Jordvärme av huset. Hur man korrekt använder jordens värme i ett förortsområde för att värma ett privat hus Uppvärmning med hjälp av jordens värme

En progressiv metod för geotermisk uppvärmning av ett hus använder driftprincipen att använda jordens värme för att värma upp rummet. Eftersom traditionellt bränsle är en uttömlig naturresurs är det värt att i förväg oroa sig för att byta till de senaste outtömliga energikällorna.

Skandinaviska länder är ledande inom produktion och drift av bergvärmesystem för bostäder. De populariserar detta installationsalternativ och erbjuder det till regioner som har stor potential för dess användning.

Applicering av utrustning

Det är felaktigt att tro att uppvärmning från marken endast kan användas där det finns varmvattenkällor, varma gejsrar och andra naturliga underjordiska värmekällor. Nyaste teknikerna tillåter dig att framgångsrikt driva bergvärme hemma och på tempererade breddgrader.

Idag i vårt land klassas denna typ av uppvärmning fortfarande som alternativa sätt tar emot värme. Men i de flesta fall är det nästan idealiskt för hus på landet eller lanthus. Gör-det-själv-installerad bergvärme hemma kan fungera i två lägen:

• uppvärmning på vintern;
• kylning under varmt väder.

Detta skapar den mest gynnsamma atmosfären i rummet.

VIDEO: Så fungerar bergvärme

System operation

En värmepump behöver installeras i huset. Det tar energi från marken eller grundvattnet, vilket ger den till kylvätskan som cirkulerar i huset genom rören. Denna funktionsprincip identifierades redan på 1800-talet av den franske fysikern Sadi Carnot.

Komponenterna i basnoden är:

Kompressorn ansvarar för att "komprimera" värme och flytta den till konsumenterna. Själva enheten kräver en extern strömkälla.

Värmepumpen fungerar enligt följande algoritm:

1. Värmeintagssamlaren måste innehålla en vätska inuti som har en låg fryspunkt. Ofta, när man gör geotermisk uppvärmning med egna händer, hälls vatten med hög salthalt, alkohol utspädd med vatten och glykolblandningar inuti.
2. I förångarmodulen överförs värme till köldmediet som har en låg kokpunkt, då det kokar och övergår i ångtillstånd.
3. Kompressorn installerad i kretsen ökar ångtrycket, vilket resulterar i en ökning av ämnets temperatur till 78-80 0 C.
4. När köldmediet kommer in i kondensorn går det in i vätskefasen och samtidigt frigörs energi till värmekretsen.
5. Den resulterande vätskan återförs till kompressorn genom strypventilen.

Eftersom en värmepump för uppvärmning av ett hem fungerar enligt principen om ett kylskåp, kallas det ofta ett "omvänt kylskåp". I många fall används energi från marken för att lägga upp golvvärme.

Korrekt utförda beräkningar och väl genomförd installation av värmeväxlaren kan ge en femfaldig ökning av uteffekten från en kilowatt som förbrukas av pumpen.

VIDEO: Så fungerar en bergvärmepump

Installation av värmeväxlare

De nuvarande installationstyperna är följande:

• vertikal, när du behöver borra flera brunnar;
• horisontellt, där diken grävs under frysningsdjupet;
• under vattnet, när läggning utförs längs botten av närmaste vattenförekomst.

Borrning av brunnarna

För effektiv användning jordens termiska energi, om området nära byggnaden är litet, är det nödvändigt att borra djupa brunnar. I jordens djup, ett stall positiv temperatur. Användningen av sådana geotermiska brunnar ger värme till värmeväxlarkretsen. Denna värme överförs sedan till en andra intern krets i rummet.

Ofta kostar det ännu mindre att borra flera brunnar än att lägga dem längs botten av en reservoar. Tack vare detta blir processen tillgänglig för fler.

Processen utförs med en liten borrigg och en liten mängd hjälputrustning. Detta påverkar praktiskt taget inte omgivningen. Byggande av en brunn är tillåten även i vatten, men den bör inte vara närmare än 2-3 m från ett bostadshus.

Det maximala användbara djupet är upp till 200 m, men ofta framgår effektiviteten från en nivå på 50 m. I nästa steg är brunnen utrustad. Ett plaströr med en diameter på 40 mm placeras inuti kaviteten. Från en till fyra samlarslingor förs in i den.

Kaviteten mellan jorden och rörets yttervägg måste fyllas med värmeledande material. Värmeledningen kopplas och kopplas till värmepumpen.

Vattenenergi

Detta alternativ är det mest rationella när det gäller kostnad, eftersom det inte kräver beredning av diken, grundgropar och andra markarbeten. Men denna förmåga är inte tillgänglig för alla - reservoarens minsta volym är tillräcklig för att värma ett hus på 100 kvm. ska vara minst 200 kubikmeter och placeras högst 100 meter från bostadsbyggandet.

Rör läggs längs botten av reservoarer för att förhindra att de fryser under frostens topp.

Genomföra beräkningar

För att utföra en systemberäkning är det nödvändigt att ta hänsyn till de grundläggande parametrarna:

• på ett djup som överstiger mellanfilen Ryssland 15-20 m, temperaturen hålls vid +8-+10 0 C;
• för vertikala strukturer är det vanligt att i beräkningar ta det resulterande effektvärdet på 50 W per 1 m höjd, och mer exakta värden beror på graden av fukt i berget, närvaron av grundvatten etc.;
• torrt berg ger 20-25 W/m;
• fuktad lera eller sandsten 45-55 W/m;
• hårda granitstenar ger upp till 85 W/m;
• närvaron av grundvatten ger upp till 110 W/m.

Använda en värmepump

Systemets livslängd beror på de egenskaper och förhållanden som värmepumpen arbetar under. I geotermiska anläggningar kan den arbeta cirka 1800 timmar per år. Detta är medelvärdet för breddgrader utan termiska underjordiska källor.

Funktionsprincip för en värmepump

Funktionsprincipen för det termiska värmesystemet är identisk och har ingenting att göra med ursprungsland eller märke. Geotermiska pumpar kan variera i design, storlek, utseende, men värmeproduktionskoefficienten kommer alltid att vara densamma för pumpar från olika företag och olika länder. Detta beror just på det speciella med att bearbeta naturlig energi till värme.

Pumpen bör inte användas för mycket, eftersom denna process kan leda till en betydande minskning av temperaturen på jorden runt brunnen och ibland leder till att den fryser.

Konsekvenserna av sådana felberäkningar leder i slutändan till katastrofala konsekvenser - jorden sjunker ojämnt, på vissa ställen går den väldigt djupt, vilket resulterar i skador på skyddet plaströr. Om huset ligger i närheten kan deformation av grunden eller väggarna uppstå på grund av geologiska förändringar.

Periodiskt är det nödvändigt att vidta åtgärder för att "regenerera" jorden, för vilken ytterligare värmeenergi tillförs värmeväxlaren. Detta kan vara energin från en solfångare eller uppvärmning av en sond när en värmepump används i rumskylningsläge.

Sammanfattningsvis bör det noteras att geotermisk installation ännu inte är tillgänglig för alla. I vissa fall kan återbetalningsperioden vara mer än 10 år, men i slutändan kommer dessa metoder för att värma ett hus inom en snar framtid att bli inte bara alternativa, utan de enda möjliga.

Gör-det-själv geotermisk uppvärmning av ett hus: diagram, ritning, kostnad, foto och videoinstruktioner

Hur man gör geotermisk uppvärmning med egna händer. Funktionsprincipen för en värmepump. Hur energin från jord och vatten kan värma ett hus utan ved eller gas.

Inte alla vet att skapande av bergvärme hemma inte kräver specifika kunskaper eller färdigheter. Men jämfört med alternativa typer av uppvärmning är jordvärme inte så populärt, och anledningen till detta är extremt enkel - stora ekonomiska kostnader som betalar sig först efter åtta år. Under sådana förhållanden vill få investera pengar, och förgäves.

DIY geotermisk värmepump

Med ett ord, titta närmare på bergvärme, speciellt eftersom kostnaden för el och gas ständigt växer och det är oklart vilken energikälla som kommer att vara billigare att använda om några år.

Notera! Denna uppvärmningsmetod användes först i Amerika under finanskrisen på åttiotalet. Med tiden blev den nya produkten populär i Europa. I Sverige, till exempel, syntetiseras idag ¾ av all värme genom värmepumpar.

Konstruktion av geotermiska system

Konstruktion av geotermiska system

Även från namnet är det tydligt att kärnan i denna typ av uppvärmning är att använda jordens energi. Enligt funktionsprincipen liknar den vagt luftkonditioneringsapparater eller kylskåp.

Huvudelementet är en värmepump kopplad till två kretsar.

1. Den interna kretsen hänvisar till värmesystemet som är bekant för oss, det består av radiatorer och rör.
2. Extern är en mycket stor värmeväxlare installerad under jord eller i en reservoar. Den innehåller en kylvätska (och det kan vara vanligt vatten eller frostskyddsmedel), efter att ha nått temperaturen miljö, tillförs värmepumpen, varifrån den ackumulerade värmen kommer in i den interna kretsen. Det är så värmeapparater i huset värmer upp.

Huvudelementet i systemet är värmepumpen - en enhet som inte tar upp mer plats än gasspis. Värmepumpens prestanda är ganska hög: för varje kilowatt energi som används producerar den upp till fem kilowatt värme.

Värmepumpens driftschema

Notera! En konventionell luftkonditionering, vars funktionsprincip är väldigt lik, producerar exakt lika mycket energi som den förbrukar, det vill säga en till en.

Naturligtvis är bergvärme det mest arbetskrävande och dyraste idag. Merparten av pengarna kommer att behöva läggas på grävarbeten och tillhörande utrustning, inklusive en värmepump. Och många undrar om det går att spara pengar på detta och bygga till exempel en hemmagjord värmepump. För att ta reda på det måste du förstå utrustningens typer och funktioner.

För- och nackdelar med systemet

Här är de viktigaste fördelarna med denna uppvärmningsmetod:

• användning av jordens outtömliga energi;
• hög produktivitetsfaktor;
• ingen risk för brand;
• effektivitet;
• enkel underhåll och drift;
• inget behov av bränslelagring;
• autonomi;
• miljövänlighet och säkerhet.

De enda nackdelarna inkluderar den höga installationskostnaden, men som redan nämnts kommer dessa kostnader säkert att löna sig.

Notera! Jordvärme är mest fördelaktigt tillsammans med "varma golv", såväl som i hus vars yta inte överstiger 150 kvadratmeter.

Metoder för att bygga geotermiska system

Metoder för att bygga geotermiska system

En av väsentliga elementär den termiska kretsen. När den placeras vertikalt kan den ligga på ett djup av 20 m till 150 m, beroende på den geologiska värmecirkulationen. Horisontella kretsar installeras på ett djup av upp till 2,5 m och värms upp på grund av temperaturfluktuationer på grund av solvärme eller värmeförlust.

1. Direkt värmeväxling

Termiska enheter med direkt värmeväxling är i direkt kontakt med jorden. Kylvätskan lämnar enhetens kropp, rör sig längs en underjordisk kopparlinje, utbyter termisk energi och går tillbaka.

Sådan värmeväxling kallas direkt eftersom vätskan är i kontakt med marken utan några "mellanhänder". Naturligtvis interagerar den inte direkt med jorden, utan utbyter bara värme med den genom rörens väggar. Idag används sådana pumpar sällan de ska inte förväxlas med enheter där värmeväxling sker genom mellankretsar.

Hur som helst, effektiviteten för direkt värmeväxling är ganska hög, och de ekonomiska kostnaderna för installationen är lägre än i de flesta slutna system. Den termiska ledningsförmågan hos koppar spelar en viktig roll i detta, liksom frånvaron av en elektrisk vattenpump och en växlare mellan kylvätskan och vattnet, som, som bekant, är huvudkällan till värmeförlust.

Det är också värt att notera att kopparrörledningar är dyra, och det krävs mer kylvätska än för andra typer av system.

2. Slutna system

De flesta av dessa system består av en primärkrets fylld med köldmedium och en sekundärkrets fylld med vatten och installerad under jord. För att göra den sekundära kretsen används huvudsakligen polypropenrör, och den är fylld med vatten och en liten mängd frostskyddsmedel.

Vatten lämnar värmeväxlaren, rör sig längs den yttre kretsen, utbyter termisk energi med jorden och återvänder. Det är karakteristiskt att den yttre konturen ligger under jordens frysningsnivå, där temperaturen är stabil; de doppar honom också i närmaste vatten.

Notera! System nedsänkta i vatten eller placerade i fuktig jord är mycket mer produktiva än torra kretsar. Därför, i torr jord bredvid kretsen, är det lämpligt att installera en dräneringsslang som skulle fukta den.

Slutna system är mindre effektiva än det tidigare alternativet eftersom de kräver arbetsintensiv borrning och ett långt rörsystem. Observera också att slutna kretsar installeras på två sätt - vertikalt och horisontellt.

Den vertikala kretsen består av två rör som går under jorden i rät vinkel till ett djup av 20-120 m. Deras nedre delar är anslutna till varandra med en U-formad koppling. Schakt grävda för rör är vanligtvis fyllda med en speciell lösning som förbättrar värmeöverföringen och skyddar underjordiska akviferer från föroreningar.

Om systemet placeras horisontellt grävs rören ner under jordens frysnivå. Naturligtvis löper de horisontellt. Av uppenbara skäl är denna metod billigare än vertikal placering (läs: borrning), så den används varhelst det finns tillräckligt med utrymme på platsen.

3. Horisontella borrkonturer

Horisontella borrkonturer

Ett alternativ till de två tidigare alternativen kan vara att lägga konturen genom horisontell borrning. Detta gör det möjligt att installera rör under en trädgård, gård, väg och andra föremål utan att förstöra dem.

Kostnadsmässigt ligger ett sådant system någonstans mellan horisontell och vertikal installation. Henne särdragär att slingorna kan anslutas till endast en kammare, och detta minskar den yta som krävs för installation.

Notera! Konturer med horisontell borrning installeras efter att byggnaden har byggts.

4. Vattenkretsar

Slutna kretsar som är nedsänkta i reservoarer är en rörledning som läggs i slingor. De kan placeras i vilken sjö eller damm som helst som ligger i närheten av huset.

5. Öppna system

I sådana system är den yttre konturen fylld naturligt vatten. Den flyttar sedan till en värmeväxlare placerad i enhetens kropp, där värmen utvinns och överförs till primärkretsen. Efter detta kommer vattnet tillbaka. Tillförsel- och returledningar måste placeras långt från varandra för att effektivt mata värmekällan.

Notera! Alla delar av systemet måste vara väl skyddade från korrosion, eftersom... kemisk sammansättning cirkulerande vatten kan inte kontrolleras. Det är därför det är lämpligt att använda slutna kretsar om halten av mineraler och salter i vattnet är hög.

Även om effektiviteten öppna system en storleksordning högre än slutna, kan problem uppstå vid installationen, främst av juridisk karaktär. Installationstillstånd kan krävas eftersom dessa system förorenar brunnar och utarmar akviferer.

6. Kolumner av vätska

Kretsar med vätskekolonner är en av typerna av slutna system. I I detta fall vatten kommer från botten av en djup brunn, passerar genom en pump och faller tillbaka och utbyter värme med den omgivande jorden.

Ofta används vätskekolonner där ledigt utrymme är begränsat. Det är inte tillrådligt att använda detta system på lera eller sandig jord.

Vi noterar också att strukturen kan bestå av flera pelare samtidigt och används främst i små byggnader.

Etapp ett. Innan du börjar tillverka en pump är det nödvändigt att vidta ett antal åtgärder för att förbättra energieffektiviteten i ditt hem. Dessa åtgärder omfattar isolering av golv och väggar, byte av läckande dörrar och fönster samt värmeisolering av tak och tak.

Steg två. Sedan måste du bedriva geologisk utforskning för att ta reda på djupet av jordfrysning. Efter detta ska du göra upp ett projekt utifrån den valda tekniken.

Etapp tre. Köper allt du behöver - delar värmesystem, rör och kompressor till pumpen.

Kompressorn - hjärtat i alla geotermiska pumpar - bör diskuteras separat. Det är omöjligt att göra det själv och det enda alternativet som återstår är att köpa en färdig produkt.

Det är bättre att köpa en enhet med en effekt på mer än 7 kW, som används i högpresterande luftkonditioneringsapparater (sådana kompressorer säljs i servicecenter som specialiserar sig på service av hushållsapparater).

DIY geotermisk värmepump

Steg fyra. Sedan kan du börja montera den interna värmeväxlaren. Låt oss påminna dig om att det är nödvändigt att överföra den ackumulerade värmeenergin till värmenätet. Materialen för ett givet element, såväl som dess volym, beror helt på specifika klimatförhållanden. Kopparrör används vanligtvis för att cirkulera kylvätskan, medan behållaren är gjord av ett icke-korrosionsmaterial. Helst bör denna kapacitet vara en 150-liters tank i rostfritt stål.

Steg fem. Den förberedda kopparspiralen måste placeras i tanken. Det kommer inte att vara möjligt att göra detta utan att skada den senare - den måste skäras i två delar, och efter fixering av spolen, svetsas den till sitt ursprungliga tillstånd.

Etapp sex. Då bör du borra schakt eller diken och installera en rörledning där. Efter avslutat arbete är det nödvändigt att utföra provkörning system.

Notera! På grund av arbetets höga grad av komplexitet är det bättre att anförtro design och installation av sådan uppvärmning till erfarna specialister. Detsamma kan sägas om tillverkningen av en värmepump.

DIY geotermisk värmepump

Lär dig hur du bygger din egen bergvärmepump! Bergvärmesystem, typer av värmepumpar, tillverkningssteg, foto + video.

Gör-det-själv bergvärme hemma: en jämförande genomgång av designmetoder

Många ägare av privata hus tror fortfarande att geotermisk uppvärmning är en term nästan från science fiction-området, och det är endast relevant för de regioner där varma källor bubblar och det finns hög vulkanisk aktivitet. Och eftersom sådana naturfenomen är sällsynta ser utsikterna för att använda denna alternativa energi under våra förhållanden vaga ut för många. Faktum är att en geotermisk pump framgångsrikt genererar värme även vid låga temperaturer, så även i tempererade klimat kan den användas ganska effektivt. Men är det möjligt att installera bergvärme hemma med egna händer? Låt oss försöka reda ut det här.

Klassificering efter konstruktionstyp

Funktionsprincipen för geotermisk uppvärmning liknar den för en luftkonditionering eller ett kylskåp. Huvudelementet är en värmepump som ingår i två kretsar.

Funktionsprincip för en geotermisk (värme)pump

Den interna kretsen är ett traditionellt värmesystem som består av rör och radiatorer. Extern - en imponerande storlek värmeväxlare placerad under jord eller i vattenpelaren. Både en speciell vätska med frostskyddsmedel och vanligt vatten kan cirkulera inuti den. Kylvätskan tar på mediets temperatur och "uppvärmd" kommer in i värmepumpen, den ackumulerade värmen överförs till den interna kretsen. På så sätt värms vatten i rör och radiatorer.

Den geotermiska (värme) pumpen är en nyckelkomponent i systemet. Detta är en kompakt enhet som inte tar mer plats än den vi är vana vid. tvättmaskin. Om vi ​​talar om prestanda, för varje 1 kW el som förbrukas, "producerar" pumpen upp till 4-5 kW termisk energi. Medan en konventionell luftkonditionering, som har en liknande funktionsprincip, kommer att "svara" på 1 kW värme för 1 kW förbrukad el.

System för geotermisk uppvärmning i ett privat hus

Det måste erkännas att installationen av denna typ av uppvärmning är den dyraste och mest arbetskrävande hittills. Lejonparten av kostnaden är inköp av utrustning och naturligtvis grävarbeten. Naturligtvis undrar en sparsam ägare om det är möjligt att spara pengar, till exempel på installation och göra bergvärme med sina egna händer? För att svara på denna fråga är det nödvändigt att förstå vilka system som används oftast och förstå funktionerna i deras design.

Horisontell värmeväxlare

Ganska ofta används en horisontell krets, där rör läggs i diken till ett djup som är större än jordens frysnivå i ett givet område.

Nackdelen med ett jordvärmesystem med en horisontell slinga är stort torg upptagen av samlaren

Nackdelen är att området som upptas av kretsen måste vara mycket större än själva huset, så för att värma en byggnad med en yta på 250 m² kommer cirka 600 m² att gå under rören. Inte alla utvecklare har råd med sådan lyx.

Dessutom uppstår olägenheter om platsen redan är anlagd, till exempel måste du observera avståndet från träd (1,5 m) och många andra nyanser.

Vertikal värmeväxlare

Ett mer kompakt, men också dyrare alternativ är en vertikal värmeväxlare. Dess installation kräver inte ett stort område, men det kommer att kräva speciell borrutrustning.

Installation av en vertikal värmeväxlare kräver användning av speciell borrutrustning

Brunnens djup, beroende på tekniken, kan nå 50-200 m, men dess livslängd är upp till 100 år. Denna metod är särskilt relevant vid planering av bergvärme hus på landet med ett utvecklat intilliggande territorium låter det dig bevara landskapet i nästan sin ursprungliga form.

Vattenbaserad värmeväxlare

Den mest ekonomiska geotermiska installationen använder termisk energi från vatten. Det rekommenderas om avståndet till närmaste vattendrag inte överstiger 100 m.

En vattenbaserad värmeväxlare är den mest fördelaktiga och därför mer lämplig för enheten

En krets av rör i form av en spiral läggs på botten; djupet ska vara mindre än 2,5-3 m, det vill säga djupare än fryszonen. Reservoaryta – från 200 m². Den största fördelen är att det inte finns något behov av att utföra arbetsintensivt schaktarbete, men det är nödvändigt att få tillstånd från specialtjänster. Efter att ha spenderat betydande summor pengar på dyr utrustning bör du inte snåla med högkvalitativ installation. När allt kommer omkring kommer kvaliteten och effektiviteten i hela systemet att bero på det.

Som du kan se är det inte så lätt att installera geotermisk värme hemma med dina egna händer. Av alla de listade typerna är kanske bara det sista alternativet ganska lätt att implementera på egen hand. Men även i det här fallet är det värt att väga alla för- och nackdelar.

Om fördelar och nackdelar med systemet

För första gången tittade man noga på bergvärme i USA under krisen på 80-talet. Ganska dyra installationer installerades i hemmen hos de rikaste och mest avancerade, men gradvis blev de mer tillgängliga och populära. Europa noterade den nya produkten och började aktivt implementera den i sina öppna ytor. Nu är den här typen av uppvärmning inte längre en kuriosa i Sverige, till exempel syntetiseras cirka 70 % av all värme med hjälp av värmepumpar.

Tillverkare av mirakelutrustning och gröna människor talar enhälligt om fördelarna med denna typ av uppvärmning framför alla andra, de viktigaste fördelarna som betonas är:

• För uppvärmning används jordens termiska energi, som är förnybar och outtömlig;
• det finns ingen risk för brand;
• det finns inget behov av leverans och lagring av bränslematerial;
• När utrustningen fungerar genereras inga skadliga utsläpp, systemet är absolut säkert och miljövänligt;
• systemet fungerar autonomt och kräver inte konstant övervakning och ingripande;
• det är ekonomiskt och kräver praktiskt taget inga underhållskostnader från ägaren;
• Med alla olika modeller förblir utrustningens produktivitetskoefficient konstant hög.

Bergvärmesystemet har fungerat bra i kombination med ” varma golv" Denna duo säkerställer jämn temperaturfördelning och förhindrar bildandet av överhettningszoner.

Viktig! Denna typ av uppvärmning är mest fördelaktig för hus med en yta på upp till 150 m², ägarna av sådana små stugor garanterar att kostnaderna är täckta på bara 3-4 år.

Observera att dessa system ännu inte har blivit populära i det postsovjetiska rymden. Detta beror till stor del på de ganska betydande kapitalinvesteringar som kommer att behöva göras i början, och helt enkelt långsiktigt hämnd. Det är ganska svårt att övertyga våra medborgare om att detta trots allt är ekonomiskt lönsamt. Även om vi tar hänsyn till den årliga prishöjningen på konventionella kylmedel och det faktum att systemet är konstruerat för i genomsnitt 100 år effektivt arbete, då kommer valet att verka ganska motiverat.

Gör-det-själv bergvärme av ett hus - är det möjligt?

Jordvärmesystem - enhet, funktionsprincip. Vilken bergvärme för ett hus på landet att välja. Är det möjligt att göra jordvärme hemma med dina egna händer?

Gör-det-själv bergvärme i hemmet

När man bygger ett hus försöker varje ägare tänka på vikten av designnyanserna. Uppvärmning inte mindre viktig poäng vilket kräver samråd med specialister. För många verkar bergvärme ouppnåeligt, eftersom det bara förknippas med platser där varma källor bubblar. Men i praktiken kan en speciell pump generera energi, så detta alternativ Lämplig för alla klimatförhållanden och terräng. Men är det värt att göra geotermisk uppvärmning hemma med dina egna händer, eftersom själva utrustningen redan är dyr. Att hitta svaret på den här frågan Det är värt att utforska befintliga alternativ och funktioner installationsarbete.

Hur bergvärme fungerar

Jordvärme fungerar på samma princip som luftkonditionering. Komponenterna är två kretsar och en värmepump.

Den interna kretsen inkluderar rör och radiatorer placerade i hela huset. Den externa kretsen är en värmeväxlare, som placeras antingen under jord eller under vatten. Vätska med frostskyddsmedel eller vanligt vatten cirkulerar inuti. Den uppvärmda vätskan kommer in i pumpen, vilket accelererar den genom elementen i den interna kretsen, på grund av vilken vattnet i radiatorerna alltid är varmt.

Pumpen tar inte mycket plats, men utför en av nyckelfunktionerna i systemet. För varje kW el som används producerar den 4 gånger värmeeffekten. Luftkonditioneringen är inte så produktiv, för efter att ha tagit 1 kW el ger den ut samma mängd.

Klassificering beroende på typ av struktur

Denna typ av uppvärmningsarrangemang i ett hus anses vara en av de dyraste och detta beror på priset på utrustning och markarbeten. I sådana ögonblick undrar många konsumenter vad de kan spara på, och det enda som kommer att tänka på är installation. Men för att förstå om det är så är det värt att utvärdera funktionerna hos enheten och möjliga alternativ mönster.

• Horisontell värmeväxlare. När du väljer denna design läggs rören under jord, och djupet måste vara större än jordens frysnivå. Detta alternativ kräver dock tilldelning av territorium för konturen. Föreställ dig bara, om du behöver värma ett hus med en yta på 250 m2, behöver du 600 m2 för att ordna kretsen. Dessutom är det nödvändigt att ta hänsyn till några tekniska punkter. Till exempel bör alla element placeras på ett minsta avstånd från trädet - 1,5 meter. Om platsen är anlagd skapar detta redan vissa olägenheter.
• Det vertikala alternativet kräver inte tilldelning av ett stort område, men användningen av borrutrustning kommer att medföra betydande kostnader. Att skapa en brunn är en arbetsintensiv process, men denna struktur kommer att pågå i minst hundra år. Detta alternativ är lämpligt för områden som redan är utvecklade.
• Det vattenbaserade alternativet använder vattnets energi och låter dig spara avsevärt på arrangemanget. Det enda kravet är närvaron av en reservoar inom 100 meter, dess yta måste vara minst 200 m2 och strukturen får inte placeras djupare än tre meter.

Som praktiken visar är det svårt att utföra installationen med egna händer. Med tanke på att det kommer att investeras mycket pengar i utrustning bör du inte snåla med installationsprocessen och bör vända dig till proffs.

Fördelar med bergvärme

Tidigare kunde sådana installationer finnas i lyxiga och välbärgade hem, men nu har de blivit mer prisvärda. De användes först av invånare i USA på 80-talet, och nu har invånare i europeiska länder noterat det. Denna lösning gjorde det möjligt för oss att spara på uppvärmningskostnaderna totalt sett. För tjugo år sedan utnyttjade 12 miljoner europeiska medborgare en liknande design, men idag har antalet ökat dramatiskt.

I Sverige produceras redan det mesta av värmen med hjälp av värmepumpar. Följaktligen har deras popularitet ökat på grund av ett antal fördelar jämfört med alla alternativa system:

• Jordens outtömliga och förnybara energi används för att värma upp ditt eget hem;
• Det finns ingen risk för brand;
• Du behöver inte leta efter billigt bränsle och tänka på var du ska förvara det;
• Ett miljövänligt system, utan bildandet av skadliga utsläpp, på grund av vilket det aktivt stöds av miljöaktivister;
• Brist på regelbunden övervakning och ingripande fungerar systemet självständigt på alla nivåer;
• Obegränsad mängd energi tillgänglig när som helst och i vilken mängd som helst;
• Du behöver inte spendera pengar på systemunderhåll;
• Hög prestanda jämfört med befintliga alternativ.

Experter rekommenderar att man kombinerar installationen av ett geotermiskt system och uppvärmda golv för att uppnå maximal nyttoeffekt. För det första garanteras en enhetlig temperaturfördelning, och för det andra kommer bildandet av överhettningszoner att undvikas.

För att kostnaderna ska betala sig fullt ut inom 3-4 år är det värt att tänka på att denna typ av uppvärmning är fördelaktigt för ägare av stugor upp till 150 m2. Med hänsyn till det faktum att konventionella värmenätverk regelbundet blir dyrare och misslyckas, kommer ett beslut om ett geotermiskt system att låta dig glömma värmeförsörjningen i minst 100 år. Det valda alternativet kommer snabbt att motivera sig själv. I det postsovjetiska utrymmet är detta alternativ mindre populärt på grund av den stora investeringen. Det är fortfarande svårt att övertyga våra medborgare om att det är bättre att spendera pengar en gång och glömma problemet.

Installationsfunktioner

Om gas och el ständigt blir dyrare, och med dem uppvärmningen av ett privat hem, kan du glömma denna funktion när du väljer ett geotermiskt system. Dessutom behöver du inte ta hänsyn till att gasreserverna kommer att tömma sig själva med tiden. Användningen av fast bränsle är en ännu dyrare lösning. Vid eldning av ved och kol frigörs skadliga ämnen. Bland alla alternativ är detta alternativ det säkraste, dock till skillnad från gasuppvärmning och fast bränsle är installationen av systemet mer arbetskrävande och dyrare. Därför bör det anförtros till proffs med lång erfarenhet inom detta område. Bara de känner till alla nyanser av installationen. Om arbetet utförs korrekt kommer uppvärmningsfrågan att lösas under många år.

Samtidigt, inuti rummet kommer det att finnas samma rör och radiatorer genom vilka värme kommer att strömma. Huvudelementen kommer att döljas under jorden - en brunn och en värmeväxlare. Huset måste ha en anordning som ska omvandla värme. Det är för detta som det är nödvändigt att tilldela så mycket utrymme som möjligt. Med dess hjälp kan ägaren av lokalen reglera temperaturen och tillförseln av termisk energi. Som regel är generatorn i privata hem placerad i källaren eller ett separat rum.

Gör-det-själv geotermisk uppvärmning av ett hus: diagram och installationsfunktioner

Funktioner för val och installation av bergvärme. Gör-det-själv installation av pumpar och extrautrustning i huset.

Det finns ett antal autonoma ingenjörssystem som är en integrerad del av alla privata hus på landet. En av dem är ett värmesystem som ger en behaglig temperatur på husets inre luft för att leva när som helst på året, i enlighet med väderförhållandena.

Jordvärme - lovande alternativ uppvärmning, som baseras på användningen naturliga resurser- jordens värme, som är en outtömlig resurs. En värmepump överför värmen från marken eller ytvattnet till en kylvätska som cirkulerar genom värmesystemet inne i huset.

Gidroinzhstroy-företaget kommer att utföra allt arbete som krävs för att organisera geotermisk uppvärmning: vi kommer att förbereda ett projekt, välja och leverera utrustning, utföra grävarbeten, utföra installation och driftsättning. Allt kommer att göras inom den överenskomna tidsramen och med högsta möjliga kvalitet. Vi lämnar garanti för utfört arbete.

Fördelar med bergvärme

Ekonomisk. Hög driftseffektivitet - efter att ha spenderat 1 kilowatt elektricitet avger en värmepump 3–5 kW värmeenergi. Som jämförelse, i elvärmesystem omvandlas 1 kW elektrisk energi till 0,7-1,0 kW termisk energi.

Säkerhet. Bränslet använder inte explosivt eller brandfarligt bränsle.

Ekologisk renlighet. Inga gasläckor. Ingen rök eller lukt i lokalerna. Det finns inga luftförorenande utsläpp.

Bekvämlighet. Lätt att använda och underhålla. Hög grad av automatisering. Möjlighet att använda som luftkonditioneringssystem på sommaren.

Autonomi. Självständigt arbete under automatisk kontroll.

Varaktighet. Värmepumpens livslängd är 25 år.

Jordvärme av huset: funktionsprincip

Bostadens bergvärmesystem har tre slutna slingor. De externa kretsrören som finns i marken eller vattnet cirkulerar saltlösning eller frostskyddsmedel som tar bort värme. Den passerar genom värmeväxlaren (förångaren) i värmepumpsinstallationen och överför värme till köldmediet i den interna kretsen. Det uppvärmda köldmediet pumpas av kompressorn, vilket resulterar i en ökning av köldmediets temperatur. Genom en annan värmeväxlaranordning (kondensor) överför köldmediet sin energi till husets värmekrets.

Den yttre slingan kan vara ett horisontellt grenrör eller en vertikal sond.

Horisontell samlare

1. Samlarrören läggs på horisontell yta botten av ett dike grävt till ett djup av 1,5 meter - under jordens frysnivå. Att lägga rör kräver en stor fri yta, i genomsnitt cirka 500 kvadratmeter.

2. Uppsamlaren placeras i botten av behållaren.

Vertikal sond

Om det inte finns någon flod, damm eller sjö i närheten, och området på platsen är sådant att det inte är möjligt att montera en horisontell värmeuppsamlare, kan du borra en artesisk brunn och sänka en vertikal sond i den - ett par av u-formade HDPE-rör genom vilka saltlake kommer att flöda och samla upp jordvärme. Antalet och djupet av brunnar beräknas beroende på husets uppvärmda område och de hydrogeologiska förhållandena på platsen.

Nackdelar med bergvärme

En geotermisk metod för att värma ett hus kommer att kräva betydande kapitalkostnader.

Volatilitet - systemet kräver ström för att fungera. För att undvika avbrott i värmetillförseln till ditt hem på grund av ett strömavbrott måste du köpa en elgenerator för bensin eller diesel.

Underkylning av jorden sker i området där värmeuppsamlaren är placerad (oftast på grund av fel som gjorts under konstruktionen). Leder till störningar i driften av systemet.

Kostnad för bergvärme

Att organisera uppvärmning baserad på en bergvärmepump kommer att kräva betydande ekonomiska kostnader. Men i det här fallet kan höga kostnader bara betraktas som en nackdel som en sträcka. Systemet är effektivt, miljövänligt och ekonomiskt och är väl värt de stora initiala utgifterna (som kommer att betala sig själv med tiden). Kostnaden för systemet beror på många faktorer: området för de uppvärmda lokalerna, värmarens kraft, möjligheten att installera kollektorn, etc. Till exempel den nyckelfärdiga kostnaden för en värmepumpsinstallation med en kapacitet på 11 kW (lämplig för uppvärmning av ett hus med en yta på 150-170 kvm) kommer att variera från 700 000 till 850 000 rubel.

Andra alternativ för värmesystem

Idag finns det många olika värmesystem, men värmesystemet med flytande kylvätska har blivit det mest använda. Jämfört med andra system har den högsta effektivitet, praktiska och säkerhet. Principen för dess funktion är att värmegeneratorn (pannan) värmer vatten eller icke-frysande vätska (frostskyddsmedel), som strömmar genom rör in i värmeanordningar (radiatorer, konvektorer), värmer dem, som i sin tur värmer luften i rummet, och återgår till sin plats uppvärmning

Baserat på typen av energibärare är värmegeneratorer indelade i 4 grupper:

Gas.
Det vanligaste och relativt billiga alternativet. Gasuppvärmning kräver närvaro av en huvudgasledning eller installation av gastankar. Fördelar: kostnadseffektivitet och hög grad av automatisering.

Flytande bränsle.
Uppvärmning med flytande diesel är en dyrare metod.

Elektrisk.
Det är bekvämt, men inte billigt, att värma ditt hem med en elpanna.

Fast bränsle.
Det är mycket krångel med en panna som går på ved eller andra fasta brännbara material: du måste regelbundet ladda bränsle och rengöra förbränningskammaren från aska.

1.
2.
3.
4.

Jordens energi används för närvarande sällan för att värma upp ett hem - de flesta föredrar att använda traditionella energikällor. Men bränslepriserna stiger ständigt, och gas-, kol- och oljereserverna kommer så småningom att ta slut, även efter många år. Av denna anledning finns det ett behov av att leta efter alternativa värmekällor, i synnerhet jordens värme för att värma ett hus.

Att värma ett hus med jordvärme är mer att föredra än sol- och vindenergi. I Europa är solsystem redan utbredda, vilket gör det möjligt att använda solens strålar för att värma ett hus och värma vatten (läs också: " "). Deras användning är dock begränsad - om i länder med varmt klimat De räcker för att värma ett hem fullt ut, men i regioner med ett tempererat klimat finns det för många molniga dagar. Dessutom måste solfångare ha en stor yta och en rymlig värmeackumulator, och som ett resultat kostar att skapa ett värmesystem en stor summa (läs: "").

Det skadar inte heller att ha en extra värmekälla vid långvarigt dåligt väder. Vindenergi är inte heller det bästa alternativet: dess styrka varierar, och veck i reliefen bidrar till bildandet av platser med konstant lugn.

Om du använder jordens värme för att värma ditt hus, behöver du inte en extra energikälla - varje dag håller jorden på ett djup av flera meter en konstant temperatur. Ju större nedsänkningsdjup den geotermiska pumpen har, desto högre är marktemperaturen och följaktligen uppvärmningseffektiviteten (mer information: " "). Men du måste komma ihåg om djupet av frysning - det skiljer sig i olika regioner.

Geotermiska pumpar som använder värme från jorden för att värma ett hem

Uppvärmning med hjälp av jordens energi sker tack vare en speciell anordning - en geotermisk pump.

Principen för dess funktion liknar ett kylskåp:

• det gasformiga köldmediet komprimeras av kompressorn och blir samtidigt mycket varmt;
• köldmediet passerar genom värmeväxlaren, avger överskottsvärme och kyler till rumstemperatur;
• efter kylning kommer detta ämne in i kylkretsen frys, där det sedan expanderar. Som ett resultat av förändringen aggregationstillstånd från flytande till gasformigt, kylmediet kyler kraftigt och kyler allt runt det;
• den går sedan tillbaka till kompressorn och cykeln upprepas igen.

Att värma ett hus med jordenergi sker på liknande sätt. Till exempel tar ett kylskåp värme från ett kallt föremål och överför det till ett varmt föremål och överför på så sätt värme från en frys med minusgrader till rummet. Mängden pumpad energi är flera gånger större än den el som förbrukas av kompressorn.

Uppvärmning från jordens värme är mycket effektiv - värmekraft tre gånger den mängd el som förbrukas. Om vi ​​jämför en värmepump med ett kylskåp, så ersätter i det här fallet jorden, som har en konstant temperatur, frysen.

När du skapar ett värmesystem måste du installera inte bara radiatorer för att frigöra värme, utan också en värmeväxlare på den andra sidan av kretsen, som tar värme från marken.

Det finns två typer av samlare:

• vertikal;
• horisontell.

Innan du börjar använda värme från marken för att värma ditt hem måste du bestämma dig för vilken typ av samlare. Du kan se hur de ser ut på bilden.

Vertikala samlare för uppvärmning av ett hus från marken

Dessa typer av samlare används oftast - de är nedsänkta i marken till ett djup av flera tiotals meter. För att göra detta borras det erforderliga antalet brunnar på kort avstånd från huset, och sedan placeras rör (vanligtvis gjorda av tvärbunden polyeten) i dem. På ett sådant djup förblir jordtemperaturen hög och stabil, därför är uppvärmning av ett privat hus med jordens värme mycket effektivt. Med detta alternativ kräver samlare inte ett stort område.

Man bör dock ta hänsyn till en betydande nackdel med detta schema: uppvärmning från jordens tarmar är dyrt. Naturligtvis kommer de initiala kostnaderna senare att betala sig, men ändå har inte varje familj råd med sådana utgifter. Kostnaden för att borra är hög, och det kommer att krävas mycket pengar för att göra flera brunnar på 50 meters djup.

Horisontella solfångare för uppvärmning av ett hus med jordvärme

De används i regioner med ett relativt varmt klimat, där djupet av jordfrysning inte överstiger 1-1,5 meter. I det här fallet är det mycket enklare att organisera uppvärmning av huset från marken, eftersom du kan gräva diken själv, och kostnaden för arbetet kommer att minska avsevärt.

Men detta system har också sina nackdelar. Först och främst är uppvärmning från marken med egna händer inte så lätt: till exempel för ett hus med en yta på 275 kvadratmeter måste du lägga 1200 meter rör i diken. Förutom att du kommer att behöva lägga mycket tid på att gräva diken, kommer rören också att ta upp en stor yta. Detta område kan inte användas, till exempel för en trädgård eller grönsaksträdgård: växternas rötter kommer att frysa på grund av hur samlaren fungerar.

Därför är uppvärmning med jordens energi en bra idé, men mycket svår att genomföra. Situationen är liknande med solvärme. Det är av denna anledning som alternativa energikällor inte är utbredda idag.

Luftgrenrör

Underjordisk uppvärmning av ett privat hus kan också realiseras med hjälp av luftsamlare. Detta är en enklare metod jämfört med de två föregående.

För att värma luften i ett rum till en behaglig temperatur behöver du en viss mängd värme. Ju lägre initial temperatur, desto högre kostnader. Genom att använda ventilationssystem och värme som erhålls från marken, kan du öka lufttemperaturen i huset gratis. Att värma jorden med värme i det här fallet är väldigt enkelt.

För att organisera ett värmesystem behöver du:

• för ventilationsluftintaget under markens frysnivå;
• dra ett krökt, rakt eller flerrörsgrenrör med konventionella avloppsrör(formuläret väljs beroende på webbplatsen, för varje kvadratmeter husets yta bör vara 1,5 meter samlare);
• gör en luftventil i änden av kollektorn längst bort från huset, för röret till en höjd av minst 1,5 meter från marken och utrusta det med ett deflektorparaply (naturligtvis kommer luftflödet in i huset att tvingas.

I det här fallet kommer jordvärme inte att kunna förse huset med värme fullt ut.

Det gör det dock möjligt att implementera två idéer:

1. Luften som kommer in genom ventilationen kan värmas med valfri värmare (gasvärmegenerator, solenergi, el etc.) och sedan fördelas i rummen med hjälp av ventilationskanaler. Sådan uppvärmning från marken kommer inte att vara helt gratis, men kostnaderna kommer ändå att minska: det blir inte den kalla gatuluften som kommer att värmas upp, utan luften som redan har värmts upp till cirka +10 grader. Du kan spara pengar särskilt bra om vintrarna i regionen är kalla.
2. Luften som värms upp av jordens värme kan användas för att blåsa den externa enheten i en konventionell luftkonditionering eller luft-till-luft värmepump. Alla enheter av denna klass kan fungera effektivt vid en temperatur på cirka +10 grader. Svårigheten med genomförandet ligger bara i att säkerställa det erforderliga luftflödet. Det gör att luften värms upp av markvärmen, kommer in i värmepumpen och släpps ut utanför huset.

Uppvärmning med jordvärme är ett bra alternativ till traditionella uppvärmningsmetoder, men för närvarande är det inte utbrett (läs även: " "). Detta beror främst på installationens komplexitet och höga initialkostnader. Det bästa alternativetär att borra brunnar och lägga rör i dem, men ett sådant värmesystem är för dyrt. Å andra sidan gör detta att du kan värma upp huset med hjälp av en gratis värmekälla.

Vi får inte heller glömma att detta uppvärmningsalternativ är miljövänligt och mycket effektivt, eftersom marktemperaturen på flera tiotals meters djup förblir konstant.

Video om hur man använder jordens värme för att värma ett hus:

Det begränsade utbudet av naturliga energiresurser tvingar mänskligheten att söka efter alternativa energikällor. Jordvärme uppvärmning av hem är ett utmärkt alternativ till traditionella uppvärmningsmetoder. Detta kan bekräftas av fakta om den utbredda användningen av geotermiska värmesystem i Europa och Amerika som de viktigaste värmekällorna.

Lite historia! Jordvärmesystem "expanderade" avsevärt i slutet av åttiotalet av förra seklet, främst i Amerika. I början gjorde den betydande investeringen i installationen av en sådan anläggning att den endast kunde användas rika människor, och inom några år blev detta system överkomligt för mindre bemedlade amerikaner, vilket höjde profilen för geotermiska värmesystem på värmemarknaden.

I europeiska länder, för bara två decennier sedan, översteg antalet geotermiska installationer 12 miljoner, men idag kan man bara gissa om storleken på "befolkningen" av geotermiska installationer i privata hem.

Varför händer det här?

Allt är väldigt enkelt! Den mest tillgängliga och bekvämt system Gasuppvärmning minskar de naturliga bränslereserverna till en kostnad ur fickan. Och att bränna fast bränsle (trä, kol, torv) är inte bara obekvämt, utan åtföljs också av utsläpp av skadliga koldioxid, förlust av sot och hartser. Och ytterligare utrymme för bränsleförvaring behövs också.

Systemets funktionsprincip

Jordvärmesystem har en funktionsprincip som liknar den för ett kylskåp (luftkonditionering). Helt enkelt kyler kylskåpet luften, och bergvärmepumpen värmer värmesystemets kylvätska.

Jordens värme (energi) används för att värma upp rummet. En värmepump i ett hus tar energi från grundvattnet eller själva marken och omvandlar den till värme. Denna "värme" används sedan för att värma kylvätskan i själva hemmets värmesystem.

Värmepumpens funktionsprincip är baserad på den omvända Carnot-cykeln, utvecklad redan på 1800-talet.

"Hjärtat" i ett sådant system är kompressorn, som "komprimerar" och "överför" värme. För att göra detta behöver den en extern energikälla - ett elektriskt nätverk.

I ett företag med kompressorer fungerar värmepumpens interna krets: en kondensor, en förångare och en strypventil.

En värmepump fungerar så här:

• Värmeintagsgrenröret är fyllt med en frostskyddsvätska (glykolblandning, en blandning av vatten och alkohol eller saltvatten) som transporterar "underjordisk" eller "undervattens" värme till pumpen.
• Denna termiska energi i förångaren överförs till kylmediet med mycket låg kokpunkt, vilket får det att snabbt koka och avdunsta (förvandlas till ånga).
• En kompressor igång ökar trycket på denna ånga, vilket följaktligen leder till en ökning av dess temperatur.
• I kondensorn kyls köldmediet, överför värme till husets värmekrets och kondenserar.
• Genom trottelventilen flödar köldmediet tillbaka in i kompressorn och cykeln upprepas igen...

En värmepump kan också kallas, med andra ord, ett "inifrån och ut"-kylskåp. När allt kommer omkring, i ett kylskåp, värms köldmediet upp av värmen från de produkter som placeras i det (kylskåpet), och genom ett system av rör släpps det ut till den bakre väggen och värmer luften utanför kylskåpet.

Och i fallet med en värmepump värmer denna alstrade värme upp kylvätskan i själva husets värmesystem. Som uppvärmningsanordningar I sådana värmesystem används "varma golv" oftast och mer effektivt.

Lägga märke till! Om det finns en högkvalitativ och korrekt beräknad "värmeintag"-krets, med en förbrukning på 1 kW el, kan värmepumpen leverera upp till 5 kW värmeenergi till systemet!

Typer av värmeväxlare för bergvärmesystem

Horisontell värmeväxlare

Horisontella rör läggs till ett djup som överstiger tjockleken på jordfrysskiktet.

Denna typ av termisk krets är optimal när det finns ett stort område personlig tomt utan trädgårdsplanteringar (träd). Att lägga kretsröret är inte tillåtet på ett avstånd av mindre än 1,5 m från trädkronan.

Vid uppvärmning av ett hus på 250 m2 kommer en yta på 600 m2 att behövas för att rymma värmeväxlingskretsen. Men sådant utrymme är inte alltid tillgängligt. Särskilt i tätbefolkade stugstäder.

Denna faktor kan kallas en nackdel med denna typ av värmeväxlare.

Vertikal värmeväxlare

En vertikal värmeväxlare är en lyx som kanske inte alla utvecklare har råd med. För att "ordna" en sådan värmeväxlare behöver du speciell borrutrustning.

Värmeväxlarkretsen sänks ner i en brunn 50-200 m djup För att öka värmeeffekten används flera sådana brunnar, vars rörledningar är anslutna genom speciella kollektorenheter.

Fördelen med att organisera ett sådant värmeväxlarkretssystem är möjligheten att arbeta i ett utvecklat område - denna metod kommer inte att skada det befintliga landskapet.

Värmeväxlare placerad i vatten

Detta alternativ är det mest ekonomiska att installera - det finns inget behov av att utföra grävningsarbeten, men det kräver närvaron av en reservoar med en yta på minst 200 m2 på ett avstånd av högst 100 m från huset. Kretsrören läggs till ett djup större än frysdjupet (minst 2-3 m) i botten.

För- och nackdelar med bergvärmesystem

Vi vill lyfta fram en av de viktigaste fördelarna med jordvärmesystem: dess miljösäkerhet för ditt hem. När allt kommer omkring processen normal drift värmepumpen inte åtföljs av några skadliga utsläpp till atmosfären. Och frånvaron av brandfarliga ämnen i bränslepumpen, i närvaro av fungerande elektriska ledningar, eliminerar praktiskt taget brandhotet.

Frånvaron av bränsle innebär frånvaro av kostnader för leverans och lagring.

Låg elförbrukning med relativt hög värmeöverföring (från 1 kW el till 5 kW termisk energi) är en annan viktig (eller den viktigaste) faktorn som bestämmer valet av ett geotermiskt värmesystem för ett hus på landet.

Självständigheten hos ett jordvärmesystem befriar dig från behovet av att övervaka och underhålla det.

En viktig funktionell fördel med ett jordvärmesystem är dess förmåga att fungera som luftkonditionering i varmt väder. I det här läget händer det motsatta: värme från rummet värmer upp köldmediet, som överför det till den externa värmeuppsamlaren.

Nackdelen med ett sådant system är komplexiteten i dess installation och motsvarande höga kostnad för både installationsarbete och själva utrustningen.

Jordvärmesystem är det dyraste att installera och köpa utrustning.

I det här fallet kan du spara pengar på självinstallation detta system, men det är nödvändigt att ägna stor uppmärksamhet åt beräkningar och samråd med "proffsen".

Använder en bivalent värmekrets

Det bivalenta systemet innebär parallell användning av två värmekällor under toppbelastningar (kl låga temperaturer miljö).

I ett sådant system kopplas en extra panna, till exempel en elpanna, parallellt med värmepumpen. Den används när det är nödvändigt att använda intensivt uppvärmningsläge vid låga omgivningstemperaturer.

Om det finns få "frostiga" dagar om året i regionen där du bor, kan närvaron av en sådan "assistent" dig spara på värmepumpens kraft, vilket avsevärt påverkar dess kostnad.

Det är många olika alternativ värma upp bostaden. Människors uppmärksamhet är naturligtvis inriktad på att söka efter metoder som förbrukar minst energi. Hård debatt orsakas av en så progressiv metod för att få värme som användningen av underjordiska källor.

Hur fungerar det?

Driftsprincipen för bergvärme innebär användning av värmepumpar. De fungerar enligt den klassiska Carnot-cykeln, tar kall kylvätska djupt under och får i gengäld ett vätskeflöde uppvärmt till 50 grader inuti värmesystemet. Utrustningen fungerar med en effektivitet på 350 till 450 % (detta strider inte mot de grundläggande fysiska lagarna; varför kommer att diskuteras senare). En vanlig värmepump värmer ett hus eller annan byggnad med hjälp av jordens värme i 100 tusen timmar (detta är medelintervallet mellan förebyggande större reparationer).

Uppvärmning till 50 grader valdes inte av en slump. Baserat på resultaten av speciella beräkningar och studien av praktiskt implementerade system erkändes denna indikator som den mest effektiva. Därför kompletteras jordvärme, som använder flödet av energi från underjorden, huvudsakligen inte av radiatorer, utan av ett varmt golv eller en luftkrets. I genomsnitt, för 1000 W energi som driver pumpen, är det möjligt att höja cirka 3500 W värmeenergi till toppen. Mot bakgrund av den skenande ökningen av kostnaden för kylvätska i huvudnätverket och andra uppvärmningsmetoder är detta en mycket trevlig indikator.

Jordvärme bildas av tre kretsar:

• marksamlare;
• värmepump;
• faktiskt husets värmekomplex.

En kollektor är en samling rör som kompletteras med en pump för recirkulation. Kylvätskan i den externa kretsen har en temperatur på 3 till 7 grader. Och även en sådan till synes obetydlig spridning tillåter systemet att effektivt lösa de tilldelade uppgifterna. För att överföra värme används antingen etylenglykol i sin rena form eller dess blandning med vatten. Helt vatten underjordiska värmeslingor är sällsynta.

Anledningen är enkel - vattnet som uppstår i ett tillräckligt uppvärmt jordlager fräter snabbt på utrustningen. Och även en sådan vätska kan inte hittas på någon slumpmässig plats. Valet av en specifik kylvätska bestäms av ingenjörernas designbeslut. Pumpen väljs beroende på utformningen av de återstående delarna av systemet. Eftersom brunnens djup (nivå på installation av utrustning) bestäms av naturliga förhållanden, är de avgörande skillnaderna mellan typer av geotermiska system förknippade med utformningen av kollektorn i marken.

Den horisontella strukturen innebär platsen för uppsamlaren under markens frysningslinje. Beroende på det specifika området innebär detta en fördjupning på 150-200 cm. Sådana samlare kan utrustas med olika rör, både koppar (med ett yttre skikt av PVC) och de som är gjorda av metall-plast. För att få från 7 till 9 kW värme måste du lägga minst 300 kvadratmeter. m samlare. Denna teknik tillåter dig inte att komma närmare träden än 150 cm, och efter att installationen är klar måste du anlägga området.

En vertikalt inriktad reservoar innebär att flera brunnar borras, nödvändigtvis riktade i olika riktningar, och var och en borras i sin egen vinkel. Geotermiska sonder är placerade inuti brunnarna, termisk uteffekt från 1 linjär. m når cirka 50 W. Det är lätt att beräkna att för en identisk mängd värme (7-9 kW) måste 150-200 m brunnar installeras. Fördelen i det här fallet är inte bara besparingar, utan också att landskapsstrukturen i territoriet inte förändras. Det kommer bara att vara nödvändigt att tilldela ett litet område för installationen av caissonblocket och för installationen av koncentreringssamlaren.

En krets som värms upp av vatten är praktiskt om det är möjligt att föra den externa värmeväxlingsenheten in i en sjö eller damm till ett djup av 200 till 300 cm. Men ett obligatoriskt villkor kommer att vara platsen för reservoaren inom en radie av 0,1 km från den uppvärmda byggnaden och vattenytans yta minst 200 kvadratmeter. m. Det finns också luftvärmeväxlare, när den externa kretsen tar emot värme från atmosfären. Denna lösning fungerar bra i de södra delarna av landet och kräver ingen markarbeten. Systemets svagheter är låg verkningsgrad när temperaturen sjunker till 15 grader och ett helt stopp om temperaturen sjunker till 20 grader.

Egenheter

Geotermisk uppvärmning av ett hus på landet förbrukar först och främst inte dyrt och luftförorenande mineralbränsle. Redan 7 av 10 nya hus som byggs i Sverige värms upp på detta sätt. Under varma dagar ändras geotermisk utrustning från att vara en värmare till att tillhandahålla passiv luftkonditionering. Tvärtemot vad många tror kräver ett sådant värmesystem varken vulkaner eller gejsrar för att fungera. I den vanligaste plana terrängen fungerar det inte sämre.

Det enda villkoret är att den termiska kretsen når en punkt under fryslinjen, där jordtemperaturen alltid ligger mellan 3 och 15 grader. Ultrahög effektivitet verkar bara motsäga naturlagarna; Värmepumpen är mättad med freon, som avdunstar under påverkan av även vad som ser ut att vara "iskallt" vatten. Ångan värmer den tredje kretsen. Detta schema representerar ett kylskåp vänt ut och in. Därför hänvisar pumpens effektivitet endast till det kvantitativa förhållandet mellan elektrisk energi och termiska resurser. Själva enheten fungerar "som förväntat" med oundvikliga energiförluster.

Fördelar och nackdelar

De objektiva fördelarna med geotermisk uppvärmning kan övervägas:

• utmärkt effektivitet;
• en stabil livslängd (en värmepump varar 2-3 decennier och geologiska sonder varar upp till 100 år);
• driftsstabilitet under nästan alla förhållanden;
• brist på anslutning till energiresurser;
• fullständig autonomi.

Det finns ett stort problem som hindrar bergvärme från att bli en verkligt utbredd lösning. Detta, som recensioner från ägarna visar, är det höga priset för strukturen som skapas. Att värma ett vanligt hus på 200 kvadratmeter. m (inte så sällsynt), det kommer att vara nödvändigt att bygga ett nyckelfärdigt system för 1 miljon rubel, upp till 1/3 av detta belopp kostar en värmepump. Automatiserade installationer är mycket bekväma, och om allt är rätt konfigurerat kan de fungera i flera år utan mänsklig inblandning. Allt beror bara på tillgången på gratis medel. En annan nackdel är beroendet av pumpenhetens strömförsörjning.

Brandrisken i ett bergvärmesystem är noll. Det finns ingen anledning att vara rädd för att det tar för mycket plats i själva huset, de nödvändiga delarna kommer att kräva ungefär samma yta som en vanlig tvättmaskin. Dessutom frigör det utrymme som normalt skulle behöva reserveras för bränslelagring. Det är osannolikt att du kommer att kunna konstruera de nödvändiga konturerna själv. Det är också bättre att anförtro design till proffs, eftersom det minsta misstag kan leda till obehagliga konsekvenser.

Arrangemang

Ganska många människor försöker skapa geotermisk uppvärmning med sina egna händer. Men för att ett sådant system ska fungera måste noggranna beräkningar göras och ett rördragningsdiagram måste också upprättas. Du kan inte föra brunnen närmare huset än 2-3 m. Det maximala tillåtna borrdjupet når 200 m, men brunnar som når 50 m visar god effektivitet.

Beräkningar

De viktigaste parametrarna som beaktas i alla beräkningar är:

• temperatur (djup från 15-20 m eller mer värms upp från 8 till 100 grader, beroende på förhållandena);
• extraherat effektvärde (medelvärde - 0,05 kW per 1 m);
• påverkan av klimat, fuktighet och kontakt med grundvatten på värmeöverföring.

Det som är väldigt intressant är att helt torra bergarter inte avger mer än 25 W per 1 m, och om det finns grundvatten stiger denna siffra till 100-110 W. Vi får inte glömma att standarddrifttiden för en värmepump är 1800 timmar per år. Om du överskrider denna siffra kommer systemet inte att bli effektivare, men dess slitage ökar snabbt. Vad som är mycket värre, överdriven exploatering av den termiska resursen i undergrunden leder till dess kylning och till och med till frysning av stenar på arbetsdjupet. Efter detta kan jorden sjunka och ibland skadas fungerande rör och ovanjordiska strukturer.

Det är nödvändigt att noggrant beräkna åtgärderna för att regenerera markegenskaper. Endast genom att periodiskt tillföra värme till brunnen istället för att ta ut den utanför kan man garantera en stabil drift av systemet under många år framöver. Hur ofta man ska göra detta och vad man ska göra kommer att bestämmas av beräkningar gjorda av erfarna designers. Återbetalningstiden för bergvärme, även med högsta verkningsgrad, är minst 10 år. Så, förutom tekniska frågor, bör du noga överväga ekonomin i projektet.

Arbetssekvens

Värmetillförsel från underjordiska källor måste skapas enligt en strikt utvecklad algoritm. Eftersom vatten- och luftsystem har begränsad användning innebär de flesta praktiskt använda alternativen att borra brunnar. Och detta är ytterligare en anledning till varför du inte kan göra allt själv. Endast specialutrustning gör att man kan penetrera till ett djup av 20-100 m, där de skapas. nödvändiga förutsättningarna för uppvärmning. Plaströr konstruerade för ett tryck på ca 6 bar kan användas som sonder.

För att öka effektiviteten i systemet, använd 3 eller 4 linselar, vars ändsektioner är anslutna i form av bokstaven U. Uppvärmning längs konturen är mycket viktig, tack vare det elimineras sprickbildning av rör i svår frost. Denna uppvärmning utförs genom en tråd som sträcks in i mitten av kanalen genom vilken ström tillförs. Om det inte är möjligt att använda energipålar måste horisontella mottagare användas. En plattform med dimensioner 15x15 m är förberedd för dem, jorden avlägsnas från den till ett djup av 0,5 m.

Hela det här området behövs för att lägga någon form av sonder. Elektriska mattor eller rör som utbyter värme används ofta. För att öka effektiviteten hos värmesystemet läggs rör ut i en spiral eller i form av en "orm". Det är omöjligt att säga säkert vilket som är bättre - färdiga komplex, massproducerade eller självmontering. I det första fallet löses kompatibilitetsproblemet automatiskt, men i det andra ökar flexibiliteten och potentialen för modernisering ökar (även om mer uppmärksamhet måste ägnas åt design).

Amatörbyggare kan flytta bort från en vanlig värmeackumulator genom att ersätta den med en betongmassa. Geotermisk uppvärmning i ett sådant system låter dig klara dig utan betydande temperaturfluktuationer. Du kan utföra experiment med olika kylvätskor, samt installera kompressorer med varierande prestanda. Genom att korrekt beräkna belastningarna och korrekt fördela värme över de förbrukande kretsarna kan du göra systemet 15-20% mer effektivt. Samtidigt minskar energikostnaderna märkbart.

Horisontellt placerade rör läggs till ett djup av 50-300 cm För att hålla linjernas yta så liten som möjligt, är de gjorda i form av varv. Men mellan två separata linjer måste det finnas minst 200 mm. Några byggarbete bör föregås av en bestämning av jordens termiska effekt. Om den är mindre än 20 W per 1 kvm. m, det finns ingen mening med en geotermisk krets. För att säkerställa dräneringen av grundvatten är botten av groparna täckt med ett lager av sand. Rör baserade på tvärbunden polyeten fungerar bra.