Métodos revolucionários para aquecer sua casa! Aquecimento geotérmico: o que é?

Geotérmica é um método de aquecimento de ambientes. devido à energia obtida das entranhas da terra.

Na década de 70 do século XX No século XIX, eclodiu uma crise do petróleo. Os industriais começaram a procurar uma maneira de substituir o combustível por uma fonte alternativa.

Foi assim que surgiu o primeiro aquecimento geotérmico.

Hoje em dia, esse tipo de produção de calor é muito difundido. na América do Norte e na Europa Ocidental.

Aquecimento geotérmico sob a crosta terrestre: o que é, princípio de funcionamento

Aquecimento geotérmico funciona como uma geladeira, apenas para aquecimento. Uma bomba de calor é instalada na superfície do solo, de onde um trocador de calor é abaixado para dentro do poço.

A água subterrânea flui através do dispositivo para cima, aquecendo ao longo do caminho. O líquido aquecido é usado para aquecer o ambiente.

Consumo de energia para aquecimento de água menor que a saída de calor recebida.

Princípio de funcionamento

O coletor fornece água morna ao evaporador. O refrigerante, ao aquecer, evapora. O vapor é aquecido pelo compressor devido à eletricidade. O condensador resfria o vapor, causando liberação de energia térmica e retorno do refrigerante ao seu estado líquido original.

Aquecer água requer eletricidade. Cada kW gasto traz, em média, 5 kW úteis de energia.

Lista de equipamentos

Para criar usina geotérmica São necessários 4 dispositivos:

• coletor;
• evaporador com refrigerante;
• compressor;
• capacitor.

Entre os componentes listados dois requerem uma conexão elétrica: compressor e condensador.

Vantagens

Aquecimento geotérmico tem vantagens sobre outros tipos de aquecimento:

• A energia obtida é aplicada para qualquer propósito.
• Duração do fornecimento de combustível para uma área específica não limitado.
• Seu uso ecologicamente correto.
• Instalação não requer manutenção frequente.
• O sistema se paga sozinho ao longo do tempo.
• Usina geotérmica ocupa pouco espaço: não maior que uma geladeira.
• Se necessário, o sistema facilmente reconfigurável.
• Compatível com outros tipos aquecimento.

Imperfeições

Embora o aquecimento geotérmico tenha muitas vantagens, ele tem Há também desvantagens:

• Caro sistema e instalação.
• Paga-se em cerca de em 10 anos.
• Sistema não pode ser usado em áreas com temperaturas caindo abaixo de 20 graus.
• Independentemente do tipo de instalação, é necessário o seguinte: terraplenagens em grande escala usando dispositivos alugados.

Visões internas e externas dos contornos da Terra

A base do sistema - uma bomba de calor conectada a dois contornos: externo e interno.

Contorno interno Consiste em tubulações e radiadores que transmitem a energia da água aquecida para o ambiente. Eles podem ser complementados por aquecimento de piso.

Contorno externo — um sistema que fornece calor para o interior. A água circula pelo circuito, complementada com um componente anticongelante. No aquecimento geotérmico, o líquido é chamado de transportador de calor. Assim, o transportador de calor entra na bomba de calor, aquecendo devido ao aumento da pressão. O líquido aquecido entra no circuito interno, transferindo calor para o ambiente. Em seguida, a água resfriada vai para as profundezas, onde se aquece. Assim, o ciclo se repete.

Bomba de calor ar-água: diagrama

Bomba de calor é um equipamento utilizado para aquecimento. Dispositivo coleta calor do ar, convertendo-o em energia. Com a sua ajuda, a bomba aquece a água, que liberta calor para o ambiente. O princípio de funcionamento da bomba ar-água é no ciclo reverso de Carnot. Os dispositivos são capazes de funcionar desde que a temperatura externa exceda 20-25 graus abaixo de zero.

Foto 1. Diagrama esquemático da estrutura da bomba de calor ar-água. Neste caso, o calor coletado do ar é convertido em energia.

Sistema consiste em quatro componentes. Circula ao longo do contorno externo freon, que é convertido em vapor no evaporador. O gás é então comprimido no compressor e passa para o condensador. O vapor condensa em água, que retorna ao ciclo, e o calor liberado no processo aquece a água no circuito interno. Assim, ocorrem dois ciclos: circulação de água com refrigerante através do solo; aquecimento de ambientes através de radiadores.

Bombas de calor ar-água dependem da temperatura externa. Em geadas severas, o aquecimento funciona de forma problemática, pois o freon no circuito externo congela. Por isso, é necessário utilizar sistemas em países quentes, onde a temperatura raramente cai. abaixo de -10. Nessas áreas, o calor geotérmico permite mais do que apenas aquecimento, mas também fornecimento de água quente.

Se a temperatura externa cair para o nível máximo de operação do freon, o sistema automaticamente conecta aquecimento alternativo usando eletricidade ou gásÀ medida que a temperatura aumenta e a usina geotérmica retoma a operação, a fonte alternativa é desligada.

Instalação horizontal de um sistema que opera devido ao calor da terra

A colocação horizontal do contorno externo é usada em áreas onde onde o solo congela até uma certa profundidade todos os anos. Os tubos são colocados abaixo desse nível em uma vala paralela ao solo.

Foto 2. Instalação de um sistema de aquecimento geotérmico utilizando o princípio horizontal. É necessária uma grande fossa para tal projeto.

Circulando pelo solo aquecido, a água aquece, entra na bomba de calor e, em seguida, aquece o líquido no circuito interno. Após liberar calor, o líquido retorna para um novo círculo ao longo da vala.

São cavadas valas no solo e instaladas tubulações. Após a conclusão do circuito externo, o especialista instala a bomba e, em seguida, instala contorno interno.

Vantagem reside na variabilidade da criação do sistema. É adequado para terrenos urbanizados onde a construção de uma casa ou chalé tenha acabado de ser concluída.

Imperfeições consistem em um grande volume de trabalho na instalação de tubulações; na impossibilidade de uso em regiões frias do planeta. O aquecimento geotérmico horizontal limita o plantio de árvores no local.

Instalação vertical

O tipo vertical é usado em lugares onde a horizontal é impossível. Para instalação de brocas vários poços, no qual o contorno externo é instalado. Os poços são perfurados a partir de um ponto, desviando ligeiramente o ângulo da vertical, para que mais calor seja obtido.

A água é aquecida ao percorrer as profundezas da terra, entra no evaporador e é convertida em vapor. Arx é comprimido pelo compressor e libera energia repentinamente no condensador.

O calor liberado aquece o circuito interno, que aquece o ambiente, e o líquido é enviado para um novo circuito através de tubulações.

No chão eles perfuram poços e instalam canos. Após criar o circuito externo, os construtores instalam a bomba e então montam o circuito interno.

Vantagem consiste na possibilidade de não perturbar a paisagem da área desenvolvida.

Imperfeições: é necessária mais eletricidade para circulação do que para um sistema horizontal; o uso de poços pareados para entrada e saída de água não é eficiente o suficiente.

Instalação de aquecimento geotérmico para uma casa de campo privada

O processo de instalação é o seguinte:

• preparação, incluindo medição e seleção de componentes para o trabalho;
• instalação do circuito externo do sistema;
• instalação do circuito interno;
• preparação do trabalho e início do aquecimento.

Poços — o contorno externo e bomba de circulação e baterias - interna. A bomba de calor é instalada na casa.

Contorno externo está localizado próximo ao edifício aquecido, não mais que 10 metrosAs conexões localizadas no circuito são crimpadas.

Vídeo útil

Assista a um vídeo que demonstra o processo de instalação de um trocador de calor para um sistema de aquecimento geotérmico.

Payback, quantidade de energia produzida

Por kW consumido o sistema produz eletricidade 5 kW ou mais energia térmica gratuita. De acordo com especialistas, o aquecimento geotérmico se paga em cerca de em 1 década. Este valor diminui com o aumento da área do ambiente aquecido.