חימום גיאותרמי: העיקרון של המבצע, היתרונות והחסרונות, את דקויות של הבנייה

ישנן אפשרויות רבות ושונות עבור חימום בתים. תשומת לבם של אנשים מתמקדת באופן טבעי בחיפוש אחר דרכים שצורכות פחות אנרגיה. סכסוכים קשים נגרמים על ידי שיטה כזו מתקדמת של קבלת חום, כמו שימוש במחתרת מקורות.

העיקרון של חימום גיאותרמי כרוך בשימוש משאבות חום. הם פועלים על פי מחזור קרנו קלאסי, לוקח קירור קר עמוק מתחת ולקבל בתמורה זרימת נוזלים מחומם ל 50 מעלות בתוך מערכת החימום. הציוד עובד ביעילות בין 350 ל 450% (זה לא סותר את החוקים הפיזיקליים הבסיסיים, למה - זה יהיה אמר מאוחר יותר). משאבת חום סטנדרטית מחממת בית או בניין אחר על חשבון החום של כדור הארץ במשך 100 אלף שעות (זהו המרווח הממוצע בין תיקוני הון מונעים).

חימום ל 50 מעלות אינו מקרי. זהו אינדיקטור זה שהוכח כיעיל ביותר בתוצאות חישובים מיוחדים ובחקר מערכות מיושמות הלכה למעשה. לכן, חימום הקרקע, באמצעות זרימת האנרגיה מן המעמקים, הוא בעיקר לא בתוספת רדיאטורים, אלא על ידי רצפה חמה או מעגל האוויר. בממוצע, ל 1000 W של אנרגיה, אשר מניע את המשאבה, ניתן להעלות כלפי מעלה של כ 3500 ואט של אנרגיה תרמית. על רקע הצמיחה הבלתי מרוסנת של העלות של נוזל קירור ברשת העיקרית ושיטות חימום אחרים, זה אינדיקטור נעים מאוד.

חימום גיאותרמי נוצר על ידי שלושה מעגלים:

• אספן הקרקע;
• משאבת חום;
• למעשה, מתחם חימום בבית.

הסיבה היא פשוטה - כי מים המתרחשת בשכבה מחוממת מספיק של אדמה במהירות נשחק ציוד. ואפילו נוזל כזה לא ניתן למצוא בשום מקום שרירותי. הבחירה של נוזל קירור מסוים נקבעת על ידי החלטות העיצוב של מהנדסים. המשאבה נבחרה בהתאם למכשיר החלקים הנותרים של המערכת. מאחר ועומק הבאר (רמת הציוד) נקבע על פי תנאי הטבע, ההבדלים המכריעים בין סוגי המערכות הגיאו-תרמיות קשורים למתקן המאגר בקרקע.

המבנה האופקי מרמז על מיקומו של האספן מתחת לקו הקפאת הקרקע. בהתאם למיקום הספציפי, משמעות הדבר היא העמקה של 150-200 ס"מ אספנים כאלה יכולים להיות מצוידים בצינורות שונים, כגון נחושת (עם שכבה חיצונית של PVC) עשוי מתכת פלסטיק. כדי לקבל 7 עד 9 קילוואט של חום, תצטרך להניח לפחות 300 מטרים רבועים. מ אספן. טכניקה זו אינה מאפשרת לגשת לעצים על ידי יותר מ -150 ס"מ, ועם השלמת ההתקנה יש צורך לשפר את השטח.

מאגר שנחשף אנכית משמעו קידוח של מספר בארות, עם כיוון מכוון בהכרח לכיוונים שונים, וכל אחת מהן מובילה מזווית משלה. בתוך הבארות הם בדיקות גיאותרמיות, החזרה התרמית מ 1 ריצה. מ 'מגיע כ 50 וואט. קל לחשב כי עבור כמות זהה של חום (7-9 כ"ס), 150-200 מ 'של בארות יצטרך להיות מסופק.היתרון במקרה זה הוא לא רק במשק, אלא גם את העובדה כי מבנה הנוף של השטח אינו משתנה. יהיה צורך רק להקצות שטח קטן להתקנת יחידת הקיסון ולהנחת אספן מרוכז.

קווי מחומם מן המים הוא מעשי אם ניתן להביא את יחידת חילופי החום החיצוני לתוך האגם או בריכה לעומק של 200-300 ס"מ. אבל תנאי מוקדם יהיה המיקום של המאגר ברדיוס של 0.1 ק"מ מן הבניין מחומם שטח פני המים של לפחות 200 מטרים רבועים. מ 'יש גם מחליפי חום האוויר כאשר החום נוצר על ידי מעגל חיצוני מן האטמוספרה. החלטה כזו באה לידי ביטוי מושלם באזורים הדרומיים של הארץ ואינה דורשת כל חפירה. החולשות של המערכת הן יעילות נמוכה עם כפור של 15 מעלות עצירה מוחלטת אם הטמפרטורה יורדת ל 20 מעלות.

חימום גיאותרמי של בית כפרי, קודם כל, לא צורכים דלק אוויר מזוהם יקר ומזהם. כבר 7 מתוך 10 בתים חדשים שנבנו בשוודיה מחומם בדרך זו. בימים חמים, ציוד גיאותרמי מן התנור הופך להיות אמצעי של התניה פסיבית. בניגוד לאמונה הרווחת, מערכת חימום כזו אינה דורשת הרי געש או גייזרים. בשטח השטח הרגיל ביותר, הוא אינו פועל גרוע יותר.

התנאי היחיד הוא להשיג נקודה תרמית מתחת לקו פרוסטשם הטמפרטורה של הקרקע היא תמיד 3 עד 15 מעלות. יעילות גבוהה במיוחד נראה רק סותר את חוקי הטבע; משאבת החום רוויה בפריון, המתנדף תחת פעולתם של מים "קרים" שנראים לאנשים. Steam מחמם את המעגל השלישי. תוכנית כזו היא מקרר הפך החוצה החוצה. לכן, יעילות המשאבה מתייחסת רק ליחס כמותי של אנרגיה חשמלית ומשאבים תרמיים. כשלעצמו, הכונן הוא "כפי שהוא צריך להיות", עם אובדן אנרגיה בלתי נמנע.

יתרונות אובייקטיביים של חימום גיאותרמי יכולים להיחשב:

• יעילות מעולה;
• תקופה מוצקה של שירות (משאבת חום פעלה במשך 2-3 עשורים, בדיקות גיאולוגיות הם עד 100 שנים);
• יציבות העבודה כמעט בכל תנאי;
• חוסר מחייב לספקי אנרגיה;
• אוטונומיה מלאה.

יש בעיה רצינית אחת המונעת חימום גיאותרמי מלהיות פתרון נפוץ באמת. זה, כפי שמוצג על ידי ביקורות של הבעלים, את המחיר הגבוה של העיצוב שנוצר. כדי לחמם את הבית הרגיל של 200 מטרים רבועים. מ '(לא כל כך נדיר), יהיה צורך לבנות מערכת סוהר עבור 1 מיליון רובל, עד 1/3 של סכום זה הוא משאבת חום. מתקנים אוטומטיים הם מאוד נוח, ואם הכל מוגדר כראוי, הם יכולים לעבוד במשך שנים ללא התערבות של אנשים. הכל תלוי רק בזמינות של כספים. חסרון נוסף הוא התלות באספקת החשמל של יחידת השאיבה.

לא מעט אנשים מנסים ליצור חימום גיאותרמי עם הידיים שלהם. אבל כדי מערכת כזו לעבוד, חישובים זהיר חייב להיעשות, ואת הפריסה של ההתקנה צינור נדרש גם. הבאר לא צריך להיות קרוב יותר לבית על ידי יותר מ 2-3 מטרים.העומק המרבי מותר קידוח מגיע 200 מ ', עם זאת, בארות שמגיעים 50 מ' להפגין יעילות טובה.

הפרמטרים העיקריים נלקחים בחשבון בכל חישובים הם:

• טמפרטורה (עומק מ 15-20 מ 'ומעלה מתחמם מ 8 עד 100 מעלות בהתאם לתנאים שנוצרו);
• את הערך של כוח בר ההשבה (ממוצע - 0.05 קילוואט לכל 1 מ ');
• השפעת האקלים, לחות ומגע עם מי תהום על העברת חום.

מה שמעניין מאוד, סלעים יבשים לחלוטין לתת לא יותר מ 25 עם 1 מ 'ואם יש מי התהום, נתון זה עולה 100-110 וואט. אסור לנו לשכוח שזמן ההפעלה הסטנדרטי של משאבת החום הוא 1800 שעות בשנה. אם מחוון זה חרג, המערכת לא תהיה יעילה יותר, אבל ללבוש שלה יגדל במהירות. מה הרבה יותר גרוע, ניצול יתר של המשאב התרמי של תת הקרקע מוביל קירור שלהם אפילו הקפאת סלעים בעומק העבודה. בעקבות זאת, הקרקע יכולה לשקוע, לפעמים צינורות עבודה ומבנים מעל הקרקע ניזוקו.

אספקת חום ממקורות תת קרקעיים צריכה להיווצר על פי אלגוריתם מפותח. מאחר ומערכות מים ואוויר מוגבלות, רוב האפשרויות המעשיות כרוכות בארות קידוח. וזו עוד סיבה לא לעשות הכל בידיים שלך. רק ציוד מיוחד מאפשר לחדור לעומק של 20-100 מ ', שבו התנאים הדרושים לחימום נוצרים. השימוש בצינורות פלסטיק המיועד ללחץ של כ -6 בר מותר כמו בדיקות.

כדי לשפר את הביצועים של המערכת, השתמש חסון של 3 או 4 שורותמקטעי הקצה שלהם מחוברים בצורת האות U. חימום לאורך קו המתאר חשוב מאוד, בזכות זה פיצוח של צינורות אינו נכלל בכפור חמור. חימום זה מתבצע באמצעות חוט שנמתח למרכז הערוץ, שדרכו מוחל זרם. אם לא ניתן ליישם ערימות אנרגיה, יש להשתמש במקלט אופקי. בפלטפורמה עם מידות של 15x15 מ 'מכינים אותם, ואדמה מוסרת ממנה עד לעומק של עד 0.5 מ'.

כל השטח הזה נחוץ להנחת בדיקות דומות. מחצלות חשמליות או צינורות המחליפים חום משמשים לעתים קרובות. כדי לשפר את היעילות של מערכת החימום, להחיל את הפריסה של הצינור ב ספירלה או בצורה של "נחש". אי אפשר לומר בדיוק מה הוא טוב יותר, מורכב מוכנים, בייצור המוני, או הרכבה עצמית. במקרה הראשון, בעיית התאימות נפתרת באופן אוטומטי, אך במקרה השני, הגמישות עולה, הפוטנציאל למודרניזציה גדל (אם כי יש להקדיש יותר תשומת לב לתכנון).

בוני חובבים יכול להתרחק מצבר חום טיפוסי, להחליף אותו עם המגהץ בטון. חימום גיאותרמי במערכת כזו מבטלת את הצורך טמפרטורות טמפרטורה משמעותית. אתה יכול לערוך ניסויים עם coolants שונים, כמו גם מדחסים הר עם ביצועים משתנים. על ידי חישוב העומס כראוי כראוי חלוקת החום לאורך מעגלים צורכים, אתה יכול לעשות את המערכת יעילה יותר על ידי 15-20%. במקביל, העלות של כוח מופחת באופן משמעותי.

צינורות להציב אופקית מוטלות לעומק של 50-300 ס"מ.לדרכים של כבישים מהירים היה הקטן ביותר, הם עשויים בצורה של פונה. אבל בין שני כבישים מהירים צריך להיות לפחות 200 מ"מ. כל עבודה הבנייה חייב להיות קדמה על ידי קביעת החזרה התרמית של הקרקע.אם זה פחות מ 20 וואט לכל 1 מרובע. מ ', אין טעם בקווי גיאוטרמית. כדי להבטיח את פריקת מי תהום, תחתית הבורות מכוסה בשכבת חול. צינורות המבוססים על פוליאתילן צולבים הם מצוינים.

הפעולה היעילה ביותר של משאבת החום ניתנת בחדרים שבהם טמפרטורת האוויר היא בין 14 מעלות צלסיוס. במידת האפשר, אתה מעדיף יישור אנכי של קווי מתאר אופקי, כי היא היעילה ביותר של כל. אם לשפוט על פי הביקורות, בצורתה הטהורה, חימום גיאותרמי הוא לא רציונלי, זה מחמם את המים יותר מדי זמן, כי במקרים רבים מערכת כזו מבצעת תפקיד תומך גרידא. כדי להשיג את הביצועים הגבוהים ביותר, אתה צריך להתמקד בעוצמה המרבית המותרת של מעורבות של משאב תרמי ואת שיעורי הזרימה המשוער של הבאר.

אם מים חמים לא נמצא מתחת, אבל מים חמים, זה כמעט המצב האופטימלי. אז אפשר לשמור ולקבל את התועלת המקסימלית. אבל אנחנו חייבים לזכור כי אם זה מתוכנן בו זמנית להשתמש במחתרת מקורות חמים עבור אספקת מים, המים בהם חייבים לעמוד בדרישות סניטריים סטנדרטיים. כאשר ניתוח כימי מראה נוכחות של רכיבים אגרסיביים, רצוי לארגן שני מעגלים אוטונומיים, בהם הנוזל לא מתערבב, אבל רק חילופי החום מתרחשת. מדחסים קבועים על הקירות או מקררים או מזגנים.

אם החיווט בבית הוא חלש למדי, כדאי להשתמש זוג מדחסים כדי להפחית את הנוכחי החל בשל חיבור הסדרה. בעת התקנת הקבלים יש לטפל בתנועה של פריון בהם מהנקודה העליונה לתחתית, ולא להיפך. על מנת אספן לעבוד ביציבות לחמם את החדר, השטח שלה (עבור בית פרטי של 100 מ"ר M) חייב להיות 200-250 m2. ערכת חימום אופקית לא אמור לשמש אם אתה מתכנן לפצל אחר כך את הגן או גן הירקות. גם משאבת היטב קונבנציונאלי ניתן להשתמש כדי להשלים את המערכת.

לקבלת מידע על חימום גיאותרמי וכיצד להתקין אותו, עיין בסרטון הווידאו הבא.