Revolutionerande metoder för att värma ditt hem! Geotermisk uppvärmning: vad är det

Geotermisk värme är en metod för att värma upp rum. på grund av energi som utvinns från jordens inre.

På 70-talet av 20-talet århundradet utbröt en oljekris. Industrialisterna började leta efter ett sätt att ersätta bränsle med en alternativ källa.

Så här uppstod den första geotermiska uppvärmningen.

Idag är denna typ av värmeproduktion utbredd. i Nordamerika och Västeuropa.

Geotermisk uppvärmning under jordskorpan: vad är det, driftsprincipen

Geotermisk uppvärmning fungerar som ett kylskåp, endast för uppvärmning. En värmepump installeras på markytan, från vilken en värmeväxlare sänks ner i schaktet.

Grundvatten strömmar uppåt genom anordningen och värms upp längs vägen. Den uppvärmda vätskan används för att värma upp lokalerna.

Energiförbrukning för uppvärmning av vatten mindre än den mottagna värmeeffekten.

Funktionsprincip

Kollektorn tillför varmt vatten till förångaren. Köldmediet, som värms upp, avdunstar. Ångan värms upp av kompressorn på grund av elektricitet. Kondensorn kyler ner ångan, vilket orsakar frigöring av värmeenergi och återgång av köldmediet till sitt ursprungliga flytande tillstånd.

Att värma vatten kräver el. Varje kW som förbrukas geri genomsnitt 5 användbar kW energi.

Utrustningslista

Att skapa geotermisk anläggning 4 enheter krävs:

• samlare;
• förångare med köldmedium;
• kompressor;
• kondensator.

Bland de listade komponenterna två kräver en elektrisk anslutning: kompressor och kondensor.

Fördelar

Geotermisk uppvärmning har fördelar jämfört med andra typer av uppvärmning:

• Den erhållna energin appliceras för vilket syfte som helst.
• Bränsletillförselns varaktighet till ett specifikt område inte begränsad.
• Dess användning miljövänlig.
• Installation kräver inte frekvent underhåll.
• Systemet betalar för sig självt över tid.
• Geotermisk anläggning tar liten plats: inte större än ett kylskåp.
• Om det behövs, systemet lätt omkonfigurerbar.
• Kompatibel med andra typer uppvärmning.

Brister

Även om geotermisk uppvärmning har många fördelar, har den Det finns också nackdelar:

• Dyr system och installation.
• Betalar sig själv på ungefär på 10 år.
• System kan inte användas i områden med sjunkande temperaturer under 20 grader.
• Oavsett installationstyp krävs följande: storskaliga markarbeten med hjälp av hyrda enheter.

Interna och externa vyer av jordens konturer

Systemets grund - en värmepump ansluten till två konturer: extern och intern.

Inre kontur består av rör och radiatorer som överför energin från det uppvärmda vattnet in i rummet. De kan kompletteras med golvvärme.

Yttre kontur — ett system som tillför värme till rummet. Vatten cirkulerar längs kretsen, kompletterat med en frostskyddskomponent. Vid geotermisk uppvärmning kallas vätskan för värmebärare. Värmebäraren kommer in i värmepumpen och värms upp på grund av tryckökningen. Den uppvärmda vätskan kommer in i den interna kretsen och överför värme till rummet. Sedan går det kylda vattnet ner på djupet där det värms upp. Således upprepas cykeln.

Luft-vattenvärmepump: diagram

En värmepump är en utrustning som används för uppvärmning. samlar upp värme från luften och omvandlar den till energi. Med dess hjälp värmer pumpen upp vattnet, vilket avger värme till rummet. Luft-vatten-pumpens funktionsprincip är i den omvända Carnotcykeln. Apparaterna kan fungera så länge utomhustemperaturen överstiger 20-25 minusgrader.

Foto 1. Schematisk bild av luft-vattenvärmepumpens struktur. I detta fall omvandlas värmen som samlas upp från luften till energi.

System består av fyra komponenterCirkulerar längs den yttre konturen freon, som omvandlas till ånga i förångaren. Gasen komprimeras sedan i kompressorn och passerar in i kondensorn. Ångan kondenserar till vatten, som återförs till cykeln, och den värme som frigörs i processen värmer upp vattnet i den interna kretsen. Således, två cykler inträffar: cirkulation av vatten med kylvätska genom marken; uppvärmning av rum med hjälp av radiatorer.

Luft-vatten-värmepumpar bero på utetemperaturen. Vid svår frost fungerar uppvärmning problematiskt, eftersom freonen i den externa kretsen fryser. Detta är anledningen till att man använder system i varma länder, där temperaturen sällan sjunker. under -10. I sådana områden möjliggör geotermisk värme mer än bara uppvärmning, men även varmvattenförsörjning.

Om utetemperaturen sjunker till den maximala nivån för freondrift, stänger systemet automatiskt av ansluter alternativ uppvärmning med el eller gasNär temperaturen stiger och den geotermiska anläggningen återupptar driften stängs den alternativa källan av.

Horisontell installation av ett system som drivs på grund av jordens värme

Horisontell läggning av den yttre konturen används i områden där där marken fryser till ett visst djup varje år. Rören placeras under denna nivå i en schakt som löper parallellt med marken.

Foto 2. Installation av ett geotermiskt värmesystem med horisontell princip. En stor grop krävs för en sådan konstruktion.

Vattnet cirkulerar genom den uppvärmda marken, värms upp, kommer in i värmepumpen och värmer sedan upp vätskan i den interna kretsen. Efter att ha avgett värme, vätskan återgår till en ny cirkel längs diket.

Diken grävs i marken och rör läggs. Efter att ha avslutat den externa kretsen installerar specialisten pumpen och lägger sedan inre kontur.

Fördel ligger i variationen i systemets skapande. Den är lämplig för bebyggda tomter där byggandet av ett hus eller en lantstuga just har avslutats.

Brister bestå av en stor mängd arbete med rörläggning; i omöjligheten av användning i kalla regioner på planeten. Horisontell geotermisk uppvärmning begränsar plantering av träd på platsen.

Vertikal installation

Vertikal typ används på platser där horisontell position är omöjlig. För installation av borrar flera brunnar, där den yttre konturen är installerad. Brunnar borras från en punkt, med en något avvikande vinkel från vertikalen, så att mer värme erhålls.

Vatten värms upp när det färdas genom jordens djup, kommer in i förångaren och omvandlas till ånga. Luftx komprimeras av kompressorn och frigör plötsligt energi i kondensorn.

Den frigjorda värmen värmer upp den interna kretsen, som värmer upp rummet, och vätskan leds till en ny krets genom rör.

I marken de borrar brunnar och lägger rör. Efter att ha skapat den yttre kretsen installerar byggarna pumpen och lägger sedan den inre kretsen.

Fördel består i möjligheten att inte störa landskapet i det bebyggda området.

BristerMer el krävs för cirkulation än för ett horisontellt system; användningen av parvisa brunnar för inlopp och utlopp av vatten är inte tillräckligt effektiv.

Installation av geotermisk värme för ett privat lanthus

Installationsprocessen är följande:

• förberedelse, inklusive mätning och val av komponenter för arbetet;
• installation av systemets externa krets;
• installation av den interna kretsen;
• uppställningsarbete och uppstart av uppvärmningen.

Brunnar — den yttre konturen, och cirkulationspump och batterier - intern. Värmepumpen är installerad i huset.

Yttre kontur ligger i närheten av den uppvärmda byggnaden, inte längre än 10 meterAnslutningarna i kretsen är krympta.

Användbar video

Se en video som demonstrerar installationsprocessen för en värmeväxlare för ett geotermiskt värmesystem.

Återbetalning, mängd producerad energi

Per förbrukad kW systemet producerar elektricitet 5 kW eller mer gratis värmeenergi. Enligt experter betalar sig geotermisk uppvärmning på ungefär på 1 decennium. Detta värde minskar med ökande area av det uppvärmda rummet.