Какво е геотермалното отопление у дома, плюсовете и минусите на такава система

Ограниченият характер на резервите от природни енергийни ресурси прави човечеството да търси алтернативни енергийни източници. Геотермалното отопление у дома е отлична алтернатива на традиционните методи за отопление. Това може да се потвърди от фактическите данни за широкото използване на геотермални отоплителни системи в Европа и Америка като основни източници на топлина.

Малко история! Системите за геотермално отопление значително се "разшириха" в края на осемдесетте години на миналия век, главно на територията на Америка. В началото на една добра инвестиция в изграждането на такова съоръжение е позволено да се използват само най-богатите хора, и в рамките на няколко години, системата на мазнини достъпни за американците по-малко богатите, повишаване на значението на геотермални отоплителни системи на пазара на отоплителна техника.

В европейските държави преди повече от две десетилетия броят на геотермалните централи надхвърли 12 милиона, а днес може да се предположи само за размера на "утаяването" на геотермалните инсталации в частни домове.

Защо се случва това?

Това е много просто! Най-достъпната и удобна система за отопление на газ намалява доставката на натурално гориво за пари от джоба ви. Изгарянето на твърдо гориво (дърва, въглища, торф) е не само неудобно, но и придружено от отделянето на вредни въглеродни диоксиди, отлагането на сажди и катрани. И имате нужда от допълнително място за съхранение на гориво.

Геотермално отопление на селска къща. Схема

Принцип на функциониране на системата

Системите за геотермално отопление имат принцип на действие, подобен на хладилника (климатик). Просто охлаждането на хладилника охлажда въздуха, а геотермалната термопомпа загрява отоплителната среда на отоплителната система.

За да затопли стаята, се използва топлината (енергията) на Земята. Топлинната помпа, намираща се в къщата, поема енергия от подземните води или самата земя, превръщайки я в топлина. Тогава тази "топлина" се използва за отопление на охлаждащата течност на самата система за отопление.

В основата на принципа на термопомпата е обратният цикъл на Carnot, развит още през деветнадесети век.

"Сърцето" на такава система е компресор, който компресира и предава топлината. За да направи това, той се нуждае от външен източник на енергия - електрическа мрежа.

В компанията на компресори във вътрешната верига на работата на термопомпата: кондензатор, изпарител и клапан за газ.

Топлинната помпа работи така:

• Teplozaborny колектор е изпълнен с антифриз (гликол смес, смес от вода и алкохол или солена вода), за да бъдат транспортирани "подземен" или "подводен" топлина към помпата.
• Тази топлинна енергия в изпарителя се прехвърля в хладилния агент с много ниска точка на кипене, което води до рязко кипене и изпаряване (превръщането му в пара).
• Работният компресор увеличава налягането на тази пара, което следователно води до повишаване на температурата му.
• В кондензатора охладителят охлажда, предава топлина на отоплителния кръг на къщата и кондензира.
• Чрез клапата на дроселната клапа, хладилният агент се връща в компресора и цикълът се повтаря отново ...

Топлинната помпа все още може да бъде наречена с други думи "обърната отвътре" хладилник. В края на краищата, в хладилника, охлаждащата течност се загрява от топлината, поставена в нея (хладилника) на продуктите, и през тръбната система се извежда към задната стена, загрявайки въздуха извън хладилника.

А в случай на термопомпа, тази еволюираща топлина отоплява нагревателната среда в отоплителната система на самата къща. Като отоплителни уреди в такива отоплителни системи "топло подовете" се използват по-често и по-ефективно.

Забележете! Ако има качествена и правилно изчислена схема на "радиатор" с консумация на 1 kW електрическа мощност, термопомпата може да захранва до 5 kW топлинна енергия към системата!

Видове топлообменници за геотермални отоплителни системи

Хоризонтален топлообменник

Хоризонтална топлообменна геотермална отоплителна система

Тръбите на хоризонталния контур се полагат на дълбочина, надвишаваща дебелината на замръзващия слой на почвата.

Полагане на хоризонтален топлообменник

Полагане на хоризонтален топлообменник в изкоп

Подобен вариант на топлинната схема е оптимален, когато има голяма част от частния парцел без градински насаждения (дървета). Поставянето на контурната тръба не е позволено на разстояние по-малко от 1,5 м от короната на дървото.

При отопление на къща с площ от 250 м2 ще е необходима площ от 600 м2, за да се побере топлообменната верига. И такава област не винаги е на разположение. Особено в гъсто населените квартални вили.

Този фактор може да се нарече недостатък на този тип топлообменник.

Вертикален топлообменник

Вертикален топлообменник на геотермална отоплителна система

Вертикалният топлообменник е лукс, който не всеки разработчик може да си позволи. За да "оборудвате" такъв топлообменник, ще е необходимо специално оборудване за пробиване.

Геотермални сонди

Топлообменният кръг е спуснат в кладенеца с дълбочина от 50 до 200 м. За да се увеличи топлинната мощност, се използват няколко такива кладенци, тръбопроводите на които са свързани чрез специални колектори.

Предимството от организирането на такава система от топлообменниците може да се нарече възможността за работа в озеленена зона - този метод няма да навреди на съществуващия пейзаж.

Топлообменник, поставен във вода

Този вариант е най-икономичен при инсталацията - не е необходимо да се извършва изкопни работи, но изисква наличието на езеро с площ от най-малко 200 m2 на разстояние не повече от 100 m от къщата. Тръбите на контура са положени на дълбочина, по-голяма от дълбочината на замръзване (най-малко 2-3 м) до дъното.

Дизайн елемент за хоризонтална топлинна помпа

Предимства и недостатъци на геотермалните отоплителни системи

Едно от най-значителните предимства на геотермалните отоплителни системи, ние искаме да подчертаем нейната екологична безопасност за вашия дом. В края на краищата процесът на нормална работа на термопомпата не е съпроводен от вредни емисии в атмосферата. И липсата на запалими вещества в горивната помпа, при наличието на работеща електрическа инсталация, на практика отрича опасността от пожар.

Липсата на гориво е и липсата на разходи за доставката и съхранението му.

Ниска консумация на енергия при относително висока пренос на топлина (1 киловатчас електроенергия, до 5 кВт на топлинна енергия) един по-важно (или най-важното) фактор, който определя избора на геотермална отоплителна система на селска къща.

Автономността на геотермалната отоплителна система ви освобождава от необходимостта и я наблюдава и поддържа.

Важно функционално предимство на геотермалната отоплителна система е способността й да функционира като климатик при горещо време. В този режим всичко е обратното: топлината от стаята се отоплява от охлаждащата течност, която я прехвърля на външния термичен колектор.

Недостатъкът на такава система е сложността на нейната инсталация и следователно високата цена на монтажа и самата техника.

Системата за геотермално отопление е най-скъпа при инсталиране и закупуване на оборудване.

В този случай можете да спестите пари за самоинсталацията на тази система, но трябва да обърнете значително внимание на изчисленията и консултациите с "професионалистите".

Използване на двувалентна отоплителна схема

Двувалентната система включва паралелното използване на два източника на топлина в пиковите натоварвания (при ниски температури на околната среда).

В такава система допълнителен котел, например електрически бойлер, е свързан паралелно с термопомпата. Използва се, когато е необходимо да се използва режим на интензивно нагряване при ниски температури на околната среда.

Ако "мразовитите" дни в годината в района на вашето жилище са малки, наличието на такъв "асистент" ви позволява да спестите мощността на термопомпата, което значително влияе върху нейната цена.