Bir kır evi için jeotermal ısıtma sistemleri: kendin yap düzenleme özellikleri

Çalışma prensibi

İlkesi geleneksel bir buzdolabına benzeyen jeotermal ısıtma gibi bir fenomen, yalnızca tersine giderek daha popüler hale geliyor. Dünya ısıyı sürekli tutar, yüzeyinde bulunan nesneleri ısıtmak mümkündür. Sonuç olarak, sıcak magma dünyayı içeriden ısıtır ve toprak sayesinde yukarıdan donmaz.

Ve buradaki çalışma prensibi şu şekildedir: üstüne bir ısı pompası yerleştirilir, özel bir toprak şaftına bir ısı eşanjörü indirilir. Yeraltı suyu pompadan geçer ve ısıtılır. Böylece bu durumda elde edilen ısı endüstriyel veya evsel amaçlarla kullanılmaktadır. Yerden ısıtma bu şekilde çalışır.

Isı pompasının şematik diyagramı

Böyle bir sistemin ana avantajının, 1 kW elektrik maliyeti ile 4 ila 6 kW aralığında faydalı termal enerji elde etmemiz olduğunu unutmayın. Karşılaştırma için, geleneksel bir klima 1 kW elektriği 1 kW termal enerjiye dönüştüremez (enerjinin korunumu yasası, çünkü bir enerji türünün diğerine dönüştürülmesi sırasındaki kayıplar, ne yazık ki, henüz iptal edilmemiştir. ). Jeotermal ısıtmanın uygulanmasına doğru yaklaşımla, dünyanın ısısından ısıtma yeterince hızlı bir şekilde karşılığını verecektir.

Yaklaşık maliyetler ve sistemin geri ödemesi

İlkesi zaten bilinen termal ısıtmayı seçerken, sahipleri belirli yatırımların gerekli olacağını bilmelidir. Ekipman markası, kullanıcının gereksinimlerine göre seçilir, birimlerin fiyatı, örneğin güç gibi birçok faktöre bağlıdır.

4-5 kW için cihazların 3000-7000 $, 5-10 kW için 4000-8000 $, 10-15 kW için zaten 5000-10000 $ olduğu tahmin edilmektedir. Ayrıca, tutarın %40-50'si kurulum işinin ve sistemin devreye alınmasının maliyeti olacaktır. Sonuç, çok etkileyici bir maliyet miktarıdır. Ama hepsi yaklaşık 3-5 yıl içinde kendini amorti edecek ve geriye sadece ısı pompasının tüketeceği elektrik faturaları kalacak.

Jeotermal enerji elde etme prensibi

Jeotermal ısıtma istasyonlarının çalışması genellikle klima sistemlerinin veya geleneksel bir buzdolabının çalışma prensibi ile karşılaştırılır. Şemalardan herhangi biri iki ısı değişim devresinden oluşur. Genel olarak, zeminde bulunan devrede, taşıyıcının ısıtıldığı (çoğunlukla donmayan freon bu rolü oynar), daha sonra ısı eşanjörü evaporatöründeki “ev devresine” aktarıldığı kabul edilir.

Kümes çevresinde dolaştıktan sonra soğuyan sıvının döngünün tekrarlanması için tekrar yaklaşık +7°C'ye ısıtılması gerekir. Aynı zamanda, yazın sistem tam tersi bir prensipte çalışır, evdeki havayı soğutur, bu nedenle buna ısıtma değil, klima demek daha doğru olur.

Bir ısı pompası kullanmak

Sistemin dayanıklılığı, ısı pompasının çalıştığı özelliklere ve koşullara bağlıdır. Jeotermal tesislerde yılda yaklaşık 1800 saat çalışabilmektedir. Bu, termal yeraltı kaynakları olmayan enlemler için ortalama bir değerdir.

Bir ısı pompası nasıl çalışır?

Termal ısıtma sisteminin çalışma prensibi aynıdır ve menşe ülke veya marka ile ilgisi yoktur. Jeotermal pompalar tasarım, boyut, görünüm bakımından farklılık gösterebilir, ancak farklı şirketlerden ve farklı ülkelerden gelen pompalar için ısı üretim katsayısı her zaman aynı olacaktır. Bu, tam olarak doğal enerjiyi termal enerjiye dönüştürmenin özelliğinden kaynaklanmaktadır.

Bu tür yanlış hesaplamaların sonuçları nihayetinde feci sonuçlara yol açar - toprak düzensiz bir şekilde sarkar, bazı yerlerde çok derine iner ve bunun sonucunda koruyucu plastik borular zarar görür. Ev yakınlardaysa, jeolojik değişiklikler nedeniyle temel veya duvarlarda deformasyon meydana gelebilir.

Periyodik olarak, ısı eşanjörüne ek termal enerji sağlanan toprağı “yenilemek” için önlemler almak gerekir. Bu, ısı pompası alan soğutma modunda kullanıldığında güneş enerjisi veya sonda ısıtma olabilir.

Sonuç olarak, jeotermal kurulumun henüz herkese açık olmadığı belirtilmelidir.Bazı durumlarda, geri ödeme süresi 10 yıldan fazla sürebilir, ancak sonunda, bir evi ısıtmanın bu yöntemleri, yakında sadece alternatif değil, aynı zamanda mümkün olan tek şey haline gelecektir.

VİDEO: Jeotermal ısı pompaları

Jeotermal ısıtma: çalışma prensibini analiz ediyoruz

Bu tür ısıtmanın çalışma prensibi oldukça basittir ve dünyanın oldukça düşük sıcaklıklarda bile donmama özelliğinde yatmaktadır. Örneğin, yaklaşık eksi on beş derecelik bir hava sıcaklığında, dünya sadece beş ila yedi dereceye kadar donacaktır. Ve şimdi soruyu cevaplayalım, arazinin bu özelliğinden oldukça başarılı bir şekilde faydalanmak ve evi böyle bir kaynak yardımıyla ısıtmak mümkün müdür? Cevap açık: elbette, evet! Öyleyse neden yapmıyorsun? Mesele şu ki, o kadar basit değil. Bu tür bir ısıtmayı kurmak için, aşağıda listelenen ilgili küçük sorunları çözmek gerekir.

Jeotermal ısıtma tesisatı

• Dünyadan maksimum ısıyı elde etmek için, bu ısı enerjisini biriktirmeniz ve evi ısıtmaya yoğunlaştırmanız gerekir ve bu biraz çabaya değer.
• İletkenin sıcaklığını korumak gereklidir. Isıtılmış yükseltici, merkezi ısıtma sisteminden geçecek akışkanlarda ısı iletmelidir.
• Bu iletken soğuduysa, sıcaklığı hemen ısıtılarak geri yüklenmelidir. Bu sorunu çözmek için, görevle başa çıkmaya yardımcı olan özel jeotermal ısı pompaları icat edildi. Bu cihaz, evin normal ısınması için gerekli olan ve çeşitli ihtiyaçlar için kullanılabilecek ısı miktarını çıkarmaya yardımcı olur.Bu arada, bu tür pompalar oldukça büyük hacimli işlerle başa çıkabilir. Tasarım olanakları doğrudan evdeki konumuna bağlıdır.

Daha önce, dünyanın termal enerjisinin yardımıyla bir evi ısıtmak gibi bir fenomen, yalnızca ülkemizin dışında bulunabilirse, bugün bu tür cihazlar bir mucize değildir ve nadir değildir.

Termal yapıların çalışma şeması

Aynı zamanda, düşündüğünüz gibi sadece güney, sıcak bölgelere kurulmadıklarını lütfen unutmayın. Kuzey bölgelerinde, bu daha da yaygındır.

Yapıların nasıl bir çalışma şemasına sahip olduğuna daha yakından bakalım. Uzun zaman önce, insanların neden bir yüzeyden belirli sıvılar buharlaştığında yüzeyin soğuduğu ve neden enerjinin alındığı sorusu vardı. Bu sorunun cevabı verilir verilmez, neden bu mekanizmayı ters sırada çalıştırmıyorsunuz, yani neden buz yerine sıcak hava almıyorsunuz düşüncesi ortaya çıktı. Bir örnek, modern klima sistemlerinin çalışmasıdır: birçoğu havayı sadece soğutmakla kalmaz, aynı zamanda ısıtır. Bu tür cihazların tek dezavantajı, düşük sıcaklıklarda sınırlı çalışmalarıdır. Belirli bir sıcaklıkta, basitçe çalışamazlar. Onlardan farklı olarak, bir kır evinin jeotermal ısıtması, onlar ve yukarıda belirtilen cihaz için çalışma prensibi yaklaşık olarak aynı olmasına rağmen, böyle bir dezavantajdan tamamen yoksundur.

Bir kır evinin jeotermal ısıtması

Eşanjör montajı

Mevcut kurulum türleri şunlardır:

• dikey, birkaç kuyu açmanız gerektiğinde;
• hendeklerin donma derinliğinin altına kazıldığı yatay;
• sualtı, döşeme sırasında en yakın rezervuarın dibi boyunca yapılır.

Bu ilginç: Gelin birlikte çözelim - daha verimli tek borulu veya iki borulu ısıtma sistemi nedir?

Sistem kurulumu

Düzenleme aşamasında bir kır evinin jeotermal ısıtılması, sağlam bir finansal yatırım gerektirir. Sistemin yüksek nihai maliyeti, büyük ölçüde, ısıtma devresinin kurulumuyla ilgili büyük miktarda arazi çalışmasından kaynaklanmaktadır.

Isıtma mevsimi boyunca kullanılan termal enerji, minimum elektrik maliyeti ile dünyanın derinliklerinden çıkarıldığından, zamanla finansal maliyetler kendini gösterir.

• ana kısım yeraltına veya rezervuarın dibine yerleştirilmelidir;
• evin kendisinde, sadece oldukça kompakt ekipman kurulur ve bir radyatör veya yerden ısıtma devresi döşenir. Evin içinde bulunan ekipman, soğutma sıvısının ısınma seviyesini ayarlamanıza izin verir.

Toprağın ısısı nedeniyle ısıtma tasarlarken, çalışma devresi için kurulum seçeneğini ve kollektör tipini belirlemek gerekir.

İki tür koleksiyoncu vardır:

1. Dikey - onlarca metre boyunca yere dalar. Bunu yapmak için evden kısa bir mesafede birkaç kuyu açmak gerekir. Kuyulara bir devre daldırılır (en güvenilir seçenek çapraz bağlı polietilenden yapılmış borulardır).

2. Dezavantajlar: 50 metre veya daha fazla derinlikte zeminde birkaç kuyuyu delmek için büyük finansal maliyetler.

   Avantajları: Boruların yer altı sıcaklığının sabit olduğu bir derinlikte olması sistemin yüksek verimini sağlar. Ek olarak, dikey toplayıcı küçük bir arazi alanını kaplar.

3. Yatay. Sıcak ve ılıman iklime sahip bölgelerde böyle bir toplayıcının kullanımına izin verilir, çünkü toprak donma derinliği 1,5 metreyi geçmemelidir.

4. Dezavantajları: Sitenin geniş bir alanını kullanma ihtiyacı (ana dezavantaj). Kontur döşendikten sonra bu toprak parçası bahçe veya sebze bahçesi için kullanılamaz, çünkü sistem soğutucunun taşınması sırasında bitkilerin köklerinin donmasına neden olacak soğuğun serbest bırakılmasıyla çalışır.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   Faydaları: Kendiniz bile yapabileceğiniz daha ucuz arazi işleri.

Jeotermal enerji, donmayan bir rezervuarın dibine yatay bir jeotermal devre döşenerek üretilebilir. Ancak bunun pratikte uygulanması zordur: rezervuar özel alanın dışında yer alabilir ve daha sonra ısı eşanjörünün kurulumunun koordine edilmesi gerekecektir. Isıtılmış nesneden rezervuara olan mesafe 100 metreden fazla olmamalıdır.

Kendi elinizle evde jeotermal ısıtma gereksinimleri

İlk bakışta kurulum maliyetleri çok yüksek gibi görünebilir, ancak kurulumu uzun süre kullanarak herkes bu ısıtmanın hızlı bir şekilde geri ödemesini ve herhangi bir yatırım gerektirmemesini sağlayabilir.

Coğrafi ısıtma şunları gerektirecektir:

• Büyük miktarda fonun bir kerelik yatırımı;
• Düzenleme için önemli kuvvetler;
• Doğru ve yetkin hazırlık.

Buna ek olarak, gaz ve elektrik gibi kaynakların fiyatlarında hemen hemen her ay meydana gelen düzenli artışlar not edilebilir, ancak jeotermal sistem bu fiyatlara bağlı değildir.

Sistemin bir kısmı, toprağın bir ısı kaynağı olarak kullanıldığı bir yeraltı konumuna sahiptir. Bu tip ısıtma, bir kuyu, bir sonda ve bir ısı eşanjörü gerektirecektir.Evin topraklarına yalnızca bir cihaz kurulur, bu nedenle ısı üretilir ve kural olarak çok fazla alan gerektirmez. Bu cihaz sayesinde sıcaklık düzenlenir ve ısı enerjisi verilir. Sistemi kurarken, küçük bir boru branşmanı ve bir radyatör gereklidir ve bina küçükse, jeneratör bodrum katına kurulur.

Jeotermal ısıtmayı kendimiz kuruyoruz

Jeotermal bir yapı kurmak için proje ve çalışmanın maliyeti oldukça önemlidir, gerekli tüm ekipmanın satın alınması, bir uzman ekibin katılımı ve ayrıca uzun süreli kazı ihtiyacı ucuz olamaz.

Bununla birlikte, bu tür bir ısıtmayı eve kurmanın karlılığı nedeniyle, geri ödeme süresi oldukça hızlıdır. Bir jeotermal ağa güç sağlayabilen güneş panelleri gibi diğer alternatif enerji üretim kaynakları kurularak ek tasarruflar yapılabilir. Fosil kaynaklar ve gaz için önemli fiyat artışları olsa bile, ısıtma maliyetini etkilemeyecektir.

Tel ağının ana kısmı derin yeraltında gizlidir, bir kuyuya yerleştirilmiş bir soğutucu rezervuarı eve yakıt sağlar. Ayrıca, bodrum katına veya başka bir yardımcı odaya bir ısı jeneratörü yerleştirmeniz gerekecektir. Bu cihazların çoğu oldukça kompakttır. Tesisleri ısıtmak için birkaç radyatör takmanız gerekecek.

Kurulu jeneratörde evin sıcaklığını ve enerji tüketimini düzenlemek mümkündür. Kuruluma, ısıtma odaları için ekipmanın montajı, boru hattının dallanması eşlik eder. Çoğu binada, işten kaynaklanan gürültünün konut sakinlerinin kendi işlerini yapmalarını engellememesi için ısı üreticisi ayrı bir odaya alınır.

Evde kendi elinizle jeotermal ısıtma nasıl yapılır

Jeotermal bir pompanın kurulum şeması.

Bu, en pahalı ve zaman alıcı ısıtma türlerinden biridir. Büyük ölçekli toprak işleri yapmanız gerekiyor, ekipmanın maliyeti maliyetlerin çoğunu oluşturacak. Kendi elinizle böyle bir ısıtma oluşturmaya başlamadan önce, hangi sistemlerin kullanıldığını ve cihazlarının özelliklerinin neler olduğunu bulmanız gerekir.

Jeotermal ısıtma kurulumu için gerekli malzemeler:

• polietilen borular;
• Isı pompası;
• ısıtma radyatörleri.

Türe göre sınıflandırma:

• en sık yatay ısı eşanjörü kullanılırken, borular bölgenizdeki toprağın donma seviyesini aşan bir derinliğe kadar zemine döşenirken kullanılır. Bu tip ısıtmanın önemli bir dezavantajı vardır - devre geniş bir alanı kaplar. Evinizin alanı 250 m² ise, ısıtmak için yaklaşık 600 m²'lik bir alana boru döşemeniz gerekecek ve bu her alanda yapılamaz. Bölgenin zaten soylu olduğu durumlarda evde böyle bir ısıtma yapmak özellikle sakıncalıdır, örneğin, toplayıcı ağaçtan 1,5 m'den daha yakın olmamalıdır;
• dikey ısı eşanjörü çok daha küçük boyutlara sahiptir, ancak maliyeti daha yüksektir. Takmak için biraz alana ihtiyacınız var, ancak sondaj ekipmanı kullanmanız gerekecek.

Kuyu 50 ila 200 m arasında olabilir, ancak 100 yıla kadar hizmet edecektir. Bu yöntem, bir kır evinin toprakları zaten donatıldığında uygundur, mevcut manzarayı değiştirmeye gerek yoktur.Bu tür jeotermal ısıtmayı tamamen kendi ellerinizle kurmak işe yaramaz, çünkü bir kuyuyu delmek için özel ekipmana ihtiyacınız olacaktır - su ile yerleştirilmiş bir eşanjör en ekonomik yoldur, suyun termal enerjisini kullanır. Rezervuara olan mesafe 100 m'den fazla değilse kullanımı mümkündür Borulardan spiral bir kontur yapılır ve donma bölgesini aşan bir derinliğe döşenir, rezervuar alanı 200 m²'den fazla olmalıdır. . Bu yöntemi uygularken büyük çaplı toprak işleri yapmaya gerek yoktur ve bu nedenle her şey elle yapılabilir.

Bu projenin uygulanmasının karmaşıklığı hakkında konuşursak, o zaman oldukça büyüktür ve her şeyi kendiniz yapmaya karar verirseniz, üçüncü yöntem en erişilebilir olacaktır. Pahalı ekipman satın alırsanız, kurulum yüksek kalitede yapılmalıdır, aksi takdirde sistem normal şekilde çalışmayacaktır.

Jeotermal ısıtma kaynakları

Jeotermal ısıtma için, aşağıdaki karasal termal enerji kaynakları kullanılabilir:

• Yüksek sıcaklık;
• düşük sıcaklık.

Örneğin kaplıcalar, yüksek sıcaklıktakilere aittir. Bunları kullanabilirsiniz, ancak kapsamları bu tür kaynakların gerçek konumlarıyla sınırlıdır. İzlanda'da bu tür enerji aktif olarak kullanılıyorsa, Rusya'da termal sular yerleşim yerlerinden uzaktır. En çok, yeraltı suyunun ısı taşıyıcı olarak kullanıldığı ve sıcak su sistemlerine sağlandığı Kamçatka'da yoğunlaşırlar.

Dünyanın termal enerjisini verimli bir şekilde kullanmak için bir yanardağa ihtiyaç yoktur. Dünya yüzeyinden sadece 200 metre uzakta olan bu kaynakları kullanmak yeterlidir.

Ancak düşük sıcaklıklı kaynakların kullanımı için gerekli tüm ön koşullara sahibiz.Bunun için çevredeki hava kütleleri, toprak veya su uygundur. Gerekli enerjiyi çıkarmak için bir ısı pompası kullanılır. Yardımıyla, ortam sıcaklığını termal enerjiye dönüştürme prosedürü sadece ısıtma için değil, aynı zamanda özel bir evin sıcak su temini için de gerçekleştirilir.

profesyoneller

Bu tür ısıtma sistemlerinin çalışması, niteliksel olarak yeni ve sıra dışı bir yakıtla gerçekleştirilir - dünyanın bağırsaklarının enerjisi, özel bir evin ısıtılmasının yanı sıra iklimlendirme için de kullanılır. Bu enerji optimum ve konforlu yaşam koşulları yaratır, çevreyi zararlı maddeler ve atıklarla kirletmez. Evin ısıtılması serbest enerji kullanılarak gerçekleştirilir, 1 kW elektrik için sistem 4-5 kW ısı döndürür

Eşit derecede önemli bir avantaj, diğer ısıtma sistemlerinin sorunsuz çalışmasını sağlamak için gerekebilecek ek davlumbaz ve baca satın almaya gerek olmamasıdır. Isıtma işlemi sırasında yerden zararlı duman ve kokular yayılmaz, böyle bir sistem aşırı gürültü yapmaz ve ayrıca fazla yer kaplamaz. Jeotermal üniteler, katı yakıt ve sıvı yakıt sistemlerinden farklı olarak insanlar tarafından neredeyse görünmezdir, evin cephesinin ve iç kısmının bütünlüğünü bozmazlar.

Gezegenin enerjisi tükenmez olduğundan, yakıtın depolanması, teslimi ve satın alınması gibi konuları düşünerek zaman kaybetmeye gerek yoktur.

Jeotermal üniteler, katı yakıt ve sıvı yakıt sistemlerinden farklı olarak, insanlar tarafından neredeyse görünmezdir, evin cephesinin ve iç kısmının bütünlüğünü bozmazlar. Gezegenin enerjisi tükenmez olduğundan, yakıtın depolanması, teslimi ve satın alınması gibi konuları düşünerek zaman kaybetmeye gerek yoktur.

Evinizi dünyanın sıcaklığıyla ısıtmanız gerekiyorsa, bunun maddi yönünü de düşünmelisiniz. Böyle bir sistemi kurma sürecinin dizel ve gaz ekipmanlarına kıyasla yüksek maliyetler gerektireceğini hemen not ediyoruz.

Bunun aksine, elektrik tüketimi seviyesinin çok daha az olduğu, bu nedenle uzun vadede jeotermal ekipman edinmenin ekonomik fizibilitesinin çıplak gözle görülebildiği not edilebilir. Geliştiricilere göre, harcanan her bir kilowatt elektrik enerjisinden beş kilowatt'a kadar termal enerji geri dönecek.