Rewolucyjne metody ogrzewania domu! Ogrzewanie geotermalne: czym jest

Geotermia jest metodą ogrzewania pomieszczeń. dzięki energii pozyskiwanej z wnętrza ziemi.

W latach 70-tych XX wieku wieku wybuchł kryzys naftowy. Przemysłowcy zaczęli szukać sposobu na zastąpienie paliwa alternatywnym źródłem.

Tak powstało pierwsze ogrzewanie geotermalne.

Dziś ten sposób wytwarzania ciepła jest szeroko rozpowszechniony. w Ameryce Północnej i Europie Zachodniej.

Ogrzewanie geotermalne spod skorupy ziemskiej: co to jest, zasada działania

Ogrzewanie geotermalne działa jak lodówka, wyłącznie do ogrzewania. Na powierzchni gruntu zainstalowana jest pompa ciepła, z której wymiennik ciepła jest opuszczany do szybu.

Woda gruntowa przepływa przez urządzenie w górę, nagrzewając się po drodze. Podgrzany płyn służy do ogrzewania pomieszczeń.

Zużycie energii do podgrzewania wody mniejsza od otrzymanego ciepła.

Zasada działania

Kolektor dostarcza ciepłą wodę do parownika. Czynnik chłodniczy, nagrzewając się, odparowuje. Para jest podgrzewana przez sprężarkę za pomocą prądu. Skraplacz chłodzi parę, powodując uwolnienie energii cieplnej i powrót czynnika chłodniczego do pierwotnego stanu ciekłego.

Do podgrzania wody potrzebny jest prąd. Każdy zużyty kW przynosi, średnio, 5 użytecznych kW energii.

Lista sprzętu

Aby stworzyć elektrownia geotermalna Wymagane są 4 urządzenia:

• kolektor;
• parownik z czynnikiem chłodniczym;
• kompresor;
• kondensator.

Wśród wymienionych składników dwa wymagają podłączenia elektrycznego: Kompresor i skraplacz.

Zalety

Ogrzewanie geotermalne ma zalety nad innymi rodzajami ogrzewania:

• Uzyskana energia jest stosowana w jakimkolwiek celu.
• Czas dostawy paliwa do określonego obszaru nieograniczony.
• Jego zastosowanie przyjazny dla środowiska.
• Instalacja nie wymaga częstej konserwacji.
• System sam się spłaca nadgodziny.
• Elektrownia geotermalna zajmuje mało miejsca: nie większy od lodówki.
• W razie potrzeby system łatwo rekonfigurowalne.
• Kompatybilny z innymi typami ogrzewanie.

Wady

Chociaż ogrzewanie geotermalne ma wiele zalet, Istnieją również wady:

• Drogi system i instalacja.
• Zwrot kosztów następuje w ciągu około za 10 lat.
• System nie można używać w obszarach o spadających temperaturach poniżej 20 stopni.
• Niezależnie od rodzaju instalacji wymagane są następujące elementy: duże roboty ziemne korzystając z wypożyczonych urządzeń.

Widoki wewnętrzne i zewnętrzne konturów Ziemi

Podstawa systemu - pompa ciepła podłączona do dwa kontury:zewnętrzne i wewnętrzne.

Kontur wewnętrzny składa się z rur i grzejników, które przekazują energię podgrzanej wody do pomieszczenia. Mogą być uzupełnione o ogrzewanie podłogowe.

Kontur zewnętrzny — układ, który dostarcza ciepło do wnętrza. Woda krąży wzdłuż obwodu, uzupełniona o składnik przeciwzamarzaniowy. W ogrzewaniu geotermalnym ciecz nazywana jest nośnikiem ciepła. Nośnik ciepła wchodzi więc do pompy ciepła, ogrzewając się na skutek wzrostu ciśnienia. Podgrzana ciecz wchodzi do wewnętrznego obwodu, przekazując ciepło do pomieszczenia. Następnie schłodzona woda trafia na głębokość, gdzie się ogrzewa. W ten sposób cykl się powtarza.

Pompa ciepła powietrze-woda: schemat

Pompa ciepła to urządzenie służące do ogrzewania. Urządzenie zbiera ciepło z powietrza i zamienia je na energię. Za jego pomocą pompa podgrzewa wodę, która oddaje ciepło do pomieszczenia. Zasada działania pompy powietrze-woda jest następująca: w odwrotnym cyklu Carnota. Urządzenia mogą pracować tak długo, jak długo temperatura na zewnątrz przekracza 20-25 stopni poniżej zera.

Zdjęcie 1. Schematyczny diagram struktury pompy ciepła powietrze-woda. W tym przypadku ciepło zebrane z powietrza jest zamieniane na energię.

System składa się z czterech komponentów. Krąży wzdłuż zewnętrznego konturu freon, który jest zamieniany na parę w parowniku. Następnie gaz jest sprężany w sprężarce i przechodzi do skraplacza. Para skrapla się w wodę, która jest zwracana do cyklu, a ciepło uwalniane w procesie podgrzewa wodę w obiegu wewnętrznym. W ten sposób, występują dwa cykle: krążenie wody z czynnikiem chłodzącym przez grunt; ogrzewanie pomieszczeń za pomocą grzejników.

Pompy ciepła powietrze-woda zależą od temperatury zewnętrznej. Przy silnych mrozach ogrzewanie działa problematycznie, ponieważ freon w obwodzie zewnętrznym zamarza. To jest powód stosowania systemów w ciepłych krajach, gdzie temperatura rzadko spada poniżej -10. W takich obszarach ciepło geotermalne pozwala na coś więcej niż tylko ogrzewanie, ale także zaopatrzenie w ciepłą wodę.

Jeżeli temperatura zewnętrzna spadnie do maksymalnego poziomu działania freonu, system automatycznie łączy alternatywne ogrzewanie za pomocą energii elektrycznej lub gazuGdy temperatura wzrośnie i elektrownia geotermalna wznowi pracę, alternatywne źródło energii zostanie wyłączone.

Pozioma instalacja systemu działającego dzięki ciepłu ziemi

Poziome ułożenie konturu zewnętrznego stosuje się w miejscach, gdzie gdzie ziemia co roku zamarza do pewnej głębokości. Rury umieszczane są poniżej tego poziomu, w wykopie biegnącym równolegle do podłoża.

Zdjęcie 2. Instalacja geotermalnego systemu grzewczego wykorzystującego zasadę poziomą. Do takiego projektu wymagany jest duży dół.

Krążąc przez rozgrzany grunt, woda nagrzewa się, wchodzi do pompy ciepła, a następnie podgrzewa ciecz w obiegu wewnętrznym. Po oddaniu ciepła, ciecz powraca do nowego okręgu wzdłuż rowu.

W ziemi wykopuje się rowy i układa rury. Po zakończeniu prac nad obwodem zewnętrznym specjalista instaluje pompę, a następnie układa kontur wewnętrzny.

Korzyść jest w zmienności tworzenia systemu. Nadaje się do zagospodarowanych działek, gdzie budowa domu lub domku letniskowego została właśnie ukończona.

Wady składają się z dużej ilości pracy przy układaniu rur; w niemożności wykorzystania w zimnych regionach planety. Poziome ogrzewanie geotermalne ogranicza sadzenie drzew na terenie.

Instalacja pionowa

Używany jest typ pionowy w miejscach gdzie poziome ustawienie jest niemożliwe. Do montażu wierteł kilka studni, w którym montowany jest zewnętrzny kontur. Odwierty wiercone są z jednego punktu, lekko odchylając kąt od pionu, dzięki czemu uzyskuje się więcej ciepła.

Woda jest podgrzewana podczas podróży przez głębiny ziemi, wchodzi do parownika i zamienia się w parę. Powietrzex jest sprężane przez kompresor i nagle uwalnia energię w kondensatorze.

Uwolnione ciepło ogrzewa obieg wewnętrzny, który ogrzewa pomieszczenie, a ciecz jest przesyłana rurami do nowego obiegu.

W ziemi wiercą studnie i kładą rury. Po stworzeniu obwodu zewnętrznego budowniczowie instalują pompę, a następnie układają obwód wewnętrzny.

Korzyść polega na możliwości niezakłócania krajobrazu zabudowanego terenu.

Wady:do cyrkulacji potrzeba więcej energii elektrycznej niż w przypadku systemu poziomego; stosowanie studni parowych do dopływu i odpływu wody nie jest wystarczająco wydajne.

Montaż ogrzewania geotermalnego w prywatnym domu wiejskim

Proces instalacji wygląda następująco:

• przygotowanie, w tym pomiary i dobór elementów do pracy;
• montaż obwodu zewnętrznego systemu;
• montaż obwodu wewnętrznego;
• przygotowanie pracy i uruchomienie ogrzewania.

Studnie — zewnętrzny kontur i pompa obiegowa i baterie - wewnętrzna. Pompa ciepła jest zainstalowana w domu.

Kontur zewnętrzny znajduje się w bliskim sąsiedztwie ogrzewanego budynku, nie dalej niż 10 metrówPołączenia znajdujące się w obwodzie są zaciskane.

Przydatny film

Obejrzyj film prezentujący proces instalacji wymiennika ciepła w systemie ogrzewania geotermalnego.

Zwrot, ilość wytworzonej energii

Za kW zużyte system produkuje energię elektryczną 5 kW lub więcej darmowa energia cieplna. Według ekspertów, ogrzewanie geotermalne zwraca się w ciągu około w ciągu 1 dekady. Wartość ta maleje wraz ze wzrostem powierzchni ogrzewanego pomieszczenia.