er worden sleuven in de grond gegraven en leidingen gelegd. Nadat het buitencircuit is voltooid, installeert de specialist de pomp en legt vervolgens de leidingen aan. binnencontour.

Voordeel Het ligt in de variabiliteit van de systeemcreatie. Het is geschikt voor bebouwde percelen waar net een huis of landhuis is gebouwd.

Gebreken Bestaat uit een grote hoeveelheid werk aan het leggen van leidingen; in koude streken is het onmogelijk om deze te gebruiken. Horizontale geothermische verwarming beperkt de mogelijkheid om bomen op de locatie te planten.

Verticale installatie

Er wordt gebruik gemaakt van verticaal type op plaatsen waar horizontaal onmogelijk is. Voor het installeren van boren meerdere putten, waarbij de buitencontour is aangebracht. Putten worden geboord vanaf één punt, waarbij de hoek iets afwijkt van de verticale, waardoor er meer warmte wordt gewonnen.

Water wordt verwarmd terwijl het door de diepten van de aarde reist, de verdamper binnengaat en in stoom wordt omgezet. Luchtx wordt door de compressor gecomprimeerd en geeft plotseling energie af in de condensator.

De vrijkomende warmte verwarmt het interne circuit, dat op zijn beurt de kamer verwarmt, en de vloeistof wordt via leidingen naar een nieuw circuit gestuurd.

In de grond ze boren putten en leggen pijpen. Nadat het buitenste circuit is aangelegd, installeren de bouwers de pomp en leggen vervolgens het binnenste circuit aan.

Voordeel bestaat uit de mogelijkheid om het landschap van het ontwikkelde gebied niet te verstoren.

Gebreken: voor circulatie is meer elektriciteit nodig dan voor een horizontaal systeem; het gebruik van gepaarde putten voor de in- en uitlaat van water is niet efficiënt genoeg.

Installatie van geothermische verwarming voor een privé-landhuis

Het installatieproces verloopt als volgt:

• voorbereiding, inclusief het meten en selecteren van onderdelen voor het werk;
• installatie van het externe circuit van het systeem;
• installatie van het interne circuit;
• het werk voorbereiden en de verwarming opstarten.

Putten — de buitencontour, en circulatiepomp en batterijen - intern. De warmtepomp is in de woning geïnstalleerd.

Buitencontour bevindt zich in de directe nabijheid van het verwarmde gebouw, niet verder dan 10 meterDe verbindingen in het circuit zijn geknepen.

Nuttige video

Bekijk een video waarin het installatieproces van een warmtewisselaar voor een geothermisch verwarmingssysteem wordt gedemonstreerd.

Terugverdientijd, hoeveelheid geproduceerde energie

Per verbruikte kW het systeem produceert elektriciteit 5 kW of meer Gratis thermische energie. Volgens experts verdient geothermische verwarming zichzelf terug in ongeveer in 1 decennium. Deze waarde neemt af naarmate het oppervlak van de verwarmde ruimte toeneemt.