فناوری گرمایش خانه با گرمای زیرزمینی. گرمایش زمین گرمایی زیرزمینی خانه با گرمای زمین. نصب و راه اندازی گرمایش زمین گرمایی

گرمایش زمین گرمایی برای سیستم گرمایش استفاده می شود.

به عنوان منبع اصلی یا اضافی گرما عمل می کند. انرژی زمین

گرم کردن خانه با گرما از زیر زمین: چیست؟

در خاک روسیه چشمه های با دمای بالا (حرارتی).آنها به شدت ناهموار، عمدتاً دور از مناطق پرجمعیت قرار دارند، که استفاده از آنها را برای اهداف گرمایشی دشوار می کند.

با پیشرفت تکنولوژی و معرفی انواع جدید تجهیزات، امکان استفاده از و منابع دمای پایین .

در میان چیزهای دیگر، لایه های زیرزمینی واقع در فاصله 50-100 متر زیر سطح زمین،دارای دمای مثبت برابر با 10-12 درجه سانتی گرادچنین مقادیری بدون توجه به زمان حفظ می شوند، که امکان استفاده از گرمایش را در طول سال فراهم می کند.

مزایایسیستم های گرمایش زمین گرمایی:

• مقرون به صرفه. منابع هستند منابع تجدیدپذیر، که به شما امکان می دهد از آن اجتناب کنید سرمایه گذاری های مالیدر خرید سوخت، مانند استفاده از سیستم های سنتی. هیچ هزینه اضافی در ارتباط با حمل و نقل و ذخیره سازی سوخت وجود نخواهد داشت.
• ایمنی. بعید است که هیچ موقعیت های اضطراری، انفجار و آتش سوزی.
• دوستی با محیط زیست. از آنجایی که فرآیند احتراق در یک سیستم زمین گرمایی استفاده نمی شود، انتشار ذاتی آن در جو حذف می شود.
• خودمختاری. اگر کنترل خودکار وجود داشته باشد، نیازی به مداخله مکرر یا نظارت مداوم خارجی ندارد.

ایرادات:

• اولیه قابل توجه مخارج پول
• کار فشردهنصب و راه اندازی.
• ضرورت منبع انرژی الکتریکی

سیستم گرمایش زمین گرمایی چگونه کار می کند؟

گرما برای گرم کردن خانه یا تامین آب گرم با استفاده از روش به دست می آید دگرگونیانرژیش تمام شده محیطبا کمک یک ویژه واحد.

عنصر اصلی تاسیسات زمین گرمایی است پمپ حرارتی، که به مدار گرمایش داخلی و خارجی متصل می شود.

ساختار مدار داخلی شبیه به گزینه گرمایش سنتی (گاز، آب) است. این: لوله ها و رادیاتورها

کانتور خارجی، که اندازه آن بسیار بزرگتر از داخلی است، قرار می دهد زیر زمین،در طول عملیات آن نامرئی است. مایع خنک کننده در داخل آن گردش می کند. این است: یا در مورد آب ساده، یا ضد یخ، به عنوان یک قاعده، بر اساس اتیلن گلیکول. و گزینه دوم بسیار ارجح است.

دمای مایع خنک کننده زمانی که در مدار خارجی قرار دارد با دمای محیط برابر می شود و سپس به پمپ حرارتی ارسال می شود. با عبور از آن، توده های گرم شده در امتداد هدایت می شوند کانتور داخلی

دسترسی پمپ حرارتیو عامل اصلی برای به دست آوردن انرژی حرارتی است که برای استفاده بعدی توسط مصرف کننده در نظر گرفته شده است (گرمایش مسکن، تامین آب گرم).

بهره وریاین دستگاه ممکن است برخی را شگفت زده کند. مصرف کنندهانرژی الکتریکی در حجم 1 کیلو واتدر نتیجه کار او کمی بیشتر "می دهد" - 4-5 کیلو وات،که بسیار عجیب به نظر می رسد

این به لطف چگونه اتفاق می افتد ویژگی های طراحیاین دستگاه علاوه بر انرژی الکتریکی، از انرژی حرارتی زمین به عنوان انرژی اضافی (حتی در دمای پایین زمین) استفاده می کند.

پمپ حرارتی قادر به کار است در تمام طول سالو مورد استفاده قرار گیرد 15-25 سال.

توجه داشته باشید!برخی از کارشناسان ادعا می کنند که با در نظر گرفتن اصطکاک یا سایش، دوره اعتبار واقعیسیستم ها بدون توقف برای انجام تعمیر کارمقدار حدود 10 سال

همچنین ممکن است که شما علاقه مند باشید به:

نصب DIY

قبل از تصمیم به انجام چنین قدمی، شما نیاز دارید توانایی ها را با حجم و پیچیدگی تمام کارهای ضروری مقایسه کنیدبرای نصب سیستم زمین گرمایی

محاسبه هزینه

محاسبه هزینه نصب سیستم زمین گرمایی نسبت به موارد زیر محاسبه می شود:

• اکتساب ها پمپ حرارتیقدرت معین؛
• قیمت ها در کل خط لولهمطابق با قدرت پمپ؛
• تولید مرتبط کارهای خاکی(حفاری چاه، حفر ترانشه)، و همچنین هزینه های تخمگذار شبکه.
• نصب و اتصالپمپ حرارتی.

عکس 1. پمپ حرارتی زمین گرمایی مدل Vitocal 300-W Pro با درایو برقی برای گرمایش، سازنده - Viessmann.

این محاسبه شامل خرید پمپ حرارتی نیز می شود که قیمت آن بسته به قدرت و سازنده متفاوت است.

مدل های با ظرفیت در منطقه 4-5 کیلو واتدر ارزیابی خواهد شد 3-7 هزار. ه.قدرت دستگاه 5-10 کیلو واتهزینه ها 4-8 هزار. ه.پشت 10-15 کیلو وات— 5-10 هزار. ه.

قرارگیری منیفولد

تقسیم بندی بر اساس روش نصب وجود دارد کانتور بیرونی (گردآورنده). که در زمینمی توان آن را قرار داد به صورت عمودییا به صورت افقیدر زمین مخزن— به صورت افقی. هر کدام از این موارد مزایا و معایب خاص خود را دارند.

نوع عمودی

هنگام ساخت یک تاسیسات از نوع عمودی، نیاز به حفاری وجود دارد چاه هایی به عمق 50-200 متریعنی به لایه ای با دمای بالا. یکی از شفت ها به نام شفت بدهکار برای جمع آوری گرما عمل می کند.

مایع خنک کننده در آن بالا می رود، با تشکر از پمپ، سپس به لوله ها و رادیاتورهای مدار داخلی عرضه می شود.

پس از اتمام کل چرخه، مایع خنک کننده را برمی گرداند از طریق شفت دیگری ریخته می شودبازگشت به لایه های زیرزمینی

اعتقاد بر این است که عمر مفید چنین نصبی تقریباً است صدها سال.

هنگام نصب کلکتور نوع عمودی با دو شفتراندمان استفاده از آن برای گرم کردن یک خانه خصوصی کاهش می یابد، زیرا برای اطمینان از عملکرد پمپ دایره ای لازم است مقدار قابل توجهی برقاین هست گزینه مناسببرای نصب سیستم "کف گرم".

با اقتصادی تر خوشهبه روش، تعداد چاه ها افزایش می یابد، اما عمق آنها کاهش می یابد.

برای نصب عمودی، گزینه ای نیز وجود دارد که شامل تقویت ظرف (مخزن) حاوی ضد یخ است. در عمق 100 متری. حرکت مداوم این مایع که توسط زمین گرم می شود توسط یک پمپ حرارتی تامین می شود.

اگر گزینه حفاری چاه را برای یک ساختار عمودی در نظر نمی گیرید، که به مهارت و تجهیزات نیاز دارد، می توان کار را به طور مستقل انجام داد.

مبدل حرارتی افقی

برای نصب مبدل حرارتی نوع افقی، کمی تلاش لازم است، اما خروجی حرارت در این حالت کمتر خواهد بود. برای ساخت نیاز به خاکبرداری خواهد بود حفاری در زیر علامت انجماد خاک. خط لوله مدار خارجی در ترانشه های حفر شده گذاشته می شود و متعاقباً کل ساختار دوباره با زمین پوشانده می شود.

دمای لایه خاک بسیار کمتر خواهد بود و طول آن بیشتر از زمانی است که از مبدل حرارتی نوع عمودی استفاده می شود. مربع تقریبا دو برابراتاقی که باید گرم شود

عرضه محدود منابع انرژی طبیعی، بشریت را به جستجوی منابع انرژی جایگزین وادار می کند. گرمایش زمین گرمایی خانه یک جایگزین عالی برای روش های گرمایش سنتی است. این را می توان با داده های واقعی در مورد استفاده گسترده از سیستم های گرمایش زمین گرمایی در اروپا و آمریکا به عنوان منابع اصلی گرما تأیید کرد.

کمی تاریخ! سیستم های گرمایش زمین گرمایی به طور قابل توجهی در اواخر دهه هشتاد قرن گذشته، به طور عمده در آمریکا، گسترش یافت. در ابتدا، سرمایه گذاری قابل توجه در نصب چنین واحدی امکان استفاده از آن را تنها توسط افراد ثروتمند فراهم کرد، اما چند سال بعد این سیستم برای آمریکایی های کمتر ثروتمند در دسترس قرار گرفت و اهمیت سیستم های گرمایش زمین گرمایی در بازار تجهیزات گرمایشی را افزایش داد.

در کشورهای اروپایی، فقط دو دهه پیش، تعداد تاسیسات زمین گرمایی از 12 میلیون فراتر رفت، اما امروزه فقط می توان میزان "جمعیت" تاسیسات زمین گرمایی در خانه های شخصی را حدس زد.

چرا این اتفاق می افتد؟

همه چیز خیلی ساده است! مقرون به صرفه ترین و راحت ترین سیستم گرمایش گاز ذخایر سوخت طبیعی را با هزینه ای از جیب شما کاهش می دهد. و سوختن سوخت جامد(هیزم، زغال سنگ، ذغال سنگ نارس) نه تنها ناخوشایند است، بلکه با انتشار دی اکسید کربن مضر، از بین رفتن دوده و قطران همراه است. و فضای اضافی برای ذخیره سوخت نیز مورد نیاز است.

اصل عملیات سیستم

سیستم های گرمایش زمین گرمایی دارای اصل عملکردی مشابه یخچال (تهویه مطبوع) هستند. به سادگی، یخچال یخچال هوا را خنک می کند و پمپ حرارتی زمین گرمایی مایع خنک کننده سیستم گرمایشی را گرم می کند.

از گرما (انرژی) زمین برای گرم کردن اتاق استفاده می شود. یک پمپ حرارتی واقع در خانه انرژی می گیرد آب های زیرزمینییا خود خاک، آن را به گرما تبدیل می کند. سپس این "گرما" برای گرم کردن مایع خنک کننده در خود سیستم گرمایش خانه استفاده می شود.

اصل عملکرد پمپ حرارتی بر اساس چرخه معکوس کارنو است که در قرن نوزدهم توسعه یافت.

"قلب" چنین سیستمی کمپرسور است که گرما را "فشرده" و "انتقال" می کند. برای انجام این کار، به یک منبع خارجی انرژی - یک شبکه الکتریکی نیاز دارد.

در یک شرکت با کمپرسور، مدار داخلی پمپ حرارتی کار می کند: یک کندانسور، یک اواپراتور و یک دریچه گاز.

یک پمپ حرارتی به صورت زیر عمل می کند:

• منیفولد دریافت گرما با یک مایع ضد یخ (مخلوط گلیکول، مخلوط آب و الکل یا آب نمک) پر شده است که گرمای "زیرزمینی" یا "زیر آب" را به پمپ منتقل می کند.
• این انرژی حرارتی در اواپراتور به مبرد با نقطه جوش بسیار پایین منتقل می شود و باعث می شود که به سرعت بجوشد و تبخیر شود (تبدیل به بخار).
• یک کمپرسور در حال کار، فشار این بخار را افزایش می دهد که بر این اساس منجر به افزایش دمای آن می شود.
• در کندانسور، مبرد خنک می شود و گرما را به مدار گرمایش خانه منتقل می کند و متراکم می شود.
• از طریق دریچه گاز، مبرد به داخل کمپرسور باز می گردد و چرخه دوباره تکرار می شود...

به عبارت دیگر، یک پمپ حرارتی را می توان یخچال «داخل بیرون» نیز نامید. از این گذشته ، در یخچال ، مبرد با گرمای محصولات قرار داده شده در آن (یخچال) گرم می شود و از طریق سیستمی از لوله ها به دیواره عقب تخلیه می شود و هوای خارج از یخچال را گرم می کند.

و در مورد پمپ حرارتی، این گرمای تولید شده، مایع خنک کننده را در سیستم گرمایش خود خانه گرم می کند. "کف های گرم" اغلب و کارآمدتر به عنوان وسایل گرمایشی در چنین سیستم های گرمایشی استفاده می شوند.

اطلاع! در صورت وجود مدار "مصرف گرما" با کیفیت بالا و محاسبه صحیح، با مصرف 1 کیلو وات برق، پمپ حرارتی قادر است تا 5 کیلو وات انرژی حرارتی را به سیستم برساند!

انواع مبدل های حرارتی برای سیستم های گرمایش زمین گرمایی

مبدل حرارتی افقی

لوله های افقی تا عمقی بیش از ضخامت لایه انجماد خاک گذاشته می شوند.

این نوع مدار حرارتی زمانی بهینه است که منطقه بزرگی وجود داشته باشد طرح شخصیبدون کاشت باغ (درخت). گذاشتن لوله مدار در فاصله کمتر از 1.5 متر از تاج درخت مجاز نیست.

هنگام گرم کردن یک خانه 250 متر مربعی، مساحت 600 متر مربع برای قرار دادن مدار تبادل حرارت مورد نیاز است. اما چنین فضایی همیشه در دسترس نیست. به خصوص در شهرهای کلبه ای پرجمعیت.

این عامل را می توان از معایب این نوع مبدل حرارتی نامید.

مبدل حرارتی عمودی

مبدل حرارتی عمودی لوکسی است که شاید هر توسعه دهنده ای توانایی خرید آن را نداشته باشد. برای "تنظیم" چنین مبدل حرارتی، به تجهیزات حفاری خاصی نیاز دارید.

مدار مبدل حرارتی در چاهی به عمق 50-200 متر پایین می آید و برای افزایش توان حرارتی از چندین چاه از این قبیل استفاده می شود که خطوط لوله آنها از طریق واحدهای جمع کننده مخصوص به هم متصل می شوند.

مزیت سازماندهی چنین سیستم مدار مبدل حرارتی امکان کار در یک منطقه توسعه یافته است - این روش به چشم انداز موجود آسیب نمی رساند.

مبدل حرارتی قرار داده شده در آب

این گزینه مقرون به صرفه ترین برای نصب است - نیازی به انجام کار حفاری نیست، اما نیاز به وجود مخزنی با مساحت حداقل 200 متر مربع در فاصله بیش از 100 متر از خانه دارد. لوله های مدار در عمقی بیشتر از عمق انجماد (حداقل 2-3 متر) در پایین قرار می گیرند.

مزایا و معایب سیستم های گرمایش زمین گرمایی

ما می خواهیم یکی از مهم ترین مزایای سیستم های گرمایش زمین گرمایی را برجسته کنیم: ایمنی محیطی آن برای خانه شما. از این گذشته ، روند عملکرد عادی پمپ حرارتی با هیچ گونه انتشار مضر در جو همراه نیست. و عدم وجود مواد قابل اشتعال در پمپ بنزین، به شرط وجود سیم کشی الکتریکی خوب، عملاً خطر آتش سوزی را از بین می برد.

عدم وجود سوخت به معنای عدم وجود هزینه برای تحویل و ذخیره سازی آن است.

مصرف انرژی کم با خروجی حرارت نسبتاً بالا (از 1 کیلو وات برق تا 5 کیلو وات انرژی حرارتی) یکی دیگر از عوامل مهم (یا مهمترین) تعیین کننده انتخاب سیستم گرمایش زمین گرمایی است. خانه روستایی.

استقلال سیستم گرمایش زمین گرمایی شما را از نیاز به نظارت و نگهداری آن رها می کند.

یکی از مزایای عملکردی مهم سیستم گرمایش زمین گرمایی، توانایی آن به عنوان یک تهویه مطبوع در هوای گرم است. در این حالت، برعکس اتفاق می افتد: گرمای اتاق، مبرد را گرم می کند، که آن را به جمع کننده حرارت خارجی منتقل می کند.

نقطه ضعف چنین سیستمی پیچیدگی نصب آن و هزینه بالای آن است کار نصب، و خود تجهیزات.

سیستم گرمایش زمین گرمایی گرانترین سیستم برای نصب و خرید تجهیزات است.

در این صورت می توانید در هزینه های خود صرفه جویی کنید خود نصباین سیستم، اما لازم است به محاسبات و مشاوره با "طرفداران" توجه قابل توجهی شود.

استفاده از مدار گرمایش دو ظرفیتی

سیستم دو ظرفیتی شامل استفاده موازی از دو منبع حرارتی در طول بارهای اوج (در دمای پایینمحیط).

در چنین سیستمی، یک دیگ بخار اضافی، به عنوان مثال یک دیگ برقی، به موازات پمپ حرارتی متصل می شود. در مواقعی که نیاز به استفاده از حالت گرمایش شدید در دمای پایین محیط باشد استفاده می شود.

اگر در منطقه ای که در آن زندگی می کنید چند روز "یخبندان" در سال وجود دارد ، وجود چنین "دستیار" به شما امکان می دهد در قدرت پمپ حرارتی صرفه جویی کنید که به طور قابل توجهی بر هزینه آن تأثیر می گذارد.

بسیاری از ما می دانیم که استفاده از زغال سنگ، گاز و چوب به عنوان سوخت اثری از خود بر روی محیط نمی گذارد. با این حال، معرفی منابع انرژی جایگزین توسط آنها مختل شده است هزینه بالاو کارایی، که هنوز هم نسبت به سنتی پایین تر هستند. اما اخیراً، تولیدکنندگان به طور فزاینده ای توجه خود را به چنین محصولاتی آغاز کرده اند، بنابراین امیدواریم که به زودی نصب آنها آسان تر و گران تر شود.

امروز ما به گرمایش زمین گرمایی نگاه خواهیم کرد که می توانید آن را برای یک خانه خصوصی با دستان خود نصب کنید. شما با اصل عملکرد، انواع، ویژگی ها و نصب خود آشنا خواهید شد.

شایان ذکر است که در کشورهای اروپاییو ایالات متحده آمریکا، گرمایش زمینی به تدریج به منبع اصلی گرمایش خانه تبدیل می شود، اما در کشور ما چنین سیستم هایی تنها جایگزینی برای سیستم های سنتی تر هستند.

شکل ظاهری و توزیع

انرژی زمین برای گرمایش در اواخر دهه 80 قرن گذشته در ایالات متحده در شهرهایی که به شدت بحران را تجربه می کردند شروع به گسترش کرد. افراد ثروتمند بلافاصله به این سیستم علاقه مند شدند و به آنها این فرصت را داد که در گرم کردن خانه های خود صرفه جویی کنند. سپس شروع به ارزان شدن کرد و طبقه فقیرتر جمعیت شروع به استفاده از آن کردند.

پس از مدتی، گرمای زمین برای گرمایش در اختیار اکثر صاحبان خانه های خصوصی قرار گرفت. در اروپا، هر ساله تعداد خانوارهایی که از گرمایش زمین برای گرم کردن خانه‌های خود استفاده می‌کنند، در حال افزایش است.

این روند در گسترش گرمایش زمین گرمایی کاملاً قابل درک است. استفاده از گرمای زمین برای گرمایش باعث صرفه جویی قابل توجهی می شود بودجه خانواده، ایمن و مقرون به صرفه است.

عملکرد گرمایش زمین گرمایی

اصل عملکرد آن را می توان با یک یخچال معمولی مقایسه کرد، فقط برعکس. زمین به طور مداوم گرما را حفظ می کند، بنابراین می تواند اجسام واقع در سطح خود را گرم کند.

ایده پشت این روش این است که سیاره از داخل توسط ماگمای داغ گرم می شود و خاک بالای آن از یخ زدن آن جلوگیری می کند. انرژی حرارتی حاصل توسط یک سیستم گرمایش زمین گرمایی مبتنی بر یک پمپ حرارتی ویژه استفاده می شود.

فرآیند زیر رخ می دهد:

1. پمپ حرارتی روی سطح نصب می شود.
2. سوراخی در زمین ایجاد می شود که مبدل حرارتی در آن پایین می آید.
3. آب زیرزمینی عبوری از پمپ گرم می شود و سپس برای مصارف خانگی و صنعتی استفاده می شود..

مزیت اصلی سیستم نسبت انرژی الکتریکی و توان دریافتی - 1 تا 4-6 کیلو وات است. به عنوان مثال، هنگام استفاده از یک کولر گازی معمولی، نتیجه 1 به 1 است. بنابراین، نصب قادر خواهد بود هزینه خود را در مدت زمان کوتاهی پرداخت کند.

ویژگی های خاص

گرمایش خود خانه از زمین مشکلات خاصی دارد که در زیر به آنها خواهیم پرداخت:

1. آنها با ساخت شفت معدن شروع می کنند.
   محاسبه آن به طور جداگانه برای هر مورد خاص با در نظر گرفتن موارد زیر انجام می شود:

• آب و هوای منطقه؛
• نوع خاک؛
• ویژگی های ساختار پوسته زمین در این منطقه؛
• منطقه گرمایش

به طور معمول عمق بین 25-100 متر متغیر است.

1. در مرحله بعد لوله ها به داخل شفت پایین می آیند که باید گرما را از اعماق جذب کرده و به پمپ برساند که باعث افزایش دمای مایع خنک کننده در سیستم گرمایشی می شود.

توصیه: بهتر است کار را با یک دستیار انجام دهید، زیرا لوله ها اغلب بسیار سنگین هستند.

در تابستان می توان از گرمایش با استفاده از انرژی زمین به عنوان تهویه مطبوع استفاده کرد. چرا مکانیسم معکوس فعال می شود؟ در حین کار، مبدل حرارتی شروع به گرفتن انرژی خنک کننده می کند.

انواع

برای سازگاری با محیط زیست و کار کارآمدسیستم ها سه گزینه اصلی وجود دارد:

آب های زیرزمینی	در این حالت از انرژی حرارتی آب های زیرزمینی واقع در اعماق زیاد برای گرمایش ساختمان استفاده می شود. دمای نسبتاً بالایی دارد، بنابراین آن را بالا می برد و گرم می کند. پس از این، آب بخش عمده ای از انرژی موجود را از طریق مبدل حرارتی آزاد می کند.
ضد یخ	روش نیاز به هزینه های اضافی دارد. یک مخزن با ضد یخ به عمق 75 متر و زیر پایین می آید که قیمت آن بسیار بالا است. هنگامی که گرم می شود، توسط یک پمپ حرارتی به مبدل حرارتی منتقل می شود. پس از آزاد شدن حرارت، ضدیخ دوباره وارد ظرف می شود.
اب	این روش نیازی به تجهیزات معدن خاک ندارد. این نوع گرمایش خانه از روی زمین در صورت دسترسی به آب مناسب است. پروب های افقی از مبدل حرارتی در امتداد پایین مخزن قرار می گیرند که به تبدیل گرمای آب کمک می کند.

مزایای گرمایش زمین گرمایی

اکنون بیایید دریابیم که چنین سیستم هایی چه مزایایی دارند و آیا می توانند نیازهای ما را برآورده کنند یا خیر:

1. انرژی حرارتی آزاد شده چندین برابر بیشتر از برق مصرفی برای کارکرد پمپ است.
2. هیچ انتشار مضری وجود ندارد، بنابراین گرم کردن خانه روستایی از زمین یک راه سازگار با محیط زیست است.
3. این سیستم برای کار کردن فقط به برق نیاز دارد. بدون نیاز به مواد شیمیایی و سوخت
4. در حین عملیات خطر انفجار یا آتش سوزی وجود ندارد.
5. نصب صحیح سیستم گرمایشی کارکرد بدون پشتیبانی فنی را برای تقریباً 30 سال تضمین می کند.

خود نصب گرمایش زمین گرمایی

فوراً باید گفت که گرم کردن خانه با انرژی زمین به یکباره سرمایه گذاری زیادی از بودجه نیاز دارد. که سهم شیر از آن به ساخت چاه معدن می رسد.

نکته: گران ترین قسمت پمپ حرارتی کمپرسور است. اگر مشکلی نمی خواهید، آن را از کارخانه چینی نخرید.
بهتر است از دانفوس یا کوپلند (ترجیحاً از چین نباشد) استفاده کنید.

همچنین توصیه می کنیم به جای رادیاتور گرمایش از سیستم کف گرم استفاده کنید. به این ترتیب می توانید بازپرداخت تجهیزات را به میزان قابل توجهی کاهش دهید. افزایش سالانه تعرفه برای منابع انرژی سنتی نیز باید در نظر گرفته شود، در عین حال از جهش قیمت ها جلوگیری می کند.

هیچ چیزی در داخل خانه وجود نخواهد داشت که به شما یادآوری کند که از گرمایش زمین استفاده می کنید. بخش اصلی طرح - چاه و مبدل حرارتی - در زیر زمین پنهان خواهد شد. فقط لازم است یک فضای کوچک برای دستگاهی اختصاص دهید، به عنوان مثال، در زیرزمین، که انرژی گرمایی تولید می کند.

این دستگاه به شما امکان تنظیم دما و تامین انرژی گرمایی را می دهد. دستورالعمل نصب سیستم گرمایش در خانه با روش سنتی تفاوتی ندارد، بنابراین ویژگی خاصی در آن وجود ندارد.

نتیجه

استفاده از پمپ های حرارتی به شما این امکان را می دهد که از شر سوخت های سنتی که هر سال گران تر می شوند خلاص شوید، اگرچه هزینه های اولیه بسیار زیاد خواهد بود. نصب گرمایش زمین گرمایی خود کاملاً امکان پذیر است ، فقط هنگام نصب لوله ها در شفت معدن توصیه می شود که یک دستیار داشته باشید.

بازپرداخت پروژه به عایق بندی مسکن و همچنین روش گرمایش - رادیاتور یا کف گرم بستگی دارد. ویدیوی موجود در مقاله به شما این فرصت را می دهد که پیدا کنید اطلاعات تکمیلیدر مورد موضوع فوق

خانه ای دنج و راحت، در تابستان خنک و در زمستان گرم، بدون اغراق آرزوی هر فردی است. انواع مختلفی از گرمایش خانه وجود دارد - چوب، ذغال سنگ نارس، برق، زغال سنگ، گاز، گرمایش زمین گرمایی. اما تجهیزاتی که بر روی زغال سنگ، گاز، ذغال سنگ نارس و مانند آن کار می کنند به هیچ وجه نمی توانند به عنوان دوستدار محیط زیست و ایمن طبقه بندی شوند. و هزینه چنین سوختی به شدت در نوسان است.

بسیاری از مردم این را باور دارند گرمایش گازخانه شخصی است بهترین گزینه. با این حال، برخی از جنبه های منفی بسیار مهم نیز وجود دارد. در برخی موارد، اگر برق اصلی گاز به کلبه شما وصل نباشد، نصب چنین گرمایشی غیرممکن است. نصب و راه اندازی نصب گازنیاز به نگهداری مداوم، رعایت دقیق تمام استانداردهای ایمنی و همچنین مجوزهای ویژه دارد.

با این حال یکی به اندازه کافی وجود دارد یک گزینه خوبگرمایش بدون گاز گرمایش زمین گرمایی خانه است. تعداد کاربران چنین سیستم هایی هر روز در حال افزایش است، زیرا چنین گرمایشی بسیار زیاد است ویژگی های مثبت. از جمله مهمترین آنها این است که چنین سیستم گرمایشی اقتصادی ترین، و همچنین سازگار با محیط زیست و ایمن است.

اصل عملیات

سیستم گرمایش حاصل از گرمای زمین از 3 جزء اصلی تشکیل شده است:

• مدار داخلی؛
• کانتور خارجی؛
• پمپ حرارتی.

بسیاری از مردم به این سوال علاقه مند هستند: گرمایش با انرژی زمین چیست؟ درک طراحی چنین سیستمی بسیار دشوار است، بنابراین برای روشن شدن یک مثال کوچک خواهیم آورد.

می توان گفت که یک سیستم زمین گرمایی از جهاتی یک یخچال است، اما برعکس.

اواپراتور که در اینجا نقش فریزر را بازی می کند، در اعماق روده های زمین قرار دارد. کندانسور که به صورت کویل مسی ساخته می شود برای رساندن هوا یا آب به دمای مورد نیاز استفاده می شود. دمای اواپراتور واقع در زیر زمین به طور قابل توجهی کمتر از بالای سطح است.

به گفته سازندگان چنین سیستم های گرمایشی، دما بین 5 تا 8 درجه سانتیگراد است.

اصل عملیات.

استفاده از کمپرسورهای بادوام و قابل اعتماد و همچنین فناوری های نوآورانه سیستم تبرید، ایجاد منحصر به فرد و راه های غیر معمولگرمای "کیفیت پایین" که در بالای زمین قرار دارد به گرمای "با کیفیت بالا" تبدیل می شود که متعاقباً در گرمایش زمین گرمایی یک خانه خصوصی استفاده می شود.

در نتیجه، این به شما امکان می دهد شروع کنید تولید صنعتیعنصر اصلی در این روش گرمایش اتاق، پمپ های حرارتی است.

سیستم های گرمایش زمین گرمایی بر اساس اصل انتقال فیزیکی گرما به مبرد با استفاده از انرژی زمین کار می کنند. تقریباً همان اصل عملیاتی در یک یخچال معمولی اجرا می شود. بیش از 75 درصد از کل حجم گرمایی که در حین کار سیستم گرمایش خانه آزاد می شود، انرژی محیطی است که متعاقباً انباشته شده و به اتاق های نشیمن و سایر محوطه های کلبه عرضه می شود.

به همین دلیل، این انرژی توانایی خود ترمیمی قابل توجهی دارد که در نتیجه سیستم گرمایش زمین گرمایی هیچ آسیبی به تعادل اکولوژیکی و انرژی سیاره ما وارد نمی کند.

تاریخچه ظهور

دلیل اصلی ظهور چنین سیستم های گرمایشی برای کلبه ها، بحران های انرژی است که در دهه 70 قرن گذشته رخ داد. در ابتدا، تنها نخبه‌ترین و ثروتمندترین خانواده‌ها به خود اجازه می‌دادند تا یک سیستم گرمایشی نوآورانه را از روی زمین نصب کنند.

متعاقباً به لطف پیشرفت تدریجی علم و فناوری و همچنین ظهور فناوری‌های جدید، چنین سیستم‌هایی گسترش بیشتری یافتند، زیرا هزینه اکتساب آنها دائماً در حال کاهش بود.

یک سیستم گرمایش زمین گرمایی در حال حاضر برای خانواده های با درآمد متوسط ​​بدون شکستن بانک در دسترس است. بهبود و نوسازی تجهیزات زمین گرمایی همچنان در حال انجام است، زیرا نصب واحدهای جدید منجر به کاهش مصرف انرژی و صرفه جویی زیادی می شود.

طرفداران

عملکرد چنین سیستم های گرمایشی بر روی یک سوخت کیفی جدید و غیر معمول انجام می شود - انرژی روده های زمین برای تهویه مطبوع و گرمایش یک خانه خصوصی استفاده می شود. این انرژی شرایط زندگی بهینه و راحت را ایجاد می کند و محیط را آلوده نمی کند. مواد مضرو زباله خانه با استفاده از انرژی رایگان گرم می شود؛ برای 1 کیلو وات برق، سیستم 4-5 کیلو وات گرما را برمی گرداند.

زمین گرمایی به طور موثر و ایمن بدون هیچ گونه فرآیند احتراق عمل می کند، بنابراین خطر آتش گرفتن یا انفجار سیستم وجود ندارد.

یک مزیت به همان اندازه مهم این است که نیازی به خرید هود و دودکش اضافی نیست، که ممکن است برای اطمینان از عملکرد روان سایر انواع سیستم های گرمایشی مورد نیاز باشد. در حین عملیات گرمایش، هیچ بخار یا بوی مضری از زمین متصاعد نمی شود، چنین سیستمی صدای غیر ضروری ایجاد نمی کند و فضای زیادی را اشغال نمی کند.

واحدهای زمین گرمایی، بر خلاف سیستم های سوخت جامد و سوخت مایع، عملاً برای مردم نامرئی هستند و یکپارچگی نما و فضای داخلی خانه را از بین نمی برند. نیازی به هدر دادن زمان برای فکر کردن در مورد مسائلی مانند ذخیره سازی، تحویل و خرید سوخت نیست، زیرا انرژی سیاره پایان ناپذیر است.

یک واقعیت بسیار قابل توجه دیگر این است که می توانید از آن برای گرم کردن اتاق ها در زمستان یا خنک کردن کلبه در هوای گرم استفاده کنید.

اگر می خواهید خانه خود را با گرمای زمین گرم کنید، پس ارزش آن را دارد که جنبه مالی آن را نیز در نظر بگیرید. اجازه دهید بلافاصله توجه داشته باشیم که فرآیند نصب چنین سیستمی نیاز خواهد داشت هزینه های بالادر مقایسه با تجهیزات گازوئیل و گاز.

در مقابل، می توان به این نکته اشاره کرد که میزان مصرف برق بسیار کمتر است، به طوری که در دراز مدت، امکان اقتصادی خرید تجهیزات زمین گرمایی با چشم غیر مسلح قابل مشاهده است. به گفته توسعه دهندگان، به ازای هر کیلووات انرژی الکتریکی مصرف شده، حداکثر پنج کیلووات انرژی حرارتی برگشت داده می شود.

نصب و راه اندازی

راه های مختلفی برای صرفه جویی در حداقل فضا برای نصب پمپ های حرارتی وجود دارد:

1. عملیات کاوشگرهای زیرزمینی برای انجام این کار، باید یک مدار مخصوص پر از ضد یخ را در یک چاه عمیق اجرا کنید.
2. بهره برداری از آب های زیرزمینی گرم برای انجام این کار، باید یک چاه نسبتا عمیق حفر کنید. آب زیرزمینی از طریق یک مبدل حرارتی که قبلاً توسط یک پمپ به بیرون پمپاژ می شد، هدایت می شود.
3. قرار دادن چترهای مخصوص در موقعیت افقی زیر سطح یخبندان زمستانی در پایین مخزن.

نتیجه

در نهایت، ما متذکر می شویم که گرمایش زمین گرمایی سازگار با محیط زیست ثابت کرده است که در هنگام کار در ارتباط با طبقه های گرم" این به صاحب خانه اجازه می دهد تا از آرامش و راحتی منحصر به فرد لذت ببرد و همچنین مقدار زیادی پول پس انداز کند.

مزیت اصلی این ترکیب غیر معمول این است که اصل گرمایش یکنواخت کل اتاق را تضمین می کند و از ایجاد مناطق گرمایش بیش از حد جلوگیری می کند. پس از یک سال کارکرد، صرفه جویی در استفاده از چنین سیستم گرمایش از کف و گرمایش زمین گرمایی در مقایسه با باتری های رادیاتور سنتی به حدود 20 درصد می رسد.

گرمایش زمین گرمایی خود را انجام دهید یک پروژه بسیار واقعی است که نوید مزایای زیادی را به صاحبان خانه های خصوصی می دهد. البته، برخی از تجهیزات باید به صورت آماده خریداری شوند، زیرا ساخت آن در خانه به سادگی غیرممکن است. اما مقدار زیادی از کار را می توان به طور مستقل و بدون دخالت متخصصان انجام داد.

صرفه جویی قابل توجه در هزینه تنها یکی از مزایای چنین راه حلی است. یکی دیگر از "به علاوه" اعتماد به کیفیت مواد و کار انجام شده است.

محتوا

برای تامین گرما یک خانه خصوصی، واحدهایی که با برق، جامد، گاز یا سوخت مایع کار می کنند به طور سنتی استفاده می شود. در دهه های اخیر، کلکتورهای خورشیدی و گرما به عنوان منبع جایگزین انرژی حرارتی مورد استفاده قرار گرفته است. روده های زمین. گرمایش خانه با استفاده از گرمای زمین گرمایش زمین گرمایی خانه نامیده می شود.

گرمایش زمین گرمایی خانه با استفاده از انرژی زمین

گرمایش زمین در حال افزایش تقاضا است زیرا هزینه منابع انرژی متعارف به طور پیوسته در حال افزایش است، در حالی که ذخایر سوخت فسیلی در حال کاهش است. سرمایه گذاری در گرمایش زمین کلبه روستاییبا در نظر گرفتن چشم انداز اقتصادی و صرفه جویی قابل توجه در تامین گرمای مستقل در طول فصل گرما بسیار سودآور است.

روشهای بدست آوردن انرژی حرارتی طبیعی

پمپ های حرارتی زمین گرمایی در نحوه استخراج گرما متفاوت هستند:

1. تاسیساتی که از گرمای آب های زیرزمینی عمیق، آبفشان های داغ و غیره استفاده می کنند.
2. سیستم هایی که شامل مخزن با ضد یخ نصب شده در زمین در عمق 75 متری می باشد. گرمایش از اعماق زمین با گرمایش طبیعی یک ظرف با ضد یخ تامین می شود. در نتیجه، مبرد با عبور از مبدل حرارتی، گرمای حاصل را از خود خارج کرده و به ظرف باز می گردد.
3. مدار زمین گرمایی در امتداد کف یک مخزن قرار می گیرد که یک انباشته کننده حرارت طبیعی است. در این مورد، باید در نظر داشته باشید که مخزن می تواند در زمستان کاملاً یخ بزند.

انواع پمپ های حرارتی زمین گرمایی

گرم کردن خانه با انرژی زمین مستلزم نصب سیستم در مقیاس بزرگ است، اما این روشی سازگار با محیط زیست برای به دست آوردن انرژی گرمایی عملا رایگان است. برای گرم کردن یک خانه، هزینه کمی برای برق مورد نیاز برای عملکرد سیستم وجود خواهد داشت.

اصول عملیات گرمایش زمین گرمایی

گرمایش با استفاده از انرژی زمین با موفقیت در مناطق مختلف آب و هوایی استفاده شده است: سیستم ها می توانند در هر دو منطقه جنوبی و شمالی کار کنند.

در طول عملیات خود، یک تاسیسات زمین گرمایی از چنین مواردی استفاده می کند دارایی فیزیکیبرخی از مایعات دارای قابلیت تبخیر هستند که منجر به خنک شدن سطح می شود. این پدیده زمینه ساز عملکرد تجهیزات تبرید است.

اصل بهره برداری از گرمایش زمین گرمایی در راه اندازی شده است سمت معکوسفرآیند خنک سازی سیستم های تهویه مطبوع اینگونه کار می کنند که نه تنها قادر به خنک کردن، بلکه گرم کردن هوای اتاق نیز هستند.

اصل کار پمپ حرارتی

با این حال، واحدهای تهویه مطبوع عملکرد محدودی دارند - آنها نمی توانند در دمای کمتر از -5 درجه سانتیگراد کار کنند. یک سیستم زمین گرمایی می تواند گرمایش خانه را بدون توجه به دمای هوای سطحی فراهم کند. این به این دلیل است که در محیطی که از آن انرژی حرارتی می گیرد، شرایط دمایی پایدار به طور طبیعی حفظ می شود.

ساخت سیستم گرمایش زمین گرمایی

ژئوترمی (علم وضعیت حرارتی زمین) استفاده عملی از انرژی حرارتی را که پوسته زمین از ماگمای داغ در مرکز سیاره دریافت می کند ممکن کرده است.

یک پمپ حرارتی ویژه طراحی شده برای گرم کردن خانه بر روی سطح نصب می شود و یک مبدل حرارتی در زمین یا در پایین یک مخزن نصب می شود. انرژی حرارتی به سطح "پمپ می شود" و گرم کردن مایع خنک کننده را در مدار گرمایش یک خانه یا تاسیسات غیر مسکونی امکان پذیر می کند.

فرآیند گرمایش چگونه اتفاق می افتد؟

گرمایش زمین گرمایی یک خانه خصوصی یک گزینه مقرون به صرفه است. اگر از انرژی زمین برای گرم کردن خانه استفاده می کنید، به ازای هر کیلووات برق مورد نیاز برای کار کردن تجهیزات، از 4 تا 6 کیلو وات انرژی گرمایی مفید از روده های سیاره به دست می آید.

در مقایسه با عملکرد یک کولر گازی، خواهیم دید که هنگام کار با آن، برای تولید 1 کیلو وات انرژی حرارتی به بیش از 1 کیلو وات برق نیاز است. این به دلیل تلفات اجتناب ناپذیر در تبدیل یک انرژی به انرژی دیگر و غیره است.

گرم کردن یک ساختمان مسکونی با استفاده از انرژی حرارتی فضای داخلی زمین بسیار سودآور است، اما دوره بازپرداخت تجهیزات و هزینه های نصب مدتی طول می کشد.

استفاده از گرمای زمین برای گرم کردن خانه نیازی به نصب دیگ سنتی برای گرم کردن مایع خنک کننده ندارد.

در این حالت سیستم از سه جزء تشکیل شده است:

• مدار گرمایش - منبع زمین گرمایی انرژی حرارتی؛
• مدار گرمایش داخل خانه - رادیاتور یا کف با دمای پایین؛
• ایستگاه پمپاژ - یک پمپ حرارتی برای پمپاژ انرژی حرارتی به مدار گرمایش از مدار گرمایش در خاک یا زیر آب.

همچنین می توان از سیستم های گرمایش زمین گرمایی برای گرم کردن گلخانه ها، ساختمان های کمکی، آب استخرها و ... مسیرهای باغو غیره.

تجهیزات برای ترتیب گرمایش زمین گرمایی

تجهیزات زمین گرمایی برای یک سیستم گرمایش عمیق به شما امکان می دهد انرژی حرارتی استخراج شده از محیط را جمع آوری کرده و آن را به خنک کننده در مدار گرمایش منتقل کنید.

لیست تجهیزات گرمایش با استفاده از گرمای زمین شامل:

• اواپراتور. این دستگاه در عمق قرار دارد و برای جذب انرژی حرارتی واقع در آب های زمین گرمایی یا خاک عمل می کند.
• خازن. به شما امکان می دهد دمای ضد یخ را به مقدار لازم برای عملکرد سیستم برسانید.
• پمپ حرارتی. گردش ضد یخ را در مدار گرمایش فراهم می کند و عملکرد تاسیسات زمین گرمایی را کنترل می کند.
• مخزن بافر - ظرفی برای جمع آوری ضد یخ گرم شده. به شما امکان می دهد انرژی حرارتی داخل زمین را به خنک کننده منتقل کنید. مخزنی که مایع خنک کننده از آن عبور می کند مجهز به مبدل حرارتی به شکل سیم پیچ است. ضد یخ گرم شده در امتداد آن حرکت می کند و گرما می دهد.

نمودار طراحی پمپ حرارتی

نصب سیستم

گرمایش زمین گرمایی یک خانه روستایی در مرحله چیدمان نیاز به سرمایه گذاری های مالی قابل توجهی دارد. هزینه نهایی بالای سیستم تا حد زیادی به دلیل حجم زیاد عملیات خاکی مرتبط با نصب مدار گرمایش است.

با گذشت زمان، هزینه های مالی پرداخت می شود، زیرا انرژی حرارتی مورد استفاده در فصل گرما با حداقل مصرف انرژی از اعماق زمین استخراج می شود.

نصب مبدل حرارتی افقی برای سیستم گرمایش زمین گرمایی

برای اطمینان از گرم شدن خانه با گرمای زمین، نصب یک سیستم ضروری است:

• قسمت اصلی باید در زیر زمین یا در پایین یک مخزن قرار گیرد.
• در خود خانه فقط تجهیزات نسبتاً فشرده نصب شده است و یک مدار گرمایش از کف یا رادیاتور گذاشته شده است. تجهیزات واقع در داخل خانه به شما امکان می دهد سطح گرمایش مایع خنک کننده را تنظیم کنید.

تجهیزات زمین گرمایی در خانه چگونه به نظر می رسند؟

هنگام طراحی گرمایش با استفاده از گرمای زمین، لازم است در مورد گزینه نصب مدار کار و نوع کلکتور تصمیم گیری شود.

دو نوع کلکسیونر وجود دارد:

1. عمودی - چندین ده متر در زمین فرو می رود. برای این کار باید تعدادی چاه در فاصله کمی از خانه حفر کنید. مدار در چاه ها غوطه ور می شود (بیشترین گزینه قابل اعتماد- لوله های ساخته شده از پلی اتیلن متقاطع).

معایب: هزینه های مالی زیاد برای حفر چند چاه در زمین با عمق 50 متر.

مزایا: قرارگیری زیرزمینی لوله ها در عمقی که دمای خاک پایدار است فراهم می کند بازدهی بالاعملیات سیستم علاوه بر این، جمع کننده عمودی منطقه کوچکی از زمین را اشغال می کند.

2. افقی. استفاده از چنین کلکتوری در مناطق با آب و هوای گرم و معتدل مجاز است، زیرا عمق انجماد خاک نباید از 1.5 متر تجاوز کند.

معایب: نیاز به استفاده از مساحت وسیع سایت (عیب اصلی). پس از گذاشتن مدار، این قطعه زمین را نمی توان برای باغ یا باغ سبزی استفاده کرد، زیرا سیستم با آزاد کردن سرما هنگام حمل مبرد کار می کند که باعث یخ زدن ریشه های گیاه می شود.

مزایا: کارهای خاکی ارزانتر که حتی خودتان می توانید انجام دهید.

نوع کلکتور افقی و عمودی

انرژی زمین گرمایی را می توان با قرار دادن یک مدار زمین گرمایی افقی در پایین یک مخزن عاری از یخ زدگی استخراج کرد. با این حال، اجرای این امر در عمل دشوار است: مخزن ممکن است در خارج از قلمرو خصوصی قرار داشته باشد و سپس نصب مبدل حرارتی باید تایید شود. فاصله جسم گرم شده تا مخزن نباید بیش از 100 متر باشد.

مهم! دمای محیط اطراف کلکتور نباید کمتر از 5+ درجه سانتیگراد باشد. قسمت بالایی کلکتور در تماس با خاک یخبندان باید با عایق حرارتی محافظت شود تا از اتلاف انرژی حرارتی جلوگیری شود.

مزایا و معایب

گرمایش با انرژی زمین چندین مزیت دارد:

• بهره وری. در مقایسه با هزینه برق برای راه اندازی یک پمپ حرارتی، این سیستم به شما امکان می دهد چندین برابر انرژی حرارتی بیشتری به دست آورید.
• دوستی با محیط زیست. این نوع گرمایش کاملاً سازگار با محیط زیست است، هیچ گونه انتشار در جو وجود ندارد.
• ایمنی. بدون نیاز به مصرف سوخت مواد شیمیاییو غیره، خطر انفجار یا آتش سوزی تجهیزات وجود ندارد.
• حداقل نیاز به پشتیبانی فنی یک سیستم به درستی نصب شده می تواند بدون هیچ گونه مداخله ای حداقل برای 30 سال کار کند.
• مقرون به صرفه. در طول عملیات هیچ هزینه تعمیر وجود ندارد، که به شما امکان می دهد ظرف 5-8 سال هزینه نصب گرمایش را بپردازید.
• نیازی به نظارت بر عملکرد سیستم نیست.
• سطح سر و صدای کم در حین کار تجهیزات.
• منبع تمام نشدنی انرژی حرارتی؛ بدون نیاز به خرید و ذخیره انرژی.

استفاده سازگار با محیط زیست از انرژی حرارتی از زیر خاک

معایب عبارتند از:

• هزینه های اولیه تجهیزات بالا؛
• نیاز به انجام کار حفاری پیچیده در محل برای نصب یک مدار عمودی یا خراب کردن چشم انداز با تهیه ترانشه ها برای مبدل حرارتی افقی.

در آب و هوای معتدل، تاسیسات زمین گرمایی کارایی خود را ثابت کرده اند. در مناطق شمالی این نوعگرمایش برای خانه های کوچک (تا 200 متر مربع) مناسب است.

با فهمیدن اینکه سیستم چگونه کار می کند و از چه قسمت هایی ساخته شده است، می توانید امکان نصب آن را در سایت خود تعیین کنید. عمدتاً گرمایش از زمین در مرحله ساخت خانه نصب می شود - در این حالت انجام آن آسان تر است. حفاری، از زمان طراحی سایت و ایجاد طراحی منظرهنوز در راه است.