Kır evi için jeotermal ısıtma sistemleri: kendin yap özellikleri

Jeoterminin Dünya'nın ısısı olduğunu ve "jeotermal" kavramının sıklıkla volkanlar ve gayzerlerle ilişkilendirildiğini biliyoruz. Rusya'da jeotermal enerji öncelikle endüstriyel ölçekte kullanılıyor; örneğin gezegenimizin ısısını kullanarak çalışan Uzak Doğu enerji santralleri var.

Pek çok kişi evde kendi elleriyle jeotermal ısıtma yapmanın bilim kurgu dışında bir şey olduğundan emin. Değil mi? Ancak bu kesinlikle doğru değil! Modern teknolojilerin gelişmesiyle birlikte “yeşil enerjinin” evde kullanımı oldukça mümkün hale geldi.

Alternatif ısıtmanın çalışma prensiplerinden, avantaj ve dezavantajlarından bahsedip, geleneksel ısıtma sistemleriyle karşılaştıracağız. Ayrıca ısı eşanjörünün nasıl konumlandırılacağını ve jeotermal ısıtmanın kendi ellerinizle nasıl kurulacağını da öğreneceksiniz.

Birkaç tarihi gerçek

Geçen yüzyılın 70'li yıllarında petrol krizi patlak verdiğinde Batı'da yakıcı bir ihtiyaç ortaya çıktı. alternatif enerji kaynakları. Bu dönemde ilk jeotermal ısıtma sistemleri oluşturulmaya başlandı.

Bugün Amerika Birleşik Devletleri, Kanada ve Batı Avrupa ülkelerinde yaygındırlar.

Örneğin İsveç'te sıcaklığı +4°C olan Baltık Denizi'nin suyu aktif olarak kullanılıyor. Almanya'da jeotermal ısıtma sistemlerinin tanıtımı devlet düzeyinde bile desteklenmektedir.

Jeotermal enerji kaynakları denince aklımıza hep gayzerlerden ya da volkanlardan oluşan bir vadi gelir ama ihtiyacımız olan kaynaklar çok daha yakındadır. Ve kışın sıcak, yazın serin kalmamıza yardımcı olacaklar.

Rusya'da Pauzhetskaya, Verkhne-Mutnovskaya, Okeanskaya ve diğer jeotermal enerji santralleri var. Ancak Dünya enerjisinin özel sektörümüzde kullanıldığına dair çok az kanıt var.

Gerçek avantajlar ve dezavantajlar

Özel sektördeki jeotermal ısıtmanın Rusya'da nispeten az dağılımı varsa, bu, fikrin uygulama maliyetine değmediği anlamına mı geliyor? Belki bu konuyu takip etmeye değmez? Durumun böyle olmadığı ortaya çıktı.

Eviniz için jeotermal ısıtma sistemi kullanmak karlı bir çözümdür.Bunun birkaç nedeni var. Bunlar arasında uzun süre kesintisiz çalışabilecek ekipmanların hızlı kurulumu da yer alıyor.

Isıtma sisteminde su yerine kaliteli antifriz kullanırsanız donmaz ve aşınması minimum düzeyde olur.

Bu tip ısıtmanın diğer avantajlarını sıralıyoruz.

• Yakıt yanma prosedürü hariçtir. Çalışması sırasında konutlara zarar vermeyecek, kesinlikle yanmaz bir sistem yaratıyoruz. Ek olarak, yakıtın varlığıyla ilgili bir takım diğer sorunlar da ortadan kaldırılmıştır: Artık onu depolayacak bir yer aramaya, hazırlanması veya teslimatıyla uğraşmaya gerek yoktur.
• Önemli ekonomik fayda. Sistemin işletmesi sırasında herhangi bir ilave yatırıma gerek duyulmayacaktır. Yıllık ısınma, satın almadığımız doğa güçleri tarafından sağlanır. Elbette ısı pompasını çalıştırırken elektrik enerjisi tüketilir, ancak üretilen enerji miktarı tüketilen enerji miktarını önemli ölçüde aşmaktadır.
• Çevresel faktör. Özel bir kır evinin jeotermal ısıtılması çevre dostu bir çözümdür. Yanma işleminin olmaması, yanma ürünlerinin atmosfere salınmasını ortadan kaldırır. Eğer birçok insan bunu fark ederse ve böyle bir ısı temini sistemi yaygınlaşırsa, insanların doğaya olan olumsuz etkisi kat kat azalacaktır.
• Sistemin kompaktlığı. Evinizde ayrı bir kazan dairesi düzenlemenize gerek yok. İhtiyaç duyulan tek şey, örneğin bodruma yerleştirilebilecek bir ısı pompasıdır.Sistemin en hacimli konturu yeraltında veya su altında bulunacaktır, sitenizin yüzeyinde görmeyeceksiniz.
• Çok işlevlilik. Sistem hem soğuk mevsimde ısıtma amaçlı, hem de yaz sıcağında soğutma amaçlı çalışabilmektedir. Yani aslında sadece ısıtıcınızın değil, klimanızın da yerini alacak.
• Akustik konfor. Isı pompası neredeyse sessiz çalışır.

Ekipman satın almak ve kurmak için para harcamanız gerekmesine rağmen, jeotermal ısıtma sistemi seçmek uygun maliyetlidir.

Bu arada sistemin bir dezavantajı olarak sistemin kurulumu ve işletmeye hazırlanması için yapılması gereken maliyetleri tam olarak belirtiyorlar. Pompanın kendisini ve bazı malzemeleri satın almanız ve harici manifold ile iç devrenin kurulumuyla ilgili çalışmalar yapmanız gerekecektir.

Kaynakların yıldan yıla daha pahalı hale geldiği bir sır değil, bu nedenle birkaç yıl içinde kendini amorti edebilen otonom bir ısıtma sistemi, sahibi için her zaman ekonomik açıdan faydalı olacaktır.

Ancak bu maliyetler, operasyonun yalnızca ilk birkaç yılında karşılığını verir. Toprağa döşenen veya suya batırılan bir kolektörün daha sonra kullanılması, önemli ölçüde tasarruf sağlar.

Ek olarak, kurulum sürecinin kendisi o kadar karmaşık değildir ki, bunu gerçekleştirmek için üçüncü taraf uzmanların davet edilmesini gerektirir. Sondaj yapmazsanız, geri kalan her şeyi kendiniz yapabilirsiniz.

Bazı zanaatkarların paradan tasarruf etmek amacıyla jeotermal kaynak toplamayı öğrendiklerini belirtmek gerekir. DIY ısı pompası.

Jeotermal ısıtma kaynakları hakkında

Jeotermal ısıtma için aşağıdaki karasal termal enerji kaynakları kullanılabilir:

• Yüksek sıcaklık;
• düşük sıcaklık.

Yüksek sıcaklıklara örneğin termal kaynaklar dahildir. Kullanılabilirler ancak kapsamları bu tür kaynakların fiili konumlarıyla sınırlıdır.

İzlanda'da bu tür enerji aktif olarak kullanılırken, Rusya'da termal sular yerleşim yerlerinin uzağında bulunmaktadır. Yeraltı suyunun soğutucu olarak kullanıldığı ve sıcak su sistemlerine sağlandığı Kamçatka'da maksimum düzeyde yoğunlaşıyorlar.

Dünyanın termal enerjisini etkin bir şekilde kullanmak için bir yanardağa ihtiyacınız yoktur. Dünya yüzeyinden sadece 200 metre uzakta bulunan kaynakları kullanmak yeterlidir.

Ancak düşük sıcaklık kaynaklarının kullanımı için gerekli tüm önkoşullara sahibiz. Çevredeki hava kütleleri, toprak veya su bu amaca uygundur.

Gerekli enerjiyi elde etmek için bir ısı pompası kullanılır. Yardımı ile ortam sıcaklığını sadece ısıtma için değil aynı zamanda özel bir eve sıcak su temini için termal enerjiye dönüştürmek için prosedür gerçekleştirilir.

Bu tür ısıtmanın çalışma prensibi

Nasıl çalıştığını biliyorsanız klima veya buzdolabıO zaman bu süreçlerin jeotermal ısıtmanın çalışma prensibi ile benzerliği açıktır. Sistemin temeli, harici ve dahili olmak üzere iki devreye bağlı bir ısı pompasıdır.

Herhangi bir evde geleneksel bir ısıtma sistemi düzenlemek için, soğutucu ve radyatörlerin taşınması için boruların kurulması gerekir, ısıtıldığında ısı binaya akacaktır. Bizim durumumuzda borulara ve radyatörlere de ihtiyaç vardır. Sistemin iç konturunu oluştururlar. Diyagrama eklenebilir sıcak zemin.

Boyutları yalnızca planlama ve kurulum sırasında değerlendirilebilmesine rağmen, dış kontur iç konturdan çok daha büyük görünmektedir. Çalışma sırasında yeraltında veya su altında olduğundan görünmez. Bu devrenin içinde sade su veya etilen glikol bazlı antifriz dolaşır ki bu çok tercih edilir.

Jeotermal ısıtma sistemi iki devre içerir - iç ve dış, ayrıca ısıtma sisteminin kalbi - soğutucuyu sıkıştırarak sıcaklığını (+) artıran bir ısı pompası

Dolayısıyla tüm sistemi hareketlendiren temel unsur ısı pompasıdır. Evinizde sıradan bir çamaşır makinesi varsa, şunu bilin: Bu pompa yaklaşık olarak aynı alanı kaplayacaktır.

Çalıştırmak için elektriğe ihtiyacı var, ancak yalnızca 1 kW tüketerek 4-5 kW ısı üretiyor. Ve bu bir mucize değil, çünkü "ek" enerjinin kaynağı biliniyor - bu çevre.

İki tip ısı eşanjörü konumu

Çevresel unsurlardan gelen düşük sıcaklıktaki enerjiyi kullanarak özel bir evi ısıtmak için iki seçenek vardır. Her üç durumda da sistemin temeli jeotermal pompadır.

Dahili devre herhangi bir ısıtma yöntemi için değişmeden kalır ve temel fark, harici devrenin konumudur.

Jeotermal ısıtma, aşağıdaki konumlarda bulunan bir ısı eşanjörü ile birlikte gelir:

• dikey olarak - Akifere nüfuz eden veya nüfuz etmeyen kuyularda bulunan;
• yatay olarak — Sistemlerin ısı eşanjörleri bir çeşit bobin şeklinde bir çukura veya açık rezervuara yerleştirilir.

Burada listelenen ısıtma türlerinin her biri kendi özellikleri, dezavantajları ve avantajları ile karakterize edilir.

Kendi ellerinizle böyle bir ısıtma sistemi oluşturmayı düşünüyorsanız, her tür hakkında daha fazla bilgi edinmek isteyeceksiniz.

Seçenek 1. Harici toplayıcının dikey yerleştirilmesi

Bu tür ısıtma, ilginç bir doğa olayına dayanmaktadır: yüzeyinden 50-100 m veya daha fazla derinlikte, dünya tüm yıl boyunca aynı ve sabit 10-12°C sıcaklığa sahiptir.

Bu toprak enerjisini kullanabilmek için; dikey kuyular aç. Teknoloji neredeyse bir su alım kaynağının hazırlanmasına benzer.

Peyzajı mümkün olduğu kadar korumak için aynı başlangıç ​​noktasından ancak farklı açılarda birden fazla boru açılabilir.

Sistemin dış devresi doğrudan bu kuyulara kurulacaktır. Bu, ısısını dünyadan etkili bir şekilde uzaklaştırmanıza olanak sağlayacaktır. Elbette bu yönteme basit ve düşük bütçeli denemez.

Dikey bir jeotermal ısıtma sistemi oluşturmak için kuyu açma ekipmanı kullanmanız gerekir; sondaj kulesi kullanmadan sistemin inşası sorunlarını çözmek oldukça emek yoğun olacaktır (+)

Evin bitişiğindeki bölgenin halihazırda geliştirildiği ve peyzajını bozmanın pratik olmadığı durumlarda geçerlidir. Bir kuyunun sondaj derinliği 50 ila 200 metreye ulaşabilir.

Kuyunun spesifik parametreleri sahadaki jeolojik duruma ve gelecekteki yapının parametrelerine bağlıdır. Bu tasarımın hizmet ömrü yaklaşık 100 yıldır.

Yeraltı suyunun enerjisini çıkaran bir ısı eşanjörlü sistemin dikey versiyonunu kurmak için iki su taşıyan kuyu açmanız gerekecektir.

Bunlardan birinden, borç adı verilen bir pompa kullanılarak su çekilir ve bu, ısı transferinden sonra ikinci alıcı çıkışa boşaltılır.

İki kuyulu jeotermal sistemin dezavantajı, bir kır evini ısıtmak için yeterince verimli olmamasıdır. Sirkülasyon pompası çok fazla enerji harcıyor. Ancak soğutucuyu ısıtmalı zemin devresine sağlamak için ortaya çıkan termal enerji oldukça yeterlidir.

Seçenek 2. Toprak toplayıcının yatay düzeni

Yatay ısıtma için harici devreyi döşemek için bölgenizdeki zeminin hangi derinlikte donduğunu bilmeniz gerekir.

Borular, önceden hazırlanmış hendeklerde donma seviyesinin altına döşenerek oldukça geniş bir alanı kaplıyor: alanı 200-250 metrekare olan bir evi ısıtmak için. m, yaklaşık 600 metrekare kullanmanız gerekir. m ısı eşanjörü. Bu altı yüz metrekare demek.

Bu tasarımın dezavantajı kapladığı alanın geniş olmasıdır. Mülkünüzde çimen ve çiçeklerle kaplı bir çime ihtiyacınız varsa bu sizin seçeneğinizdir. Kollektör borularını meyve veren ağaçlardan uzak tutmak daha iyidir (+)

Bu koşullar altında kazı işi hacminin önemli olacağı açıktır. Ayrıca planınızda ağaçların ve diğer bitki örtüsünün donmaması için sahadaki yerlerini de dikkate almanız gerekir. Örneğin kollektör boruları ağaçlara bir buçuk metreden daha yakın yerleştirilmemelidir.

Bu kurulum yöntemi, kural olarak, sitenin inşaat için yeni geliştirildiği durumlarda kullanılır. Bir yazlık inşa etmek, ısıtmasını organize etmek ve arsayı planlamak için tüm hesaplamalar ve planlar en iyi şekilde aynı anda gerçekleştirilir.

Yatay bir ısı eşanjörünün bir rezervuara daldırılması

Bu yöntem, hane halkının özel bir konumunu gerektirir - yeterli derinlikteki rezervuardan yaklaşık 100 m mesafede. Ayrıca belirtilen rezervuar, sistemin dış konturunun yerleştirileceği en dibe kadar donmamalıdır. Bunun için de rezervuarın alanı 200 metrekareden az olamaz. M.

Bir ısı eşanjörünün yerleştirilmesi için bu seçenek en az pahalı olarak kabul edilir, ancak böyle bir ev düzenlemesi hala yaygın değildir. Ayrıca rezervuarın kamu malı olması durumunda zorluklar ortaya çıkabilmektedir.

Bu yöntemin bariz avantajı, zorunlu emek yoğun kazı çalışmalarının olmamasıdır, ancak yine de toplayıcının su altı konumunu düzeltmeniz gerekir. Ve bu tür işleri yürütmek için özel izin de gerekli olacaktır.

Ancak su enerjisini kullanan jeotermal kurulum hala en ekonomik olanıdır.

Kendin yap: ne ve nasıl

Jeotermal ısıtmayı kendiniz kuracaksanız, harici devreyi hazır satın almak daha iyidir. Tabii ki, harici ısı eşanjörünü yalnızca yatay olarak konumlandırmanın yollarını düşünüyoruz: toprak yüzeyinin altında veya su altında.

Ekipmanınız ve sondaj becerileriniz yoksa dikey kuyu toplayıcıyı kendiniz kurmak çok daha zordur.

Isı pompası çok büyük bir ekipman değildir. Evinizde fazla yer kaplamayacaktır. Sonuçta, boyut olarak, örneğin geleneksel bir katı yakıtlı kazanla karşılaştırılabilir. Evinizin iç devresini ona bağlamak zor bir iş değildir.

Aslında her şey organize edilirken olduğu gibi yapılır ve ısıtma kablolaması Geleneksel ısı kaynaklarının kullanılması. Ana zorluk, harici devrenin tasarımıdır.

Evin gölete göre bu şekilde düzenlenmesi daha yaygındır. Önemli olan, rezervuarın kır evinden en fazla 100 metre uzakta olmasıdır.

En iyi seçenek, 100 metreden fazla olmayan bir mesafede bulunursa bir rezervuar kullanmak olacaktır, alanının 200 m2'yi aşması gerekmektedir. m ve derinlik 3 m'dir (ortalama donma parametresi). Eğer bu su size ait değilse kullanma izni almak sorun olabilir.

Rezervuar mülkünüzde bulunan bir gölet ise mesele daha da basitleşir. Havuzdaki su geçici olarak dışarı pompalanabilir. Daha sonra alt kısmı üzerinde çalışmak kolayca yapılabilir: boruları bu konumda sabitleyerek spiral şeklinde yerleştirmeniz gerekecektir.

Hafriyat çalışması yalnızca harici devreyi ısı pompasına bağlamak için gerekli olacak bir hendek kazmak için gerekli olacaktır.

Tüm çalışmalar tamamlandıktan sonra havuz tekrar suyla doldurulabilir. Önümüzdeki yüz yıl içinde harici ısı eşanjörünün düzgün çalışması ve sahibine sorun çıkarmaması gerekiyor.

Elinizde sadece konut inşa etmeniz ve bir bahçe yetiştirmeniz gereken bir arsa varsa, yatay yer tipi bir ısı eşanjörü planlamak mantıklı olacaktır.

Bunu yapmak için, yukarıda belirtilen parametrelere dayanarak gelecekteki toplayıcının alanının ön hesaplamasını yapmalısınız: 250-300 m2. 100 metrekare başına m kollektör evin ısıtmalı alanının m'si.

Binaların veya bitki örtüsünün bulunmadığı ve korumak istediğiniz bir arsanız varsa, harici bir yatay toprak konturu oluştururken toprak kolayca çıkarılabilir: bu, hendek kazmaktan daha kolaydır

Devre borularının döşeneceği hendekler toprağın donma seviyesinin altında kazılmalıdır.

Daha da iyisi, toprağı donma derinliğine kadar çıkarın, boruları döşeyin ve ardından toprağı yerine geri koyun. İş emek yoğun ve karmaşıktır, ancak büyük bir istek ve kararlılıkla bunu tamamlayabilirsiniz.

Maliyetler ve geri ödeme beklentileri

Jeotermal ısıtmanın inşası sırasında ekipmanın maliyeti ve kurulumu, ünitenin ve üreticinin gücüne bağlıdır.

Herkes kendi düşüncelerine ve belirli bir markanın itibarı ve güvenilirliği hakkındaki bilgilere dayanarak bir üretici seçer. Ancak güç, servis yapılacak odanın alanına bağlıdır.

Bu şekil jeotermal ısıtma sistemi kullanmanın faydalarını özetlemektedir. Sistemin önce hızlı bir şekilde kendi masrafını çıkarmasına ve ardından sahibinin parasından tasarruf etmesine olanak tanıyan tam da bu gelen ve giden enerji oranıdır (+)

Gücü de hesaba katarsak, ısı pompalarının maliyeti aşağıdaki aralıklarda değişiklik gösterir:

• 4-5 kW'ta – 3000-7000 konvansiyonel ünite;
• 5-10 kW'ta – 4000-8000 konvansiyonel ünite;
• 10-15 kW'ta – 5000-10000 konvansiyonel ünite.

Bu miktara kurulum işinin yürütülmesi için gerekli maliyetleri (% 20-40) eklersek, çoğu kişi için kesinlikle gerçekçi görünmeyecek bir miktar elde edeceğiz.

Ancak tüm bu maliyetler çok makul bir zaman diliminde telafi edilecektir. Gelecekte pompayı çalıştırmak için gereken elektrik için yalnızca küçük masraflar ödemek zorunda kalacaksınız. Ve hepsi bu!

Konut binalarının ısıtılmasında jeotermal sistemlerin verimsizliği nedeniyle, ana ısıtma ağlarına ek olarak veya iki veya daha fazla ısı eşanjörlü komplekslerde kullanılırlar.

Uygulamada görüldüğü gibi, jeotermal ısıtma özellikle toplam ısıtmalı alanı 150 metrekare olan evler için faydalıdır. m.Beş ila sekiz yıl içinde bu evlere ısıtma sistemi kurmanın tüm maliyetleri tamamen karşılanır.

Özel ev sahipleri arasında jeotermal ısıtma özellikle talep edilmiyorsa, güneş enerjisi sistemlerinin etkinliği güney bölgelerinin sakinleri tarafından zaten takdir edilmiştir. Teknoloji güneş enerjili ısıtma yapıları oldukça basittir ve verimliliği ve pratikliği, Batı ülkeleri ve yurttaşlarımız tarafından uzun yıllara dayanan kullanım deneyimiyle doğrulanmaktadır.

Alternatif enerji kaynakları hakkında daha fazla bilgi için bkz. Bu makale.

Konuyla ilgili sonuçlar ve faydalı videolar

Görsel bilgileri algılamanız sizin için daha kolaysa, bu video, jeotermal sistemin tam olarak nasıl çalıştığını kendi gözlerinizle görmenize ve bu tür ısıtmadan kimin ve neden yararlandığı hakkında daha fazla bilgi edinmenize olanak sağlayacaktır.

Sizi, yatay toprak altı toplayıcı sahibinin, işleyişine ilişkin izlenimlerini anlatacağı kısa bir videoyu izlemeye davet ediyoruz.Ayrıca bu videoyu izleyerek jeotermal ısıtma sisteminin çalıştırılmasıyla ilgili devam eden maliyetleri de öğreneceksiniz.

Özel bir evin her sahibi, kaynak tedarik kuruluşlarının hizmetlerini satın almayı mı yoksa yalnızca kendisine mi güvenmeyi kendisi seçer. Bunu yaparken, kendisine bir dizi düşünce rehberlik eder.

Kendimiz için belirlediğimiz hedef, sizi hazır bir sonuca itmek değil, karşılaştığınız sorunu çözme seçenekleri hakkında bilgi paylaşmaktır.

Özel bir evin jeotermal ısıtılması hakkında ekleyecekleriniz veya sorularınız mı var? Yayına yorum bırakabilirsiniz. İletişim formu alt blokta yer almaktadır.