Revolučné metódy vykurovania vášho domu! Geotermálne vykurovanie: čo to je

Geotermálna energia je spôsob vykurovania miestností. vďaka energii získanej z útrob zeme.

V 70. rokoch XX. storočia storočí vypukla ropná kríza. Priemyselníci začali hľadať spôsob, ako nahradiť palivo alternatívnym zdrojom.

Takto sa objavilo prvé geotermálne vykurovanie.

Dnes je tento typ výroby tepla rozšírený. v Severnej Amerike a západnej Európe.

Geotermálne vykurovanie spod zemskej kôry: čo to je, princíp fungovania

Geotermálne vykurovanie funguje ako chladnička, len na vykurovanie. Tepelné čerpadlo je inštalované na povrchu zeme, z ktorého je do šachty spustený výmenník tepla.

Podzemná voda prúdi zariadením smerom nahor a cestou sa ohrieva. Ohriata kvapalina sa používa na vykurovanie priestorov.

Spotreba energie na ohrev vody menší ako prijatý tepelný výkon.

Princíp fungovania

Kolektor dodáva teplú vodu do výparníka. Chladivo sa po zahriatí odparuje. Para sa ohrieva kompresorom vďaka elektrine. Kondenzátor ochladzuje paru, čo spôsobuje uvoľnenie tepelnej energie a návrat chladiva do pôvodného kvapalného stavu.

Ohrev vody vyžaduje elektrinu. Každý vynaložený kW prinášav priemere 5 užitočných kW energie.

Zoznam vybavenia

Vytvoriť geotermálna elektráreň Vyžadujú sa 4 zariadenia:

• zberateľ;
• výparník s chladivom;
• kompresor;
• kondenzátor.

Medzi uvedenými komponentmi dva vyžadujú elektrické pripojenie: kompresor a kondenzátor.

Výhody

Geotermálne vykurovanie má výhody v porovnaní s inými typmi vykurovania:

• Získaná energia sa aplikuje na akýkoľvek účel.
• Trvanie dodávky paliva do konkrétnej oblasti nie je obmedzený.
• Jeho použitie šetrné k životnému prostrediu.
• Inštalácia nevyžaduje častú údržbu.
• Systém sa sám zaplatí v priebehu času.
• Geotermálna elektráreň zaberá málo miesta: nie väčšia ako chladnička.
• Ak je to potrebné, systém ľahko rekonfigurovateľné.
• Kompatibilné s inými typmi kúrenie.

Nedostatky

Hoci má geotermálne vykurovanie mnoho výhod, má Existujú aj nevýhody:

• Drahé systém a inštalácia.
• Zaplatí sa približne za o 10 rokov.
• Systém nedá sa použiť v oblastiach s klesajúcou teplotou pod 20 stupňov.
• Bez ohľadu na typ inštalácie sú potrebné nasledujúce opatrenia: rozsiahle zemné práce používanie prenajatých zariadení.

Vnútorné a vonkajšie pohľady na kontúry Zeme

Základ systému - tepelné čerpadlo pripojené k dva obrysy: vonkajšie a vnútorné.

Vnútorný obrys pozostáva z potrubí a radiátorov, ktoré prenášajú energiu ohriatej vody do miestnosti. Môžu byť doplnené podlahovým kúrením.

Vonkajší obrys — systém, ktorý dodáva teplo do interiéru. V okruhu cirkuluje voda doplnená o nemrznúcu zložku. Pri geotermálnom vykurovaní sa kvapalina nazýva nosič tepla. Nosič tepla teda vstupuje do tepelného čerpadla a v dôsledku zvýšenia tlaku sa zahrieva. Ohriata kvapalina vstupuje do vnútorného okruhu a odovzdáva teplo do miestnosti. Ochladená voda potom klesá do hĺbky, kde sa zahrieva. Cyklus sa tak opakuje.

Tepelné čerpadlo vzduch-voda: schéma

Tepelné čerpadlo je zariadenie používané na vykurovanie. Zariadenie zhromažďuje teplo zo vzduchu a premieňa ho na energiu. S jeho pomocou čerpadlo ohrieva vodu, ktorá odovzdáva teplo do miestnosti. Princíp fungovania čerpadla vzduch-voda je v reverznom Carnotovom cykle. Zariadenia sú schopné fungovať, pokiaľ vonkajšia teplota prekročí 20-25 stupňov pod nulou.

Foto 1. Schematický diagram konštrukcie tepelného čerpadla vzduch-voda. V tomto prípade sa teplo získané zo vzduchu premieňa na energiu.

Systém pozostáva zo štyroch komponentovCirkuluje pozdĺž vonkajšieho obrysu freón, ktorá sa vo výparníku premieňa na paru. Plyn sa potom stlačí v kompresore a prechádza do kondenzátora. Para kondenzuje na vodu, ktorá sa vracia do obehu, a teplo uvoľnené pri tomto procese ohrieva vodu vo vnútornom okruhu. Teda, prebiehajú dva cyklycirkulácia vody s chladivom cez zem; vykurovanie miestností radiátormi.

Tepelné čerpadlá vzduch-voda závisia od vonkajšej teploty. Pri silných mrazoch funguje kúrenie problematicky, pretože freón vo vonkajšom okruhu zamrzne. To je dôvod na používanie systémov v teplých krajinách, kde teplota klesá len zriedka. pod -10. V takýchto oblastiach umožňuje geotermálne teplo viac než len vykurovanie, ale aj zásobovanie teplou vodou.

Ak vonkajšia teplota klesne na maximálnu úroveň prevádzky freónu, systém sa automaticky pripája alternatívne vykurovanie pomocou elektriny alebo plynuS rastúcou teplotou a obnovením prevádzky geotermálnej elektrárne sa alternatívny zdroj vypne.

Horizontálna inštalácia systému fungujúceho vďaka teplu zeme

Horizontálne pokládka vonkajšieho obrysu sa používa v oblastiach, kde kde zem každý rok premrzne do určitej hĺbky. Rúry sú umiestnené pod touto úrovňou vo výkope, ktorý vedie rovnobežne so zemou.

Foto 2. Inštalácia geotermálneho vykurovacieho systému s použitím horizontálneho princípu. Pre takúto konštrukciu je potrebná veľká jama.

Voda cirkulujúca cez vyhrievanú zem sa zohrieva, vstupuje do tepelného čerpadla a potom ohrieva kvapalinu vo vnútornom okruhu. Po odovzdaní tepla... kvapalina sa vracia do nového kruhu pozdĺž priekopy.

V zemi sa vykopú zákopy a položia sa potrubia. Po dokončení vonkajšieho okruhu špecialista nainštaluje čerpadlo a potom položí vnútorný obrys.

Výhoda spočíva vo variabilite vytvorenia systému. Je vhodný pre zastavané pozemky, kde bola práve dokončená výstavba domu alebo vidieckej chaty.

Nedostatky pozostávajú z veľkého objemu prác na kladení potrubí; v nemožnosti použitia v chladných oblastiach planéty. Horizontálne geotermálne vykurovanie obmedzuje výsadbu stromov na mieste.

Vertikálna inštalácia

Používa sa vertikálny typ na miestach, kde je horizontálna poloha nemožná. Na inštaláciu vŕtačiek niekoľko studní, v ktorom je nainštalovaný vonkajší obrys. Vrty sa vŕtajú z jedného bodu, pričom sa mierne odchyľujú od uhla od vertikály, čím sa získa viac tepla.

Voda sa ohrieva, keď prechádza hlbinami zeme, vstupuje do výparníka a premieňa sa na paru. Vzduch.x je stlačené kompresorom a náhle uvoľní energiu v kondenzátore.

Uvoľnené teplo ohrieva vnútorný okruh, ktorý ohrieva miestnosť, a kvapalina sa potrubím privádza do nového okruhu.

V zemi vŕtajú studne a kladú potrubia. Po vytvorení vonkajšieho okruhu stavitelia nainštalujú čerpadlo a potom položia vnútorný okruh.

Výhoda spočíva v možnosti nenarušiť krajinu zastavaného územia.

NedostatkyNa cirkuláciu je potrebné viac elektriny ako na horizontálny systém; použitie párových studní na prívod a odvod vody nie je dostatočne efektívne.

Inštalácia geotermálneho vykurovania pre súkromný vidiecky dom

Proces inštalácie je nasledovný:

• príprava vrátane merania a výberu komponentov pre prácu;
• inštalácia vonkajšieho obvodu systému;
• inštalácia vnútorného obvodu;
• príprava prác a spustenie kúrenia.

Studne — vonkajší obrys a obehové čerpadlo a batérie - vnútorné. Tepelné čerpadlo je nainštalované v dome.

Vonkajší obrys sa nachádza v tesnej blízkosti vykurovanej budovy, nie ďalej ako 10 metrovPripojenia umiestnené v obvode sú krimpované.

Užitočné video

Pozrite si video demonštrujúce proces inštalácie výmenníka tepla pre geotermálny vykurovací systém.

Návratnosť, množstvo vyrobenej energie

Na spotrebovaný kW systém vyrába elektrinu 5 kW alebo viac bezplatná tepelná energia. Podľa odborníkov sa geotermálne vykurovanie zaplatí približne za za 1 desaťročie. Táto hodnota sa znižuje so zvyšujúcou sa plochou vykurovanej miestnosti.