Ciepło ziemi w służbie człowieka, czyli czym jest ogrzewanie geotermalne. Ogrzewanie geotermalne domu ciepłem podziemnym Ogrzewanie z podziemi

Ciepło ziemi w służbie człowieka, czyli czym jest ogrzewanie geotermalne. Ogrzewanie geotermalne domu ciepłem podziemnym Ogrzewanie z podziemi

Wnętrzności Ziemi- źródło ciepła znane od czasów starożytnych. Rozpoczyna się na głębokości 6 metrów od powierzchni gruntu stabilny obszar temperaturowy, która jest równa średniej rocznej temperaturze atmosferycznej regionu przez cały rok (około +15 ⁰С w strefie klimatu umiarkowanego). Porozmawiajmy o wadach ogrzewania geotermalnego.

Dziś ciepło wnętrza Ziemi jest aktywnie wykorzystywane do organizacji.
Oczywiście, pomimo niewyczerpanej energii cieplnej gruntu, organizacja ogrzewania geotermalnego wiąże się z wieloma trudnościami, zarówno technicznymi, jak i ekonomicznymi. Pod względem korzyści finansowych instalacja systemu geotermalnego ustępuje tradycyjnemu ogrzewaniu na paliwa stałe, gaz i prąd.

Główne wady ogrzewania geotermalnego

1. Zapotrzebowanie na energię elektryczną. Najprostszy system geotermalny wymaga co najmniej 1 (kW) energii elektrycznej do wytworzenia 4 (kW) energii cieplnej.

Pobór ciepła z gruntu nie dzieje się samo. Do wymiany ciepła koniecznie i na pewno używana jest pompa. Jeśli coś stanie się z siecią elektryczną, obwód grzewczy natychmiast przestanie dostarczać ciepło do obiektu pompa ciepła zatrzyma się bez zasilania.

2. Niski poziom przenikania ciepła. Zapewnia tradycyjny poziomy system ogrzewania geotermalnego, który schodzi pod ziemię na głębokość 15-30 metrów tylko 40 (W) energii cieplnej od każdego metra bieżącego autostrady podziemnej.

Aby uzyskać 4 (kW) energii cieplnej, należy wykorzystać co najmniej 100 (m) obwodu rurociągu. Jeśli planujesz ogrzać obiekt o łącznej powierzchni 250 (m2) (wysokość sufitu 2,5-3 metry), musisz zastosować moc co najmniej 27,5 (kW). Aby obsługiwać taki sprzęt, będziesz potrzebować minimum 688 mb rurociągu podziemnego.

To nie wszystkie wady geotermalnej pompy ciepła.

3. Ograniczony zakres. Nie w każdym obiekcie można zainstalować ogrzewanie geotermalne. Np. do ogrzania osobnego mieszkania w wieżowcu lub sklepu w centralnej części miasta to na pewno nie zadziała. Jest mało prawdopodobne, aby ktokolwiek pozwolił na wydobycie w gęsto zaludnionych obszarach mieszkalnych.

Inną sprawą jest zorganizowanie ogrzewania geotermalnego na terenie nieruchomości mieszkalnej z sektora prywatnego lub dla jakiegoś przedsiębiorstwa na obrzeżach miasta.

4. Wysoki koszt instalacji ogrzewania geotermalnego. Sam sprzęt do organizacji kosztów ogrzewania geotermalnego co najmniej 10 razy droższe podobną mocą do urządzeń gazowych.

Ale zakup sprzętu nie jest całkowitym wydatkiem. Koszt instalacji ogrzewania geotermalnego musi dodatkowo uwzględniać koszty stworzenia i wyposażenia komunikacji podziemnej. Nie możemy zapomnieć o uruchomieniu i konserwacji.

Ogrzewanie geotermalne jest bardzo drogie.

5. Długi zwrot. Okres zwrotu przeciętnego systemu geotermalnego jest w dużej mierze przekracza 10-15 lat. Długi okres zwrotu wynika z wysokich kosztów sprzętu i instalacji komunikacji.

Dla porównania, tradycyjna moc gospodarstwa domowego do 12 (kW) zwraca się średnio po 5 latach.

Wniosek

Oczywiście wady tego rodzaju ogrzewania są dobrze rekompensowane zaletami systemów geotermalnych. Warto podkreślić, że ogrzewanie geotermalne nie szkodzi środowisku. Jeśli jesteś zwolennikiem „zielonej energii” i nie masz bardzo ograniczonego budżetu, grzechem byłoby nie korzystać z energii geotermalnej.

Kolejną ważną zaletą komunikacji geotermalnej jest to, że wymaga niewielkiej konserwacji. Podobnie jak dobra lodówka, pompa geotermalna może nie wymagać serwisu przez pierwsze 30 lat.

Wiemy, że geotermia to ciepło Ziemi, a pojęcie „geotermia” często kojarzy się z wulkanami i gejzerami. W Rosji energię geotermalną wykorzystuje się głównie na skalę przemysłową, istnieją np. elektrownie Dalekiego Wschodu, które wykorzystują ciepło naszej planety.

Wiele osób jest przekonanych, że wykonanie ogrzewania geotermalnego w domu własnymi rękami to coś rodem z science fiction. Czyż nie? Ale to absolutnie nieprawda! Wraz z rozwojem nowoczesnych technologii, domowe wykorzystanie „zielonej energii” stało się całkiem możliwe.

Porozmawiamy o zasadach działania ogrzewania alternatywnego, jego zaletach i wadach oraz porównamy je z tradycyjnymi systemami grzewczymi. Dowiesz się również, jak ustawić wymiennik ciepła i jak własnoręcznie zainstalować ogrzewanie geotermalne.

Kiedy w latach 70. ubiegłego wieku wybuchł kryzys naftowy, na Zachodzie pojawiła się paląca potrzeba. To właśnie w tym czasie zaczęto tworzyć pierwsze systemy ogrzewania geotermalnego.

Dziś są szeroko rozpowszechnione w Stanach Zjednoczonych, Kanadzie i krajach Europy Zachodniej.

Galeria obrazów

O geotermalnych źródłach ciepła

Do ogrzewania geotermalnego można wykorzystać następujące źródła naziemnej energii cieplnej:

  • wysoka temperatura;
  • niska temperatura.

Do wysokotemperaturowych zaliczają się na przykład źródła termalne. Można je stosować, jednak ich zakres jest ograniczony faktyczną lokalizacją tego typu źródeł.

O ile na Islandii ten rodzaj energii jest aktywnie wykorzystywany, o tyle w Rosji wody termalne zlokalizowane są z dala od obszarów zaludnionych. Są one maksymalnie skoncentrowane na Kamczatce, gdzie woda gruntowa wykorzystywana jest jako chłodziwo i dostarczana do systemów ciepłej wody.

Obrys zewnętrzny wygląda na znacznie większy niż wewnętrzny, chociaż jego wymiary można ocenić dopiero podczas planowania i montażu. Podczas pracy jest niewidoczny, ponieważ znajduje się pod ziemią lub pod wodą. W tym obwodzie krąży zwykła woda lub środek przeciw zamarzaniu na bazie glikolu etylenowego, co jest znacznie lepsze.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Jeśli łatwiej Ci dostrzec informacje wizualne, ten film pozwoli Ci na własne oczy zobaczyć dokładnie, jak działa system geotermalny, a także dowiedzieć się więcej o tym, kto i dlaczego czerpie korzyści z tego rodzaju ogrzewania.

Zapraszamy do obejrzenia krótkiego filmu, w którym właściciel poziomego kolektora gruntowego opowie o swoich wrażeniach z jego eksploatacji. Dodatkowo oglądając ten film dowiesz się jakie są bieżące koszty związane z eksploatacją systemu ogrzewania geotermalnego.

Każdy właściciel prywatnego domu sam wybiera, czy kupić usługi organizacji dostarczających zasoby, czy też polegać wyłącznie na sobie. Kieruje się przy tym całą listą rozważań.

Masz coś do dodania lub masz pytania dotyczące ogrzewania geotermalnego prywatnego domu? Możesz zostawić komentarz pod publikacją. Formularz kontaktowy znajduje się w dolnym bloku.

Większość z nas rozumie, że używanie węgla, gazu i drewna jako paliwa nie pozostawia śladu w środowisku. Jednakże wprowadzanie alternatywnych źródeł energii utrudniają ich wysokie koszty i efektywność, które w dalszym ciągu ustępują tradycyjnym. Ale ostatnio producenci coraz częściej zwracają uwagę na takie produkty, więc mamy nadzieję, że wkrótce będą łatwiejsze w montażu i nie tak drogie.

Dzisiaj przyjrzymy się ogrzewaniu geotermalnemu, które możesz zainstalować w prywatnym domu własnymi rękami. Dowiesz się o zasadzie jego działania, rodzajach, funkcjach i samodzielnym montażu.

Warto dodać, że w krajach Europy i USA ogrzewanie gruntowe stopniowo staje się głównym źródłem ogrzewania w domu, jednak w naszym kraju tego typu systemy wciąż stanowią jedynie alternatywę dla bardziej tradycyjnych.

Wygląd i dystrybucja

Energia ziemna do celów grzewczych zaczęła się rozpowszechniać w Stanach Zjednoczonych pod koniec lat 80. ubiegłego wieku w miastach mocno przeżywających kryzys. Systemem od razu zainteresowali się ludzie zamożni, którym dał on możliwość zaoszczędzenia na ogrzewaniu domów. Potem zaczęło tanieje i zaczęła z niego korzystać biedniejsza klasa ludności.

Po pewnym czasie ciepło ziemi do ogrzewania stało się przywilejem większości właścicieli prywatnych domów. W Europie z roku na rok rośnie liczba gospodarstw domowych wykorzystujących ciepło gruntowe do ogrzewania swoich domów.

Ten trend w rozpowszechnianiu się ogrzewania geotermalnego jest całkiem zrozumiały. Wykorzystanie ciepła ziemi do ogrzewania pozwala znacznie zaoszczędzić budżet rodzinny, jest bezpieczne i ekonomiczne.

Funkcjonowanie ogrzewania geotermalnego

Jej zasadę działania można porównać do konwencjonalnej lodówki, tylko w odwrotnej kolejności. Ziemia stale zatrzymuje ciepło, dzięki czemu może ogrzewać obiekty znajdujące się na jej powierzchni.

Ideą tej metody jest to, że planeta jest podgrzewana od wewnątrz przez gorącą magmę, a znajdująca się na jej powierzchni gleba zapobiega jej zamarzaniu. Powstałą energię cieplną wykorzystuje system ogrzewania geotermalnego oparty na specjalnej pompie ciepła.

Zachodzi następujący proces:

  1. Pompę ciepła instaluje się na powierzchni.
  2. W ziemi wierci się otwór, w który opuszcza się wymiennik ciepła.
  3. Wody gruntowe przechodzące przez pompę są podgrzewane i następnie wykorzystywane do celów bytowych i przemysłowych..

Główną zaletą systemu jest stosunek energii elektrycznej do mocy odbieranej - od 1 do 4-6 kW. Na przykład przy zastosowaniu konwencjonalnego klimatyzatora wynik wynosi 1 do 1. Dlatego instalacja będzie w stanie zwrócić się w krótkim czasie.

Osobliwości

Samoogrzewanie domu z ziemi wiąże się z pewnymi trudnościami, które omówimy poniżej:

  1. Zaczynają od produkcji szybu kopalnianego.
    Jego obliczenia przeprowadza się osobno dla każdego konkretnego przypadku, biorąc pod uwagę:
    • klimat na danym obszarze;
    • typ gleby;
    • charakterystyka budowy skorupy ziemskiej w tym regionie;
    • obszar grzewczy.

Zazwyczaj głębokość waha się od 25 do 100 m.

  1. W kolejnym etapie do szybu opuszczane są rury, które powinny pobrać ciepło z głębin i dostarczyć je do pompy, co powoduje podniesienie temperatury czynnika chłodzącego w instalacji grzewczej.

Rada: lepiej wykonywać pracę z asystentem, ponieważ rury są często dość ciężkie.

Latem ogrzewanie wykorzystujące energię ziemi można wykorzystać jako klimatyzator. Dlaczego aktywowany jest mechanizm odwrotny? Podczas pracy wymiennik ciepła zacznie pobierać energię chłodzącą.

Rodzaje

Aby zapewnić przyjazną dla środowiska i wydajną pracę systemu, istnieją trzy główne opcje:

Wody gruntowe W tym przypadku do ogrzewania budynku wykorzystywana jest energia cieplna wód gruntowych znajdujących się na dużych głębokościach. Ma dość wysoką temperaturę, więc ją podnosi i podgrzewa. Następnie woda uwalnia większość dostępnej energii poprzez wymiennik ciepła.
Płyn przeciw zamarzaniu Metoda wymaga dodatkowych kosztów. Zbiornik ze środkiem przeciw zamarzaniu jest opuszczany na głębokość 75 m i poniżej, a jego cena jest dość wysoka. Kiedy się nagrzeje, jest transportowany do wymiennika ciepła za pomocą pompy ciepła. Po uwolnieniu ciepła środek przeciw zamarzaniu ponownie dostaje się do pojemnika.
Woda Metoda ta nie wymaga wyposażenia kopalni gruntowej. Ten rodzaj ogrzewania domu z gruntu jest odpowiedni, jeśli jest dostęp do zbiornika wodnego. Od wymiennika ciepła wzdłuż dna zbiornika umieszczone są poziome sondy, które pomagają w przetwarzaniu ciepła wody.

Korzyści z ogrzewania geotermalnego

Przekonajmy się teraz, jakie zalety mają takie systemy i czy są w stanie zaspokoić nasze potrzeby:

  1. Uwolniona energia cieplna jest kilkakrotnie większa niż zużycie energii elektrycznej do pracy pompy.
  2. Nie ma szkodliwych emisji, więc ogrzewanie wiejskiego domu z ziemi jest sposobem przyjaznym dla środowiska.
  3. System do działania potrzebuje jedynie energii elektrycznej. Nie są wymagane żadne środki chemiczne ani paliwo.
  4. Podczas pracy nie ma niebezpieczeństwa wybuchu lub pożaru.
  5. Prawidłowy montaż systemu grzewczego gwarantuje pracę bez wsparcia technicznego przez około 30 lat.

Samodzielna instalacja ogrzewania geotermalnego

Trzeba od razu powiedzieć, że ogrzanie domu energią ziemską będzie wymagało od razu dużej inwestycji środków. Lwia część z tego zostanie przeznaczona na budowę szybu kopalnianego.

Wskazówka: najdroższą częścią pompy ciepła jest sprężarka. Jeśli nie chcesz problemów, nie kupuj go w chińskiej fabryce.
Lepiej zastosować Danfoss lub Copeland (najlepiej nie z Chin).

Zalecamy również stosowanie systemu ogrzewania podłogowego zamiast grzejników. W ten sposób można znacznie zmniejszyć zwrot nakładów na sprzęt. Należy uwzględnić także coroczną podwyżkę stawek na tradycyjne źródła energii, co pozwoli jednocześnie uniknąć skoków cenowych.

W domu nie będzie nic, co przypominałoby Ci, że korzystasz z ogrzewania gruntowego. Główna część projektu – studnia i wymiennik ciepła – zostanie ukryta pod ziemią. Wystarczy przeznaczyć niewielką przestrzeń na urządzenie, np. w piwnicy, które generuje energię cieplną.

Urządzenie umożliwia regulację temperatury i dostarczanie energii cieplnej. Instrukcje dotyczące instalacji systemu grzewczego w domu nie różnią się od metody tradycyjnej, więc nie ma w niej żadnych specjalnych funkcji.

Wniosek

Zastosowanie pomp ciepła pozwala pozbyć się tradycyjnych paliw, które z roku na rok stają się coraz droższe, choć początkowe koszty będą dość duże. Całkiem możliwe jest samodzielne zainstalowanie ogrzewania geotermalnego, tylko przy instalowaniu rur w szybie kopalni wskazane jest posiadanie asystenta.

Zwrot projektu zależy od izolacji mieszkania, a także od sposobu ogrzewania - grzejnik lub podgrzewana podłoga. Film zawarty w artykule będzie okazją do znalezienia dodatkowych informacji na powyższy temat.

Wielu właścicieli prywatnych domów nadal wierzy, że ogrzewanie geotermalne to termin niemal wywodzący się ze sfery science fiction i mający zastosowanie tylko w tych regionach, w których bulgoczą gorące źródła i występuje duża aktywność wulkaniczna. A ponieważ takie zjawiska naturalne są rzadkie, perspektywy wykorzystania tej alternatywnej energii w naszych warunkach dla wielu wydają się niejasne. Tak naprawdę pompa geotermalna z powodzeniem generuje ciepło nawet w niskich temperaturach, dzięki czemu nawet w klimacie umiarkowanym można ją dość efektywnie wykorzystać. Ale czy można zainstalować ogrzewanie geotermalne w domu własnymi rękami? Spróbujmy to rozgryźć.

Klasyfikacja według rodzaju konstrukcji

Zasada działania ogrzewania geotermalnego jest podobna do zasady działania klimatyzatora lub lodówki. Głównym elementem jest pompa ciepła zawarta w dwóch obiegach.

Zasada działania pompy geotermalnej (ciepła).

Obwód wewnętrzny to tradycyjny system grzewczy składający się z rur i grzejników. Zewnętrzny - imponujących rozmiarów wymiennik ciepła umieszczony pod ziemią lub w słupie wody. Może w nim krążyć zarówno specjalny płyn ze środkiem niezamarzającym, jak i zwykła woda. Czynnik chłodzący przyjmuje temperaturę medium i „podgrzany” dostaje się do pompy ciepła, a zgromadzone ciepło przekazywane jest do obwodu wewnętrznego. W ten sposób woda jest podgrzewana w rurach i grzejnikach.

Pompa geotermalna (ciepła) jest kluczowym elementem systemu. To kompaktowe urządzenie, które nie zajmuje więcej miejsca niż znana nam pralka. Jeśli mówimy o wydajności, to na każdy 1 kW zużytej energii elektrycznej pompa „produkuje” do 4-5 kW energii cieplnej. Natomiast konwencjonalny klimatyzator, który ma podobną zasadę działania, „zareaguje” na 1 kW ciepła na 1 kW zużytego prądu.

Trzeba przyznać, że instalacja tego typu ogrzewania jest jak dotąd najdroższą i najbardziej pracochłonną. Lwia część jego kosztów to zakup sprzętu i oczywiście prace wykopaliskowe. Naturalnie oszczędny właściciel zastanawia się, czy można zaoszczędzić na przykład na instalacji i wykonać ogrzewanie geotermalne własnymi rękami? Aby odpowiedzieć na to pytanie, należy zrozumieć, które systemy są najczęściej używane i zrozumieć cechy ich konstrukcji.

Poziomy wymiennik ciepła

Dość często stosuje się obieg poziomy, w którym rury układa się w rowach na głębokość większą niż stopień zamarzania gruntu na danym obszarze.

Wadą geotermalnej instalacji grzewczej z obiegiem poziomym jest duża powierzchnia zajmowana przez kolektor

Wadą jest to, że powierzchnia zajmowana przez obwód musi być znacznie większa niż sam dom, dlatego aby ogrzać budynek o powierzchni 250 m², pod rurami pójdzie około 600 m². Nie każdego dewelopera stać na taki luksus.

Ponadto niedogodności pojawiają się, jeśli teren jest już zagospodarowany; na przykład trzeba obserwować odległość od drzew (1,5 m) i wiele innych niuansów.

Pionowy wymiennik ciepła

Bardziej kompaktową, ale także droższą opcją jest pionowy wymiennik ciepła. Jego instalacja nie wymaga dużej powierzchni, ale będzie wymagać specjalnego sprzętu wiertniczego.

Montaż pionowego wymiennika ciepła wymaga użycia specjalnego sprzętu wiertniczego

Głębokość studni, w zależności od technologii, może sięgać 50-200 m, ale jej żywotność wynosi do 100 lat. Ta metoda jest szczególnie istotna przy planowaniu projektu geotermalnego z zagospodarowanym przyległym terytorium; pozwala zachować krajobraz niemal w jego pierwotnej formie.

Najbardziej ekonomiczna instalacja geotermalna wykorzystuje energię cieplną z wody. Zaleca się, jeśli odległość do najbliższego zbiornika wodnego nie przekracza 100 m.

Wymiennik ciepła na bazie wody jest najkorzystniejszy i dlatego bardziej odpowiedni dla urządzenia

Na dnie ułożony jest obwód rur w kształcie spirali, głębokość powinna być mniejsza niż 2,5-3 m, czyli głębsza niż strefa zamarzania. Powierzchnia zbiornika – od 200 m². Główną zaletą jest to, że nie ma konieczności wykonywania pracochłonnych prac wykopaliskowych, ale konieczne jest uzyskanie pozwolenia od służb specjalnych. Wydając znaczne kwoty na drogi sprzęt, nie należy oszczędzać na wysokiej jakości instalacji. W końcu od tego będzie zależeć jakość i wydajność całego systemu.

Jak widać, instalacja ogrzewania geotermalnego w domu własnymi rękami nie jest taka łatwa. Ze wszystkich wymienionych typów być może tylko ostatnia opcja będzie dość łatwa do samodzielnego wdrożenia. Ale nawet w tym przypadku warto rozważyć wszystkie za i przeciw.

O zaletach i wadach systemu

Po raz pierwszy ogrzewaniu geotermalnemu przyjrzano się bliżej w Stanach Zjednoczonych podczas kryzysu w latach 80-tych. Dość drogie instalacje instalowano w domach najbogatszych i najbardziej zaawansowanych, stopniowo jednak stawały się one coraz bardziej dostępne i popularne. Europa dostrzegła nowy produkt i zaczęła aktywnie wdrażać go w swoich otwartych przestrzeniach. Teraz ten rodzaj ogrzewania nie jest już ciekawostką, np. w Szwecji około 70% całego ciepła syntetyzuje się za pomocą pomp ciepła.

Producenci cudownego sprzętu i ekologiczni ludzie jednogłośnie mówią o zaletach tego rodzaju ogrzewania nad wszystkimi innymi, główne zalety, które podkreślają to:

  • Do ogrzewania wykorzystywana jest energia cieplna ziemi, która jest odnawialna i niewyczerpana;
  • nie ma ryzyka pożaru;
  • nie ma potrzeby dostarczania i magazynowania materiałów opałowych;
  • Gdy sprzęt działa, nie powstają żadne szkodliwe emisje, system jest całkowicie bezpieczny i przyjazny dla środowiska;
  • system działa autonomicznie i nie wymaga stałego monitorowania i interwencji;
  • jest ekonomiczny i nie wymaga od właściciela praktycznie żadnych kosztów utrzymania;
  • Przy całej różnorodności modeli współczynnik produktywności sprzętu pozostaje niezmiennie wysoki.

System ogrzewania geotermalnego dobrze spisał się w połączeniu z „ciepłymi podłogami”. Duet ten zapewnia równomierny rozkład temperatury i zapobiega tworzeniu się stref przegrzania.

Ważny! Ten rodzaj ogrzewania jest najkorzystniejszy w przypadku domów o powierzchni do 150 m², właściciele takich małych domków zapewniają, że koszty zwrócą się już po 3-4 latach.

Należy pamiętać, że systemy te nie stały się jeszcze popularne w przestrzeni poradzieckiej. Wynika to w dużej mierze z dość znacznych inwestycji kapitałowych, które trzeba będzie poczynić na samym początku, oraz dość długiego okresu zwrotu. Dość trudno przekonać naszych współobywateli, że jest to przecież opłacalne ekonomicznie. Choć jeśli weźmiemy pod uwagę coroczny wzrost cen konwencjonalnych chłodziw oraz fakt, że system projektowany jest na średnio 100 lat wydajnej pracy, wybór będzie wydawał się w pełni uzasadniony.

Geotermalna pompa ciepła to najbardziej ekonomiczny system ogrzewania i chłodzenia wiejskiego domu. Pompa wykorzystuje bezpłatną, odnawialną energię słoneczną zmagazynowaną we wnętrzu Ziemi. Przy zużyciu 1 kW energii wytwarza do 5 kW.

Podaj swój numer telefonu, abyśmy mogli się z Tobą skontaktować i omówić szczegóły

Co to jest energia geotermalna?

Energia geotermalna powstaje w wyniku promieniowania słonecznego. Gromadzi się w ziemi. To ciepło niskogatunkowe można wykorzystać do ogrzewania budynków mieszkalnych. Jako źródło takiej energii można wykorzystać:

  • zbiorniki naturalne i techniczne;
  • marnować ciepło;
  • sondy geotermalne.

Jak widać, ogrzewanie geotermalne domu wykorzystuje naturalne ciepło planety.

Pierwsze systemy tego typu zaczęto stosować w latach 70-tych ubiegłego wieku. Obecnie są powszechne w Europie Zachodniej, USA i Kanadzie. Na przykład w Szwecji ciepło z Morza Bałtyckiego wykorzystuje się do ogrzewania budynków mieszkalnych. Energia geotermalna w naszym kraju uznawana jest za niekonwencjonalną. Za alternatywne źródło uważa się ciepło kuli ziemskiej.

Skład systemów

Geotermalny system ogrzewania domu składa się z pompy ciepła i wymiennika ciepła. Oprócz nich obejmuje to również nieszkodliwy i niezamarzający płyn (środek przeciw zamarzaniu). Krąży rurociągiem obwodowym i zbiera energię cieplną zgromadzoną w gruncie. W parownikach pomp ciepła energia środka przeciw zamarzaniu przekazywana jest czynnikowi chłodniczemu. W rezultacie ochłodzi się o około 3 stopnie.

Następnie podnosi się temperaturę czynnika chłodniczego za pomocą sprężarki. Energia cieplna tej substancji przekazywana jest poprzez skraplacz do wody krążącej w systemie grzewczym domu. Można go również wykorzystać do podgrzewania wody użytkowej w zasobnikach ciepła.

Skuteczność takiego systemu w dużej mierze zależy od klimatu panującego na danym obszarze. Dokładniej, zależy to od stopnia ocieplenia ziemi. Jeśli zawartość ciepła w nim będzie niska, budynek nie będzie w stanie ogrzać. Temperatura gleby nie powinna być niższa niż +5-+7 stopni. Najbardziej efektywnym sposobem jest podłączenie do systemu „Ciepła Podłoga”.

Zasada działania

Zasada działania ogrzewania geotermalnego polega na pobraniu ciepła z wody lub gleby i przekazaniu go do systemu grzewczego budynku. Ze względu na rosnące cła na tradycyjne źródła energii, ten rodzaj produkcji energii staje się coraz bardziej popularny w regionie moskiewskim. Podczas jego układania powierzchnia ziemi pełni funkcję klimatyzatora latem i źródła ogrzewania zimą.

Energia cieplna ziemi jest gromadzona za pomocą specjalnego obwodu lub wymiennika ciepła w celu gromadzenia ciepła. Tworzy się go z rurociągu i instaluje pod ziemią, w zbiornikach lub skałach. Metody instalacji mogą się różnić. Najbardziej powszechnym rozwiązaniem są studnie wiercone pionowo. Nazywa się je geotermalnymi. Ta opcja jest możliwa nawet w przypadku małych działek. Uważany jest za bardziej energooszczędny w porównaniu z obwodem poziomym.

Znajduje zastosowanie w domach o dużej działce. Aby zainstalować kolektor, koparka kopie kilka rowów o głębokości 2-2,5 metra. W wykopie układane są rury HDPE. Powierzchnia takiego kolektora nie może być mniejsza niż powierzchnia domu.

od 550 000 rub.

Używany na małych obszarach. W pobliżu domu wiercone są dwie studnie, każda o głębokości 90 metrów. Do studni opuszczane są sondy geotermalne. Charakteryzuje się wysoką trwałością i większą wydajnością.

od 650 000 rub.

Dno zbiornika

Jeśli w pobliżu Twojej witryny znajduje się zbiornik o wystarczającej głębokości i wielkości, możesz obniżyć poziomy kolektor na dno. Jest to najbardziej energooszczędna metoda ogrzewania geotermalnego.

od 650 000 rub.

Korzyści z ogrzewania geotermalnego

Tego typu system jest doskonałym sposobem na dostarczenie ciepła do budynków. Jest to szansa na zaoszczędzenie pieniędzy i energii. Do głównych zalet ogrzewania geotermalnego zalicza się:

Efektywności energetycznej

System ogrzewania geotermalnego z 1 jednostki wytwarza 5 jednostek energii. Sprawność takiego systemu wynosi 530%. Wskaźnik wydajności nowoczesnego kotła gazowego wynosi 98%.

Wydajność ekonomiczna

Ze względu na dużą różnicę w efektywności energetycznej takiego systemu inwestycje w niego zwracają się średnio po kilku latach.

Bezpieczeństwo środowiska

Źródła energii geotermalnej uznawane są za najbardziej przyjazne dla środowiska. Minimalizują zagrożenie zanieczyszczeniem powietrza. Zainstalowanie jednej pompy geotermalnej jest ekologicznym odpowiednikiem posadzenia 750 drzew.

Bezpieczeństwo przeciwpożarowe

Ponieważ pompa ciepła nie wykorzystuje do działania gazu ziemnego, nie występuje tu żadne źródło płomienia ani tlenku węgla.

Wszędzie Dostępność

Sprzęt można zainstalować w dowolnym miejscu. Głównym warunkiem jest dostępność prądu w domu.

Wysoka niezawodność

Obieg geotermalny znajduje się pod ziemią i utrzymuje stałą temperaturę. Nie jest narażony na obciążenia termiczne podczas spalania paliwa. Deklarowana żywotność pomp ciepła wynosi 25-30 lat.

Funkcje i procedura instalacji

Instalację ogrzewania geotermalnego w prywatnym domu należy powierzyć specjalistom. Główne trudności pojawiają się podczas instalowania obwodu wymiennika ciepła w ziemi. Główne etapy są następujące:

Wyjazd inżynierów na plac budowy. Jednocześnie poznają cechy obszaru i wybierają najbardziej efektywną metodę instalacji.

Zawarcie umowy i zakup sprzętu.

Roboty instalacyjne. Wymienniki ciepła instalowane są w gruncie. Następnie instalację geotermalną podłącza się do obiegu grzewczego budynku.

Prace uruchomieniowe. Po ich zakończeniu podpisywany jest protokół dostawy.

Na wydajność instalacji ma wpływ rodzaj źródła ciepła. Najbardziej efektywną opcją jest zainstalowanie obiegu wymiennika ciepła w pobliżu źródła ciepła lub na dnie zbiornika. Firma instalująca sprzęt może udzielić klientowi dodatkowych gwarancji. Zgodnie z obowiązującymi przepisami jest to dozwolone pod warunkiem zapłaty za takie usługi. Będzie to kosztować klienta dodatkową opłatę.

Realizacja systemu tego typu możliwa jest jedynie przy zastosowaniu specjalnego sprzętu. Gromadzi ciepło z gleby lub wody i przekazuje je do czynnika chłodzącego systemu grzewczego budynku. Obejmuje:

  • Pompa ciepła;
  • kompresor;
  • zbiornik buforowy;
  • wymiennik ciepła

Sprężarka pomaga doprowadzić płyn niezamarzający do wymaganej temperatury. Zbiornik buforowy gromadzi je po nagrzaniu i przekazuje ciepło do płynu chłodzącego. Kompozycja obejmuje zbiornik wewnętrzny, wodę chłodzącą i wężownicę, przez którą krąży środek przeciw zamarzaniu. Ten element jest również niezbędny, ponieważ temperatura środka przeciw zamarzaniu może wahać się od -5 do +20 stopni. Jednocześnie rozszerza się i potrzebny jest pojemnik, aby pomieścić zwiększoną objętość.

Pompy ciepła

Głównym wyposażeniem ogrzewania geotermalnego jest pompa ciepła. Zapewnia cyrkulację środka przeciw zamarzaniu w systemie geotermalnym. Pompa ciepła steruje pracą całej instalacji.

Wydając 1 kW energii elektrycznej, wytwarza od 2,5 do 5 kW energii cieplnej.

Do ogrzewania budynków mieszkalnych, domków letniskowych, łaźni miejskich i obiektów przemysłowych stosuje się pompy o różnej wydajności.

W przypadku zastosowania takich systemów w domkach letniskowych takie urządzenie całkowicie rozwiązuje problemy związane z zaopatrzeniem w ciepłą wodę i ogrzewaniem. W obiektach przemysłowych stosuje się modułowe konstrukcje pomp ciepła. W tym przypadku standardowe moduły o mocy grzewczej 100 kW łączą w sobie do 25 jednostek.

Porównanie kosztów ogrzewania geotermalnego i gazowego

Analizując zwrot kosztów przejścia z ogrzewania gazowego na ogrzewanie geotermalne, porównują już ustalone koszty gazu bez inwestycji kapitałowych z kosztem zupełnie nowego systemu. Wysokie koszty montażu pompy ciepła wiążą się z koniecznością ułożenia poziomego kolektora gruntowego lub wywiercenia studni pionowej.

Montaż systemów ogrzewania geotermalnego w domach prywatnych i wiejskich to kosztowna przyjemność. Charakteryzują się początkowo wysokimi nakładami inwestycyjnymi w porównaniu do tradycyjnych systemów gazowych. Ale okres ich zwrotu jest stosunkowo krótki. Występuje po 18-20 latach eksploatacji.

Jeśli porównamy koszt ogrzewania gazowego i geotermalnego, eksploatacja tego drugiego jest tańsza. Takie systemy zużywają 3-5 razy mniej energii elektrycznej. Automatyzacja pomp ciepła pozwala na maksymalne wykorzystanie preferencyjnej taryfy nocnej na energię elektryczną. Sprzęt pozwala na ogrzanie budynków do komfortowej temperatury 22-24 stopni.

Dlatego instalacja systemu pompy ciepła to inwestycja we własny komfort, bezpieczeństwo, niezależność i prestiż.