صفحه اصلی > تعمیر > گرمایش بر اساس اختلاف دما اصل کار گرمایش زمین گرمایی در خانه. آرایش افقی خاکگیر

گرمایش بر اساس اختلاف دما اصل کار گرمایش زمین گرمایی در خانه. آرایش افقی خاکگیر

یک روش پیشرونده گرمایش زمین گرمایی یک خانه از اصل عملیاتی استفاده از گرمای زمین برای گرم کردن اتاق استفاده می کند. از آنجایی که سوخت های سنتی تمام شدنی هستند منابع طبیعی، پس باید از قبل در مورد انتقال به آخرین منابع انرژی پایان ناپذیر نگران باشید.

رهبران در تولید و بهره برداری از سیستم ها گرمایش زمین گرماییخانه ها کشورهای اسکاندیناوی هستند. آنها این گزینه نصب را رایج کرده و آن را به مناطقی که پتانسیل گسترده ای برای استفاده از آن دارند ارائه می دهند.

کاربرد تجهیزات

این نادرست است که باور کنیم گرمایش از زمین فقط در جایی قابل استفاده است که چشمه های آب گرم، آبفشان های گرم و سایر منابع طبیعی گرمایش زیرزمینی وجود دارد. آخرین فن آوری ها امکان بهره برداری موفقیت آمیز گرمایش زمین گرمایی در خانه و در عرض های جغرافیایی معتدل را فراهم می کند.

امروزه در کشور ما این نوع گرمایش هنوز به عنوان روش جایگزین برای تولید گرما طبقه بندی می شود. با این حال، در بیشتر موارد تقریباً برای خانه های روستایی یا خانه های روستایی. گرمایش زمین گرمایی نصب شده توسط خودتان در خانه می تواند در دو حالت کار کند:

این امر مطلوب ترین فضای اتاق را ایجاد می کند.

ویدئو: گرمایش زمین گرمایی چگونه کار می کند

عملیات سیستم

یک پمپ حرارتی باید در خانه نصب شود. از زمین انرژی خواهد گرفت یا آب های زیرزمینی، آن را به مایع خنک کننده در حال گردش در خانه از طریق لوله ها می دهد. این اصل عملیاتی در قرن نوزدهم توسط فیزیکدان فرانسوی سادی کارنو شناسایی شد.

اجزای گره پایه عبارتند از:

کمپرسور مسئول "فشرده سازی" گرما و انتقال آن به مصرف کنندگان است. خود دستگاه به یک منبع تغذیه خارجی نیاز دارد.

شغل پمپ حرارتیطبق الگوریتم زیر انجام می شود:

  1. کلکتور ورودی گرما باید حاوی مایعی در داخل باشد که نقطه انجماد پایینی داشته باشد. اغلب هنگام ایجاد گرمایش زمین گرمایی با دستان خود، آب با محتوای نمک زیاد، الکل رقیق شده با آب و مخلوط های گلیکول داخل آن ریخته می شود.
  2. در ماژول اواپراتور حرارت به مبرد که نقطه جوش پایینی دارد منتقل می شود و در این زمان می جوشد و به حالت بخار تبدیل می شود.
  3. کمپرسور نصب شده در مدار باعث افزایش فشار بخار می شود که نتیجه آن افزایش دمای ماده به 78-80 0 درجه سانتی گراد است.
  4. هنگامی که ماده مبرد وارد کندانسور می شود، وارد فاز مایع می شود و در همان زمان انرژی برای مدار گرمایش آزاد می شود.
  5. مایع حاصل از طریق دریچه گاز به کمپرسور بازگردانده می شود.

از آنجایی که پمپ حرارتی برای گرم کردن خانه بر اساس اصل یخچال کار می کند، اغلب به آن "یخچال معکوس" می گویند. در بسیاری از موارد از انرژی زمین برای نصب کف گرم استفاده می شود.

محاسبات به درستی انجام شده و نصب خوب مبدل حرارتی می تواند افزایش پنج برابری توان خروجی را از یک کیلووات مصرفی پمپ ایجاد کند.

ویدئو: پمپ حرارتی زمین گرمایی چگونه کار می کند

نصب مبدل حرارتی

انواع نصب فعلی به شرح زیر است:

  • عمودی، زمانی که نیاز به حفاری چندین چاه دارید.
  • افقی، جایی که سنگرها در زیر عمق انجماد حفر می شوند.
  • در زیر آب، زمانی که تخمگذار در امتداد کف نزدیکترین بدنه آب انجام می شود.

حفاری چاه

برای استفاده موثرانرژی حرارتی زمین، در صورتی که مساحت نزدیک ساختمان کوچک باشد، حفر چاه های عمیق ضروری است. دمای مثبت پایدار چندین متر در عمق زمین باقی می ماند. استفاده از چنین چاه های زمین گرمایی گرما را به مدار مبدل حرارتی می دهد. سپس این گرما به مدار داخلی دوم واقع در اتاق منتقل می شود.

اغلب، حفاری چندین چاه حتی کمتر از قرار دادن آنها در ته یک مخزن هزینه دارد. به لطف این، این فرآیند برای افراد بیشتری قابل دسترسی است.

این فرآیند با یک دکل حفاری کوچک و مقدار کمی تجهیزات کمکی انجام می شود. این عملاً بر ناحیه اطراف تأثیر نمی گذارد. ساخت چاه حتی در آب مجاز است، اما نباید از یک ساختمان مسکونی نزدیکتر از 2-3 متر باشد.

حداکثر عمق قابل استفاده تا 200 متر است، اما اغلب بازده از سطح 50 متر ظاهر می شود. یک لوله پلاستیکی به قطر 40 میلی متر در داخل حفره قرار می گیرد. از یک تا چهار حلقه جمع کننده به آن منتقل می شود.

حفره بین خاک و دیواره بیرونی لوله باید با مواد رسانای گرما پر شود. لوله اصلی گرمایش سیم کشی شده و به پمپ حرارتی متصل می شود.

انرژی آب

این گزینه از نظر هزینه منطقی ترین است، زیرا نیازی به آماده سازی ترانشه، گودال پایه و سایر کارهای خاکی ندارد. اما این قابلیت برای همه در دسترس نیست - حداقل حجم مخزن برای گرم کردن خانه 100 متر مربع کافی است. باید حداقل 200 متر مکعب باشد و در فاصله 100 متری از ساخت و ساز مسکن قرار نگیرد.

لوله هایی در امتداد کف مخازن گذاشته می شود تا از یخ زدن آنها در زمان اوج یخبندان جلوگیری شود.

انجام محاسبات

برای انجام یک محاسبه سیستم، لازم است پارامترهای اساسی را در نظر بگیرید:

  • در عمق بیش از حد خط وسطروسیه 15-20 متر، دما در +8-+10 0 C حفظ می شود.
  • برای سازه های عمودی، مرسوم است که در محاسبات، مقدار توان حاصل از 50 وات در هر 1 متر ارتفاع را در نظر بگیرید، و مقادیر دقیق تر به درجه رطوبت در سنگ، وجود آب های زیرزمینی و غیره بستگی دارد.
  • سنگ خشک 20-25 وات بر متر می دهد.
  • خاک رس یا ماسه سنگ مرطوب 45-55 وات بر متر؛
  • سنگ های گرانیت سخت تا 85 وات بر متر را تامین می کنند.
  • وجود آب زیرزمینی تا 110 وات بر متر می دهد.

استفاده از پمپ حرارتی

طول عمر سیستم به ویژگی ها و شرایطی که پمپ حرارتی در آن کار می کند بستگی دارد. در تاسیسات زمین گرمایی تقریباً 1800 ساعت در سال می تواند کار کند. این مقدار متوسط ​​برای عرض های جغرافیایی بدون چشمه های زیرزمینی حرارتی است.

اصل عملکرد پمپ حرارتی

اصل عملکرد سیستم گرمایش حرارتی یکسان است و ربطی به کشور مبدا یا برند ندارد. پمپ های زمین گرمایی ممکن است در طراحی، اندازه، ظاهر متفاوت باشند، اما ضریب تولید گرما همیشه برای پمپ های شرکت های مختلف یکسان خواهد بود. کشورهای مختلف. این دقیقاً به دلیل ویژگی پردازش انرژی طبیعی به گرما است.

از پمپ نباید بیش از حد استفاده کرد، زیرا این فرآیند می تواند منجر به کاهش قابل توجه دمای خاک اطراف چاه و گاهی اوقات منجر به یخ زدن آن شود.

عواقب چنین محاسباتی نادرست در نهایت منجر به عواقب فاجعه بار می شود - خاک به طور ناهموار فرو می رود، در برخی مکان ها بسیار عمیق می شود و در نتیجه به محافظ آسیب می رساند. لوله های پلاستیکی. اگر خانه در نزدیکی قرار داشته باشد، ممکن است به دلیل تغییرات زمین شناسی تغییر شکل پایه یا دیوارها رخ دهد.

به طور دوره ای، لازم است اقداماتی برای "بازسازی" خاک انجام شود، که برای آن انرژی حرارتی اضافی به مبدل حرارتی عرضه می شود. این می تواند انرژی یک کلکتور خورشیدی یا گرمایش پروب در هنگام استفاده از پمپ حرارتی در حالت خنک کننده اتاق باشد.

در خاتمه لازم به ذکر است که نصب زمین گرمایی هنوز در دسترس همگان نیست. در برخی موارد، دوره بازپرداخت ممکن است بیش از 10 سال طول بکشد، اما در نهایت، این روش های گرمایش خانه در آینده نزدیک نه تنها جایگزین، بلکه تنها روش های ممکن خواهد شد.

گرمایش زمین گرمایی یک خانه را خودتان انجام دهید: نمودار، نقشه، هزینه، دستورالعمل های عکس و ویدئو


نحوه ایجاد گرمایش زمین گرمایی با دستان خود اصل عملکرد یک پمپ حرارتی چگونه انرژی زمین و آب می تواند خانه را بدون هیزم یا گاز گرم کند.

همه نمی دانند که ایجاد گرمایش زمین گرمایی در خانه به دانش یا مهارت خاصی نیاز ندارد. اما در مقایسه با انواع جایگزین گرمایش، زمین گرمایی چندان محبوب نیست و دلیل این امر بسیار ساده است - هزینه های مالی زیادی که تنها پس از هشت سال پرداخت می شود. در چنین شرایطی، تعداد کمی می خواهند پول سرمایه گذاری کنند و بیهوده.

پمپ حرارتی زمین گرمایی DIY

در یک کلام، نگاهی دقیق تر به گرمایش زمین گرمایی بیندازید، به خصوص که هزینه برق و گاز دائما در حال افزایش است و مشخص نیست که تا چند سال آینده استفاده از کدام منبع انرژی ارزان تر خواهد بود.

توجه کن! این روش گرمایش اولین بار در آمریکا در طول بحران مالی دهه هشتاد مورد استفاده قرار گرفت. با گذشت زمان، محصول جدید در اروپا محبوب شد. به عنوان مثال، در سوئد، امروزه ¾ گرما از طریق پمپ های حرارتی سنتز می شود.

ساخت سیستم های زمین گرمایی

ساخت سیستم های زمین گرمایی

حتی از نام آن نیز مشخص است که ماهیت این نوع گرمایش استفاده از انرژی زمین است. با توجه به اصل عملکرد، به طور مبهم شبیه تهویه مطبوع یا یخچال است.

عنصر اصلی یک پمپ حرارتی است که به دو مدار متصل است.

  1. کانتور درونی برای ما به معنای آشناست سیستم گرمایش، از رادیاتور و لوله کشی تشکیل شده است.
  2. خارجی یک مبدل حرارتی بسیار بزرگ است که در زیر زمین یا در یک مخزن نصب شده است. حاوی یک خنک کننده (و می تواند آب ساده یا ضد یخ باشد) که به درجه حرارت رسیده است محیط زیست، به پمپ حرارتی عرضه می شود که از آنجا گرمای انباشته شده وارد مدار داخلی می شود. به این ترتیب وسایل گرمایشی در خانه گرم می شوند.

عنصر اصلی سیستم پمپ حرارتی است - دستگاهی که فضای بیشتری را اشغال نمی کند اجاق گاز. عملکرد پمپ حرارتی بسیار بالا است: به ازای هر کیلووات انرژی مصرفی، تا پنج کیلووات گرما تولید می کند.

نمودار عملکرد پمپ حرارتی

توجه کن! یک تهویه مطبوع معمولی که اصل کارکرد آن بسیار شبیه است، دقیقاً به اندازه مصرف انرژی یعنی یک به یک انرژی تولید می کند.

البته امروزه گرمایش زمین گرمایی بیشترین کار و هزینه را دارد. بیشتر پول باید صرف شود کارهای خاکیو تجهیزات مرتبط از جمله پمپ حرارتی. و بسیاری از مردم تعجب می کنند که آیا می توان در این مورد صرفه جویی کرد و مثلاً یک پمپ حرارتی خانگی ساخت. برای فهمیدن این موضوع، باید انواع و ویژگی های تجهیزات را بدانید.

مزایا و معایب سیستم

مزایای اصلی این روش گرمایشی عبارتند از:

  • استفاده از انرژی پایان ناپذیر زمین؛
  • ضریب بهره وری بالا؛
  • بدون خطر آتش سوزی؛
  • بهره وری؛
  • سهولت نگهداری و بهره برداری؛
  • عدم نیاز به ذخیره سازی سوخت؛
  • خودمختاری؛
  • سازگاری با محیط زیست و ایمنی

تنها معایب آن شامل هزینه بالای نصب است، اما همانطور که قبلا ذکر شد، مطمئناً این هزینه ها جواب خواهد داد.

توجه کن! گرمایش زمین گرمایی در کنار "طبقه گرم" و همچنین در خانه هایی که مساحت آنها از 150 متر مربع تجاوز نمی کند بسیار سودمند است.

روش های ساخت سیستم های زمین گرمایی

روش های ساخت سیستم های زمین گرمایی

یکی از عناصر ضروریمدار حرارتی است. هنگامی که به صورت عمودی قرار می گیرد، بسته به گردش زمین شناسی گرما، می تواند در عمق 20 متر تا 150 متر قرار گیرد. مدارهای افقی تا عمق 2.5 متری نصب می شوند و به دلیل نوسانات دما گرم می شوند. گرمایش خورشیدییا از دست دادن حرارت

1. تبادل مستقیم حرارت

دستگاه های حرارتی با تبادل حرارت مستقیم در تماس مستقیم با خاک هستند. مایع خنک کننده بدنه دستگاه را ترک می کند، در امتداد یک خط مسی زیرزمینی حرکت می کند و انرژی حرارتی را مبادله می کند و به عقب باز می گردد.

چنین تبادل حرارتی مستقیم نامیده می شود زیرا مایع بدون هیچ "واسطه ای" با زمین در تماس است. البته به طور مستقیم با خاک تعامل ندارد، بلکه فقط از طریق دیواره لوله ها با آن تبادل گرما می کند. امروزه چنین پمپ هایی به ندرت مورد استفاده قرار می گیرند.

به هر حال، راندمان تبادل حرارت مستقیم بسیار بالا است و هزینه های مالی نصب کمتر از اکثر موارد است. سیستم های بسته. هدایت حرارتی مس نقش مهمی در این امر ایفا می کند و همچنین عدم وجود پمپ آب الکتریکی و مبدل بین خنک کننده و آب که همانطور که مشخص است منبع اصلی اتلاف حرارت است.

همچنین شایان ذکر است که خطوط لوله مس گران هستند و خنک کننده بیشتری نسبت به انواع دیگر سیستم ها مورد نیاز است.

2. سیستم های بسته

اکثر این سیستم ها شامل یک مدار اولیه پر از مبرد و یک مدار ثانویه پر از آب و نصب شده در زیر زمین هستند. برای ساخت مدار ثانویه عمدتاً از آنها استفاده می شود لوله های پلی پروپیلنو آن را با مقدار کمی ضد یخ پر از آب کنید.

آب از مبدل حرارتی خارج می شود، در امتداد مدار بیرونی حرکت می کند و انرژی حرارتی را با خاک مبادله می کند و برمی گردد. مشخص است که کانتور بیرونی زیر سطح انجماد خاک است، جایی که درجه حرارت پایدار است. آنها همچنین او را در نزدیکترین آب غوطه ور می کنند.

توجه کن! سیستم‌هایی که در آب غوطه‌ور هستند یا در خاک مرطوب قرار دارند بسیار پربازده‌تر از مدارهای خشک هستند. بنابراین، در خاک خشک در کنار مدار، توصیه می شود یک شلنگ زهکشی نصب کنید که آن را مرطوب کند.

سیستم های بسته نسبت به گزینه قبلی کارایی کمتری دارند زیرا به حفاری کاری فشرده و سیستم لوله طولانی نیاز دارند. همچنین توجه داشته باشید که مدارهای بسته به دو صورت نصب می شوند - عمودی و افقی.

مدار عمودی دو لوله است که در زوایای قائم به عمق 20-120 متری زیر زمین می روند. شفت های حفر شده برای لوله ها معمولاً با محلول خاصی پر می شوند که انتقال حرارت را بهبود می بخشد و سفره های زیرزمینی را از آلودگی محافظت می کند.

اگر سیستم به صورت افقی قرار گیرد، لوله ها در زیر سطح انجماد خاک مدفون می شوند. به طور طبیعی، آنها به صورت افقی اجرا می شوند. به دلایل واضح، این روش ارزان تر از قرار دادن عمودی (بخوانید حفاری) است، بنابراین در هر جایی که فضای کافی در سایت وجود داشته باشد از آن استفاده می شود.

3. خطوط حفاری افقی

خطوط حفاری افقی

یک جایگزین برای دو گزینه قبلی ممکن است قرار دادن کانتور از طریق حفاری افقی باشد. این امکان نصب لوله ها در زیر باغ، حیاط، جاده و سایر اشیاء را بدون تخریب آنها فراهم می کند.

از نظر هزینه، چنین سیستمی جایی بین نصب افقی و عمودی است. او ویژگی متمایزاین است که حلقه ها را می توان تنها به یک محفظه متصل کرد و این باعث کاهش سطح مورد نیاز برای نصب می شود.

توجه کن! خطوط با استفاده از حفاری افقی پس از ساخت ساختمان نصب می شوند.

4. مدارهای آب

مدارهای بسته ای که در مخازن غوطه ور می شوند خط لوله ای هستند که در حلقه ها قرار گرفته اند. آنها را می توان در هر دریاچه یا حوضی که در نزدیکی خانه قرار دارد قرار داد.

5. سیستم های باز

در چنین سیستم هایی، کانتور بیرونی پر می شود آب طبیعی. سپس به یک مبدل حرارتی واقع در بدنه دستگاه حرکت می کند و از آنجا گرما استخراج شده و به مدار اولیه منتقل می شود. پس از این، آب برمی گردد. خطوط عرضه و برگشت باید دور از یکدیگر قرار گیرند تا منبع گرما به طور موثر تغذیه شود.

توجه کن! تمام عناصر سیستم باید به خوبی از خوردگی محافظت شوند، زیرا ... ترکیب شیمیاییآب در گردش را نمی توان کنترل کرد. به همین دلیل توصیه می شود در صورت بالا بودن سطح مواد معدنی و املاح آب از مدارهای بسته استفاده کنید.

اگرچه اثربخشی سیستم های بازدر مرتبه بزرگی بالاتر از موارد بسته، ممکن است مشکلاتی در حین نصب ایجاد شود که عمدتاً ماهیت قانونی دارند. مجوزهای نصب ممکن است مورد نیاز باشد زیرا این سیستم ها چاه ها را آلوده می کنند و سفره های زیرزمینی را تخلیه می کنند.

6. ستون های مایع

مدارهای با ستون های مایع یکی از انواع سیستم های نوع بسته هستند. در این صورت آب از پایین می آید چاه عمیق، از پمپ عبور می کند و به عقب می افتد و با خاک اطراف تبادل گرما می کند.

اغلب از ستون های مایع در جایی استفاده می شود که فضای آزاد محدود است. استفاده از این سیستم در خاک رسی یا شنی توصیه نمی شود.

همچنین متذکر می شویم که سازه می تواند همزمان از چندین ستون تشکیل شده باشد و عمدتاً در ساختمان های کوچک استفاده می شود.

مرحله یک. قبل از شروع ساخت پمپ، لازم است تعدادی از اقدامات را برای بهبود بهره وری انرژی خانه خود انجام دهید. این اقدامات شامل عایق کاری سقف و دیوارها، تعویض درب و پنجره های نشتی و عایق حرارتی سقف و سقف می باشد.

مرحله دو. سپس باید اکتشافات زمین شناسی را برای یافتن عمق انجماد خاک انجام دهید. پس از این، شما باید یک پروژه بر اساس تکنولوژی انتخاب شده طراحی کنید.

مرحله سه. خرید هر چیزی که نیاز دارید - قطعات سیستم گرمایش، لوله ها و کمپرسور پمپ.

کمپرسور - قلب هر پمپ زمین گرمایی - باید جداگانه مورد بحث قرار گیرد. ساختن خودتان غیرممکن است و تنها گزینه باقی مانده خرید محصول نهایی است.

بهتر است دستگاهی با قدرت بیش از 7 کیلو وات بخرید که در تهویه مطبوع با کارایی بالا استفاده می شود (اینگونه کمپرسورها در مراکز خدماتی متخصص در سرویس لوازم خانگی فروخته می شوند).

پمپ حرارتی زمین گرمایی DIY

مرحله چهار. سپس می توانید مونتاژ مبدل حرارتی داخلی را شروع کنید. یادآوری می کنیم که انتقال انرژی حرارتی انباشته شده به شبکه گرمایش ضروری است. مواد برای یک عنصر معین، و همچنین حجم آن، به طور کامل به خاص بستگی دارد شرایط آب و هوایی. برای گردش مایع خنک کننده، معمولا از آنها استفاده می شود لوله های مسی، در حالی که ظرف از مواد ضد خوردگی ساخته شده است. در حالت ایده آل، این ظرفیت باید یک مخزن 150 لیتری فولاد ضد زنگ باشد.

مرحله پنجم. کویل مسی از پیش آماده شده باید در مخزن قرار گیرد. این کار را نمی توان بدون آسیب رساندن به دومی انجام داد - باید به دو قسمت بریده شود و پس از ثابت کردن سیم پیچ، به حالت اولیه جوش داده شود.

مرحله ششم. سپس باید شفت ها یا ترانشه ها را سوراخ کنید و یک خط لوله در آنجا نصب کنید. پس از اتمام کار، اجرای آزمایشی سیستم ضروری است.

توجه کن! با توجه به پیچیدگی زیاد کار، بهتر است طراحی و نصب چنین گرمایشی را به متخصصان مجرب بسپارید. همین امر را می توان در مورد ساخت پمپ حرارتی نیز گفت.

پمپ حرارتی زمین گرمایی DIY


یاد بگیرید چگونه پمپ حرارتی زمین گرمایی خود را بسازید! سیستم گرمایش زمین گرمایی انواع پمپ حرارتی مراحل ساخت عکس + فیلم.

گرمایش زمین گرمایی را خودتان در خانه انجام دهید: بررسی مقایسه ای روش های طراحی

بسیاری از صاحبان خانه های خصوصی هنوز معتقدند که گرمایش زمین گرمایی یک اصطلاح تقریباً از قلمرو علمی تخیلی است و فقط برای مناطقی که چشمه های آب گرم حباب دارند و فعالیت آتشفشانی بالایی وجود دارد، مناسب است. و از آنجایی که چنین است پدیده های طبیعی- نادر است، سپس چشم انداز استفاده از آن انرژی جایگزیندر شرایط ما برای بسیاری مبهم به نظر می رسند. در واقع یک پمپ زمین گرمایی حتی در دماهای پایین نیز با موفقیت گرما تولید می کند آب و هوای معتدلمی توان از آن کاملاً مؤثر استفاده کرد. اما آیا می توان گرمایش زمین گرمایی را در خانه با دستان خود نصب کرد؟ بیایید سعی کنیم این را بفهمیم.

طبقه بندی بر اساس نوع ساخت و ساز

اصل عملیات گرمایش زمین گرمایی مشابه سیستم تهویه مطبوع یا یخچال است. عنصر اصلی یک پمپ حرارتی است که در دو مدار قرار دارد.

اصل عملکرد یک پمپ زمین گرمایی (حرارتی).

مدار داخلی یک سیستم گرمایش سنتی است که از لوله ها و رادیاتورها تشکیل شده است. خارجی - یک مبدل حرارتی با اندازه چشمگیر واقع در زیر زمین یا در ستون آب. هم مایع مخصوص با ضد یخ و هم آب معمولی می تواند در داخل آن گردش کند. مایع خنک کننده دمای محیط را می گیرد و با "گرم شدن" وارد پمپ حرارتی می شود و گرمای انباشته شده به مدار داخلی منتقل می شود. به این ترتیب آب در لوله ها و رادیاتورها گرم می شود.

پمپ زمین گرمایی (حرارت) عنصر کلیدی سیستم است. این یک واحد جمع و جور است که فضای بیشتری از یک ماشین لباسشویی که برای ما آشناست اشغال نمی کند. اگر در مورد عملکرد صحبت کنیم، پس به ازای هر 1 کیلو وات برق مصرفی، پمپ تا 4-5 کیلو وات انرژی حرارتی "تولید" می کند. در حالی که یک تهویه مطبوع معمولی، که اصل عملکرد مشابهی دارد، به 1 کیلو وات گرما برای 1 کیلو وات برق مصرفی "پاسخ" می دهد.

نمودار گرمایش زمین گرمایی در یک خانه خصوصی

باید اعتراف کرد که نصب این نوع گرمایش گران ترین و پر زحمت ترین تا به امروز است. سهم شیر از هزینه آن خرید تجهیزات و البته کار حفاری است. به طور طبیعی، یک مالک صرفه جو از خود می پرسد که آیا می توان به عنوان مثال در نصب و راه اندازی و ایجاد گرمایش زمین گرمایی با دست خود در هزینه صرفه جویی کرد؟ برای پاسخ به این سوال، لازم است بدانیم که کدام سیستم ها بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند و ویژگی های طراحی آنها را درک کنیم.

مبدل حرارتی افقی

اغلب از یک مدار افقی استفاده می شود که در آن لوله ها در ترانشه ها تا عمقی بیشتر از سطح انجماد خاک در یک منطقه معین قرار می گیرند.

نقطه ضعف سیستم گرمایش زمین گرمایی با مدار افقی، مساحت زیادی است که کلکتور اشغال می کند.

نقطه ضعف این است که مساحت اشغال شده توسط مدار باید بسیار بزرگتر از خود خانه باشد، بنابراین برای گرم کردن یک ساختمان با مساحت 250 متر مربع، حدود 600 متر مربع زیر لوله ها می رود. هر توسعه دهنده ای نمی تواند چنین لوکسی را بپردازد.

علاوه بر این، اگر سایت قبلاً محوطه سازی شده باشد، به عنوان مثال، باید فاصله از درختان (1.5 متر) و بسیاری از تفاوت های ظریف را رعایت کنید.

مبدل حرارتی عمودی

یک گزینه فشرده تر، اما همچنین گران تر، مبدل حرارتی عمودی است. نصب آن به مساحت زیادی نیاز ندارد، اما به تجهیزات حفاری خاصی نیاز دارد.

نصب مبدل حرارتی عمودی مستلزم استفاده از تجهیزات مخصوص حفاری است

عمق چاه بسته به فناوری می تواند به 50-200 متر برسد، اما عمر مفید آن تا 100 سال است. این روش به ویژه هنگام برنامه ریزی گرمایش زمین گرمایی یک خانه روستایی با یک قلمرو مجاور توسعه یافته به شما امکان می دهد منظره را تقریباً به شکل اصلی خود حفظ کنید.

مبدل حرارتی مبتنی بر آب

اقتصادی ترین تاسیسات زمین گرمایی از انرژی حرارتی آب استفاده می کند. توصیه می شود اگر فاصله تا نزدیکترین آب از 100 متر بیشتر نباشد.

مبدل حرارتی مبتنی بر آب سودمندترین و در نتیجه مناسب‌تر برای دستگاه است

یک مدار از لوله ها به شکل مارپیچ در قسمت پایین قرار داده شده است. مساحت مخزن - از 200 متر مربع. مزیت اصلی این است که نیازی به انجام کارهای حفاری فشرده نیست، اما باید از خدمات ویژه مجوز دریافت کرد. با صرف مقادیر قابل توجهی پول برای تجهیزات گران قیمت، نباید در نصب با کیفیت بالا صرفه جویی کنید. پس از همه، کیفیت و کارایی کل سیستم به آن بستگی دارد.

همانطور که می بینید، نصب گرمایش زمین گرمایی در خانه با دستان خود چندان آسان نیست. از بین تمام انواع ذکر شده، شاید تنها آخرین گزینه به تنهایی قابل اجرا باشد. اما حتی در این مورد، ارزش وزن کردن تمام جوانب مثبت و منفی را دارد.

در مورد مزایا و معایب سیستم

برای اولین بار، گرمایش زمین گرمایی در ایالات متحده در طول بحران دهه 80 به دقت مورد بررسی قرار گرفت. تاسیسات بسیار گران قیمت در خانه های ثروتمندترین و پیشرفته ترین ها نصب شد، اما به تدریج در دسترس و محبوب تر شدند. اروپا محصول جدید را مورد توجه قرار داد و شروع به اجرای فعال آن در سراسر مرزهای خود کرد. در حال حاضر این نوع گرمایش دیگر یک کنجکاوی نیست، برای مثال، حدود 70 درصد از کل گرما با استفاده از پمپ های حرارتی سنتز می شود.

سازندگان تجهیزات معجزه آسا و افراد سبز به اتفاق در مورد مزایای این نوع گرمایش نسبت به سایر موارد صحبت می کنند ، مهمترین مزایایی که بر آنها تأکید می شود عبارتند از:

  • برای گرمایش از انرژی حرارتی زمین استفاده می شود که تجدید پذیر و تمام نشدنی است.
  • خطر آتش سوزی وجود ندارد؛
  • نیازی به تحویل و ذخیره سازی مواد سوختی وجود ندارد.
  • هنگامی که تجهیزات کار می کنند، هیچ انتشار مضری ایجاد نمی شود، سیستم کاملاً ایمن و سازگار با محیط زیست است.
  • سیستم به طور مستقل عمل می کند و نیازی به نظارت و مداخله مداوم ندارد.
  • مقرون به صرفه است و عملاً نیازی به هزینه نگهداری از طرف مالک ندارد.
  • با انواع مدل ها، ضریب بهره وری تجهیزات به طور مداوم بالا باقی می ماند.

سیستم گرمایش زمین گرمایی در ترکیب با "طبقه های گرم" به خوبی عمل کرد. این دوتایی توزیع یکنواخت دما را تضمین می کند و از تشکیل مناطق گرمای بیش از حد جلوگیری می کند.

مهم! این نوع گرمایش برای خانه هایی با مساحت تا 150 متر مربع بسیار سودمند است.

توجه داشته باشید که این سیستم ها هنوز در فضای پس از شوروی محبوب نشده اند. این تا حد زیادی به دلیل سرمایه گذاری های نسبتاً قابل توجهی است که باید در همان ابتدا انجام شود و دوره بازپرداخت نسبتاً طولانی. متقاعد کردن هموطنانمان که به هر حال از نظر اقتصادی سودآور است، بسیار دشوار است. اگرچه، اگر افزایش سالانه قیمت خنک کننده های معمولی و این واقعیت را که سیستم برای میانگین 100 سال کارکرد کارآمد طراحی شده است را در نظر بگیریم، انتخاب کاملاً موجه به نظر می رسد.

گرمایش زمین گرمایی یک خانه را خودتان انجام دهید - آیا ممکن است؟


سیستم گرمایش زمین گرمایی - دستگاه، اصل کار. کدام گرمایش زمین گرمایی را برای یک خانه روستایی انتخاب کنید. آیا می توان گرمایش زمین گرمایی را در خانه با دستان خود ایجاد کرد؟

گرمایش زمین گرمایی را خودتان در خانه انجام دهید

هنگام ساخت یک خانه، هر مالک سعی می کند به وزن تفاوت های ظریف طراحی فکر کند. گرمایش یک نکته به همان اندازه مهم است که نیاز به مشاوره با متخصصان دارد. برای بسیاری، گرمایش زمین گرمایی دست نیافتنی به نظر می رسد، زیرا تنها با مکان هایی مرتبط است که چشمه های آب گرم حباب می زنند. با این حال، در عمل، یک پمپ خاص می تواند انرژی تولید کند، بنابراین این گزینه برای هر شرایط آب و هوایی و زمین مناسب است. با این حال، آیا ارزش دارد گرمایش زمین گرمایی را در خانه با دستان خود انجام دهید، زیرا خود تجهیزات در حال حاضر گران هستند. برای یافتن پاسخ این سوال، ارزش مطالعه گزینه ها و ویژگی های موجود کار نصب را دارد.

گرمایش زمین گرمایی چگونه کار می کند

گرمایش زمین گرمایی بر اساس همان اصل تهویه مطبوع عمل می کند. اجزای آن دو مدار و یک پمپ حرارتی هستند.

مدار داخلی شامل لوله ها و رادیاتورهایی است که در سرتاسر خانه قرار دارند. مدار خارجی یک مبدل حرارتی است که در زیر زمین یا زیر آب قرار می گیرد. مایع با ضد یخ یا آب ساده در داخل گردش می کند. مایع گرم شده وارد پمپ می شود، که آن را از طریق عناصر مدار داخلی شتاب می دهد، به همین دلیل آب در رادیاتورها همیشه گرم است.

پمپ فضای زیادی را اشغال نمی کند، اما یکی از وظایف کلیدی در سیستم را انجام می دهد. به ازای هر کیلووات برق مصرفی، 4 برابر گرمای خروجی تولید می کند. کولر گازی چندان پربار نیست، زیرا پس از مصرف 1 کیلو وات برق، به همان میزان برق می دهد.

طبقه بندی بسته به نوع سازه

این نوع چیدمان گرمایش در خانه یکی از پرهزینه ترین ها محسوب می شود و این به دلیل قیمت تجهیزات و کارهای خاکی است. در چنین لحظاتی، بسیاری از مصرف کنندگان تعجب می کنند که در چه چیزی می توانند صرفه جویی کنند و تنها چیزی که به ذهن می رسد نصب است. با این حال، برای درک اینکه آیا این چنین است، ارزش ارزیابی ویژگی های دستگاه و گزینه های ممکنطرح ها

  • مبدل حرارتی افقی. هنگام انتخاب این طرح، لوله ها در زیر زمین قرار می گیرند و عمق آن باید بیشتر از سطح انجماد خاک باشد. با این حال، این گزینه نیاز به تخصیص قلمرو برای کانتور دارد. فقط تصور کنید، اگر شما نیاز به گرم کردن خانه ای با مساحت 250 متر مربع دارید، برای چیدمان مدار به 600 متر مربع نیاز خواهید داشت. علاوه بر این، لازم است برخی را نیز در نظر گرفت نکات فنی. به عنوان مثال، تمام عناصر باید در حداقل فاصله از درخت واقع شوند - 1.5 متر. اگر سایت منظره شده باشد، این قبلاً ناراحتی های خاصی ایجاد می کند.
  • گزینه عمودی نیازی به انتخاب ندارد منطقه بزرگبا این حال، استفاده از تجهیزات حفاری هزینه های قابل توجهی را به همراه خواهد داشت. ایجاد یک چاه یک فرآیند کار فشرده است، با این حال، این ساختار حداقل برای صد سال دوام خواهد داشت. این گزینه برای مناطقی که قبلا توسعه یافته اند مناسب است.
  • گزینه مبتنی بر آب از انرژی آب استفاده می کند و به شما امکان می دهد تا به میزان قابل توجهی در ترتیب صرفه جویی کنید. تنها شرط وجود یک مخزن در 100 متر است، مساحت آن باید حداقل 200 متر مربع باشد و سازه نباید عمیق تر از سه متر باشد.

همانطور که تمرین نشان می دهد، انجام نصب با دستان خود دشوار است. با توجه به اینکه هزینه زیادی روی تجهیزات سرمایه گذاری می شود، نباید در مراحل نصب کوتاهی کرد و باید به متخصصان مراجعه کرد.

مزایای گرمایش زمین گرمایی

پیش از این، چنین تاسیساتی را می‌توان در خانه‌های مجلل و ثروتمند یافت، اما اکنون مقرون به صرفه‌تر شده‌اند. آنها اولین بار توسط ساکنان ایالات متحده در دهه 80 مورد استفاده قرار گرفتند و اکنون ساکنان کشورهای اروپایی به آن توجه کرده اند. این راه حل به ما اجازه داد تا در هزینه های گرمایشی به طور کلی صرفه جویی کنیم. 20 سال پیش، 12 میلیون شهروند اروپایی از طراحی مشابه استفاده می کردند، اما امروزه تعداد آنها به طور چشمگیری افزایش یافته است.

قبلا در سوئد بیشترگرما با استفاده از پمپ های حرارتی تولید می شود. بر این اساس، محبوبیت آنها به دلیل تعدادی مزیت نسبت به همه سیستم های جایگزین افزایش یافته است:

  • انرژی پایان ناپذیر و تجدیدپذیر زمین برای گرم کردن خانه شما استفاده می شود.
  • خطر آتش سوزی وجود ندارد؛
  • لازم نیست به دنبال سوخت ارزان باشید و در مورد محل ذخیره آن فکر کنید.
  • از نظر زیست محیطی سیستم تمیز، بدون تشکیل گازهای گلخانه ای مضر، به همین دلیل فعالانه توسط محیط بانان حمایت می شود.
  • فقدان نظارت و مداخله منظم، سیستم به طور مستقل در تمام سطوح عمل می کند.
  • مقدار نامحدود انرژی موجود در هر زمان و در هر مقدار؛
  • شما مجبور نیستید برای تعمیر و نگهداری سیستم پول خرج کنید.
  • عملکرد بالا در مقایسه با جایگزین های موجود.

کارشناسان توصیه می کنند برای دستیابی به ترکیب نصب یک سیستم زمین گرمایی و کف گرم حداکثر اثرمنافع اولاً توزیع یکنواخت دما تضمین می شود و ثانیاً از تشکیل مناطق گرمای بیش از حد جلوگیری می شود.

برای اینکه هزینه ها در 3-4 سال به طور کامل پرداخت شود، شایان ذکر است که این نوع گرمایش برای صاحبان کلبه تا 150 متر مربع مفید است. با در نظر گرفتن این واقعیت که شبکه های گرمایشی معمولی به طور منظم گران تر می شوند و از کار می افتند، تصمیم به سیستم زمین گرمایی به شما این امکان را می دهد که تامین گرما را حداقل برای 100 سال فراموش کنید. گزینه انتخاب شده به سرعت خود را توجیه می کند. در فضای پس از اتحاد جماهیر شوروی، این گزینه به دلیل سرمایه گذاری زیاد کمتر مورد استقبال قرار می گیرد. هنوز هم سخت است که همشهریانمان را متقاعد کنیم که بهتر است یک بار پول خرج کنیم و مشکل را فراموش کنیم.

ویژگی های نصب

اگر گاز و برق به طور مداوم گران تر می شوند، و با آنها گرمایش یک خانه خصوصی، پس هنگام انتخاب یک سیستم زمین گرمایی می توانید این ویژگی را فراموش کنید. علاوه بر این، لازم نیست در نظر بگیرید که ذخایر گاز به مرور زمان تمام می شود. کاربرد سوخت جامدراه حل حتی گران تر هنگام سوزاندن چوب و زغال سنگ، مواد مضر آزاد می شود. در میان همه گزینه ها، این گزینه ایمن ترین است، با این حال، بر خلاف گرمایش گاز و سوخت جامد، نصب سیستم کار فشرده تر و گران تر است. بنابراین باید آن را به متخصصان با تجربه زیاد در این زمینه سپرد. فقط آنها تمام تفاوت های ظریف نصب را می دانند. اگر کار به درستی انجام شود، مشکل گرمایش سال ها حل می شود.

در همان زمان، در داخل اتاق همان لوله ها و رادیاتورها وجود خواهد داشت که گرما از طریق آنها جریان می یابد. عناصر اصلی در زیر زمین پنهان خواهند شد - یک چاه و یک مبدل حرارتی. خانه باید وسیله ای داشته باشد که گرما را تبدیل کند. برای این است که لازم است تا جایی که ممکن است فضا اختصاص داده شود. با کمک آن، صاحب محل می تواند دما و تامین انرژی حرارتی را تنظیم کند. به عنوان یک قاعده، در خانه های خصوصی، ژنراتور در زیرزمین یا یک اتاق جداگانه قرار دارد.

گرمایش زمین گرمایی یک خانه را خودتان انجام دهید: نمودار و ویژگی های نصب


ویژگی های انتخاب و نصب گرمایش زمین گرمایی. نصب پمپ ها و تجهیزات اضافی در خانه را خودتان انجام دهید.

گزینه های مختلفی برای گرم کردن خانه شما وجود دارد. توجه مردم به طور طبیعی معطوف به جستجوی روش هایی است که کمترین میزان انرژی را مصرف می کنند. بحث های شدید ناشی از چنین روش مترقی برای به دست آوردن گرما مانند استفاده از منابع زیرزمینی است.

چگونه کار می کند؟

اصل عملیات گرمایش زمین گرمایی شامل استفاده از پمپ های حرارتی است. آنها بر اساس چرخه کلاسیک کارنو عمل می کنند، خنک کننده سرد را به عمق پایین می گیرند و در عوض جریان سیالی را دریافت می کنند که تا 50 درجه در داخل سیستم گرمایش گرم می شود. این تجهیزات با راندمان 350 تا 450 درصد کار می کنند (این با قوانین فیزیکی اساسی در تضاد نیست؛ چرا بعداً مورد بحث قرار خواهد گرفت). یک پمپ حرارتی استاندارد یک خانه یا ساختمان دیگر را با استفاده از گرمای زمین به مدت 100 هزار ساعت گرم می کند (این میانگین فاصله بین تعمیرات اساسی پیشگیرانه است).

گرمایش تا 50 درجه تصادفی انتخاب نشده است.بر اساس نتایج محاسبات ویژه و مطالعه سیستم های عملی پیاده سازی شده، این شاخص به عنوان موثرترین شناخته شد. بنابراین، گرمایش زمین، که از جریان انرژی از زیر خاک استفاده می کند، عمدتا توسط رادیاتورها، بلکه توسط یک طبقه گرم یا یک مدار هوا تکمیل می شود. به طور متوسط، برای 1000 وات انرژی که پمپ را هدایت می کند، می توان تقریباً 3500 وات انرژی حرارتی را به بالا رساند. در مقابل افزایش بی رویه هزینه مایع خنک کننده در شبکه اصلی و سایر روش های گرمایش، این یک شاخص بسیار دلپذیر است.

گرمایش زمین گرمایی توسط سه مدار تشکیل می شود:

  • جمع کننده زمین؛
  • پمپ حرارتی؛
  • در واقع مجموعه گرمایش خانه.

کلکتور مجموعه ای از لوله ها است که با یک پمپ برای گردش مجدد تکمیل می شود. مایع خنک کننده در مدار خارجی دمایی بین 3 تا 7 درجه دارد. و حتی چنین پراکندگی ظاهراً ناچیز به سیستم اجازه می دهد تا به طور مؤثر وظایف محول شده را حل کند. برای انتقال حرارت از اتیلن گلیکول به صورت خالص یا مخلوط آن با آب استفاده می شود. حلقه های گرمایش زیرزمینی تمام آب نادر است.

دلیل آن ساده است - آبی که در یک لایه خاک به اندازه کافی گرم شده است به سرعت تجهیزات را خورده می کند. و حتی چنین مایعی را نمی توان در هیچ مکان تصادفی یافت. انتخاب یک خنک کننده خاص تعیین می شود راه حل های سازندهمهندسین پمپ بسته به طراحی قسمت های باقی مانده از سیستم انتخاب می شود. از آنجایی که عمق چاه (سطح تجهیزات) تعیین می شود شرایط طبیعی، تفاوت های تعیین کننده بین انواع سیستم های زمین گرمایی مربوط به طراحی کلکتور در زمین است.

ساختار افقی نشان دهنده محل کلکتور در زیر خط انجماد خاک است.بسته به منطقه خاص، این به معنای تعمیق 150-200 سانتی متر است لوله های مختلف، هم مسی (با لایه بیرونی PVC) و هم از فلز پلاستیک. برای دریافت گرما از 7 تا 9 کیلو وات، باید حداقل 300 متر مربع بگذارید. متر کلکسیونر این تکنیک به شما اجازه نمی‌دهد تا بیش از 150 سانتی‌متر به درختان نزدیک شوید و پس از اتمام نصب، باید منطقه را چشم‌انداز کنید.

یک مخزن به صورت عمودی شامل حفاری چندین چاه است که لزوماً در جهات مختلف هدایت می شوند و هر یک در زاویه خاص خود حفر می شوند. کاوشگرهای زمین گرمایی در داخل چاه ها قرار دارند، خروجی حرارتی از 1 خطی است. متر به حدود 50 وات می رسد. به راحتی می توان محاسبه کرد که برای مقدار یکسان گرما (7-9 کیلو وات)، 150-200 متر چاه باید نصب شود. مزیت در این مورد نه تنها در پس انداز، بلکه در این واقعیت است که ساختار چشم انداز قلمرو تغییر نمی کند. شما فقط باید برجسته کنید منطقه کوچکبرای نصب بلوک کیسون و برای راه اندازی منیفولد متمرکز.

مدار گرم شده با آب در صورتی عملی است که بتوان آن را جدا کرد گره خارجیتبادل حرارت به دریاچه یا برکه تا عمق 200 تا 300 سانتی متری پیش نیازمخزن در شعاع 0.1 کیلومتری ساختمان گرمایشی قرار خواهد گرفت و سطح آب حداقل 200 متر مربع خواهد بود. متر نیز مبدل های حرارتی هوا وجود دارد، زمانی که مدار خارجی گرما را از جو دریافت می کند. این محلول در مناطق جنوبی کشور به خوبی جواب می دهد و نیازی به خاکبرداری ندارد. نقاط ضعف سیستم راندمان پایین در هنگام کاهش دما تا 15 درجه و توقف کامل در صورت کاهش دما تا 20 درجه است.

ویژگی های خاص

گرمایش زمین گرمایی یک خانه روستایی، اول از همه، سوخت معدنی گران قیمت و آلوده کننده هوا را مصرف نمی کند. در حال حاضر 7 خانه از هر 10 خانه جدید ساخته شده در سوئد به این روش گرم می شود. در روزهای گرم، تجهیزات زمین گرمایی از بخاری به ارائه تهویه مطبوع غیرفعال تبدیل می‌شوند. برخلاف تصور رایج، چنین سیستم گرمایشی برای کار کردن به آتشفشان یا آبفشان نیاز ندارد. در رایج ترین زمین های مسطح، بدتر از این کار نمی کند.

تنها شرط این است که مدار حرارتی به نقطه ای زیر خط انجماد برسد، که دمای خاک همیشه بین 3 تا 15 درجه است. راندمان فوق العاده بالا فقط با قوانین طبیعت در تضاد است. پمپ حرارتی با فریون اشباع شده است که حتی تحت تأثیر آب "یخی" تبخیر می شود. بخار مدار سوم را گرم می کند. این طرح نشان دهنده یک یخچال است که از داخل به بیرون تبدیل شده است. بنابراین، راندمان پمپ تنها به نسبت کمی انرژی الکتریکی و منابع حرارتی اشاره دارد. خود درایو "همانطور که انتظار می رود" با تلفات انرژی اجتناب ناپذیر عمل می کند.

مزایا و معایب

مزایای عینی گرمایش زمین گرمایی را می توان در نظر گرفت:

  • راندمان عالی؛
  • عمر مفید جامد (یک پمپ حرارتی 2-3 دهه دوام می آورد و کاوشگرهای زمین شناسی تا 100 سال عمر می کنند).
  • ثبات عملیات تقریباً در هر شرایطی؛
  • عدم اتصال به منابع انرژی؛
  • استقلال کامل

یک مشکل عمده وجود دارد که از تبدیل شدن گرمایش زمین گرمایی به یک راه حل واقعاً گسترده جلوگیری می کند. همانطور که بررسی های صاحبان نشان می دهد، این قیمت بالای ساختار در حال ایجاد است. برای گرم کردن یک خانه معمولی 200 متر مربع. متر (خیلی نادر نیست)، ساخت یک سیستم کلید در دست برای 1 میلیون روبل ضروری است، تا 1/3 این مبلغ یک پمپ حرارتی هزینه دارد. نصب های خودکار بسیار راحت هستند و اگر همه چیز به درستی پیکربندی شود، می توانند سال ها بدون دخالت انسان کار کنند. همه چیز فقط به در دسترس بودن وجوه رایگان بستگی دارد. یکی دیگر از معایب وابستگی به منبع تغذیه واحد پمپ است.

خطر آتش سوزی در سیستم گرمایش زمین گرمایی صفر است. نیازی به ترس از اشغال فضای بیش از حد در خانه نیست، قطعات لازم تقریباً به همان ناحیه یک ماشین لباسشویی معمولی نیاز دارند. علاوه بر این، فضایی را آزاد می کند که معمولاً باید برای ذخیره سازی سوخت رزرو شود. بعید است که شما بتوانید خطوط لازم را خودتان بسازید. همچنین بهتر است طراحی را به متخصصان بسپارید، زیرا کوچکترین اشتباه می تواند منجر به عواقب ناخوشایندی شود.

ترتیب

بسیاری از مردم در تلاش هستند تا گرمایش زمین گرمایی را با دست خود ایجاد کنند. اما برای کارکرد چنین سیستمی باید محاسبات دقیقی انجام شود و نمودار مسیریابی لوله نیز ترسیم شود. شما نمی توانید چاه را از 2-3 متر به خانه نزدیک کنید. حداکثر عمق حفاری مجاز به 200 متر می رسد، اما چاه هایی که به 50 متر می رسند، کارایی خوبی را نشان می دهند.

محاسبات

پارامترهای اصلی که در هر محاسبات در نظر گرفته می شوند عبارتند از:

  • دما (عمق 15-20 متر و بیشتر از 8 تا 100 درجه گرم می شود، بسته به شرایط).
  • مقدار توان استخراج شده (متوسط ​​مقدار - 0.05 کیلو وات در هر 1 متر)؛
  • تاثیر آب و هوا، رطوبت و تماس با آب های زیرزمینی بر انتقال حرارت.

آنچه بسیار جالب است این است که سنگ های کاملا خشک بیش از 25 وات در هر 1 متر ساطع نمی کنندو اگر آب زیرزمینی وجود داشته باشد، این رقم به 100-110 وات می رسد. نباید فراموش کنیم که زمان کارکرد استاندارد یک پمپ حرارتی 1800 ساعت در سال است. اگر از این رقم تجاوز کنید، سیستم کارآمدتر نمی شود، اما سایش آن به سرعت افزایش می یابد. بدتر از آن، بهره برداری بیش از حد از منابع حرارتی زیرزمینی منجر به سرد شدن آن و حتی یخ زدن سنگ ها در عمق کار می شود. به دنبال آن، ممکن است خاک فرونشسته شود و گاهی اوقات لوله های در حال کار و سازه های روی زمین آسیب می بینند.

لازم است اقدامات برای احیای خواص خاک به دقت محاسبه شود. تنها با تامین دوره ای گرما به چاه به جای استخراج آن در خارج، می توان عملکرد پایدار سیستم را برای سال های آینده تضمین کرد. اینکه هر چند وقت یکبار این کار را انجام دهید و چه کارهای دیگری را انجام دهید، با محاسبات انجام شده توسط طراحان با تجربه تعیین می شود. زمان بازپرداخت گرمایش زمین گرمایی، حتی با بالاترین راندمان، حداقل 10 سال است. پس علاوه بر مسائل مهندسی، باید به اقتصاد پروژه نیز دقت کنید.

توالی کار

تامین گرما از منابع زیرزمینی باید طبق یک الگوریتم کاملاً توسعه یافته ایجاد شود. از آنجایی که سیستم های آب و هوا کاربرد محدودی دارند، اکثر گزینه های مورد استفاده شامل حفاری چاه می باشد. و این دلیل دیگری است که چرا شما نمی توانید همه کارها را خودتان انجام دهید. فقط تجهیزات ویژه به شما امکان می دهد تا عمق 20-100 متر نفوذ کنید، جایی که شرایط لازم برای گرمایش ایجاد می شود. می تواند به عنوان پروب استفاده شود لوله های پلاستیکیبرای فشار حدود 6 بار تعیین شده است.

برای افزایش راندمان سیستم، از 3 یا 4 هارنس خطی استفاده کنید، که بخش های انتهایی آن به شکل حرف U متصل می شوند. گرمایش در امتداد کانتور بسیار مهم است، به لطف آن، ترک خوردگی لوله ها در یخبندان شدید از بین می رود. این گرمایش از طریق سیم کشیده شده به مرکز کانال انجام می شود که از طریق آن جریان تامین می شود. اگر امکان استفاده از شمع های انرژی وجود ندارد، باید از گیرنده های افقی استفاده شود. سکویی به ابعاد 15x15 متر برای آنها تهیه می شود، خاک از آن تا عمق 0.5 متر برداشته می شود.

کل این منطقه برای گذاشتن نوعی پروب مورد نیاز است. تشک های الکتریکی یا لوله هایی که حرارت را تبادل می کنند اغلب استفاده می شود. برای افزایش کارایی سیستم گرمایش، لوله ها به صورت مارپیچ یا به شکل "مار" قرار می گیرند. نمی توان با اطمینان گفت که کدام بهتر است - مجتمع های آماده تولید شده به صورت سری یا خود مونتاژ. در حالت اول، مشکل سازگاری به طور خودکار حل می شود، اما در حالت دوم، انعطاف پذیری افزایش می یابد و پتانسیل مدرن سازی افزایش می یابد (البته باید به طراحی توجه بیشتری شود).

سازندگان آماتور می توانند با جایگزین کردن یک انباشته کننده حرارتی استاندارد با یک لایه بتونی، از آن دور شوند.گرمایش زمین گرمایی در چنین سیستمی به شما امکان می دهد بدون نوسانات دما قابل توجهی انجام دهید. می توانید آزمایش هایی را با خنک کننده های مختلف انجام دهید و همچنین کمپرسورهایی با عملکرد متفاوت نصب کنید. با محاسبه صحیح بارها و توزیع صحیح گرما در مدارهای مصرف کننده، می توانید سیستم را 15 تا 20 درصد کارآمدتر کنید. در عین حال، هزینه های برق به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

لوله هایی که به صورت افقی قرار می گیرند تا عمق 50-300 سانتی متر گذاشته می شوند تا سطح خطوط تا حد ممکن کوچک باشد، آنها به صورت چرخشی ساخته می شوند. اما بین دو خط مجزا باید حداقل 200 میلی متر وجود داشته باشد. هر کار ساختمانی باید قبل از تعیین بازده حرارتی خاک باشد. اگر کمتر از 20 وات در هر 1 متر مربع باشد. متر، هیچ نقطه ای در مدار زمین گرمایی وجود ندارد. برای اطمینان از زهکشی آب های زیرزمینی، کف چاله ها با لایه ای از ماسه پوشانده می شود. لوله های مبتنی بر پلی اتیلن متقاطع عملکرد خوبی دارند.

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

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

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

چرا این اتفاق می افتد؟

خیلی ساده است! در دسترس ترین و سیستم راحتگرمایش گاز ذخایر سوخت طبیعی را با هزینه ای از جیب شما کاهش می دهد. و سوزاندن سوخت جامد (چوب، زغال سنگ، ذغال سنگ نارس) نه تنها ناخوشایند است، بلکه با انتشار دی اکسید کربن مضر، از بین رفتن دوده و قطران نیز همراه است. و فضای اضافی برای ذخیره سوخت نیز مورد نیاز است.

اصل عملیاتی سیستم

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

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

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

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

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

یک پمپ حرارتی به صورت زیر عمل می کند:

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

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

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

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

انواع مبدل های حرارتی برای سیستم های گرمایش زمین گرمایی

مبدل حرارتی افقی


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



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

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

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

مبدل حرارتی عمودی

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

مدار مبدل حرارتی در چاهی به عمق 50-200 متر پایین می آید برای افزایش قدرت حرارتی، از چندین چاه استفاده می شود که خطوط لوله آنها از طریق واحدهای جمع کننده ویژه متصل می شوند.

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

مبدل حرارتی قرار داده شده در آب

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


مزایا و معایب سیستم های گرمایش زمین گرمایی

ما می خواهیم یکی از مهمترین مزایای سیستم های گرمایش زمین گرمایی را برجسته کنیم: ایمنی محیط زیستبرای خانه شما از این گذشته ، روند عملکرد عادی پمپ حرارتی با انتشارات مضر در جو همراه نیست. و عدم وجود مواد قابل اشتعال در پمپ سوخت، در صورت وجود سیم کشی برق، عملاً خطر آتش سوزی را از بین می برد.

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

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

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

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

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

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

در این صورت، می توانید در هزینه نصب این سیستم خودتان صرفه جویی کنید، اما باید توجه قابل توجهی به محاسبات و مشاوره با یک "حرفه ای" داشته باشید.

استفاده از مدار گرمایش دو ظرفیتی

سیستم دو ظرفیتی شامل استفاده موازی از دو منبع گرما در طول بارهای اوج (در دمای پایین محیط) است.

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

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

جستجو برای منابع انرژی جایگزین منجر به اختراع وسایلی شد که قادر به انباشت گرما هستند که در مقادیر زیادی در محیط انسان یافت می شود. اشعه های خورشید، چشمه های آبفشان، خاک - همه اینها، به یک درجه یا دیگری، می تواند نیاز به گرم کردن مایع خنک کننده برای سیستم گرمایش و تامین آب گرم را برآورده کند، اگرچه گرمایش زمین گرمایی با استفاده از گرمای زمین یک جهت نسبتاً جدید است چشم انداز چنین راه حلی آشکار است. به لطف نصب تجهیزات ویژه، به دست آوردن یک نوع ارزان و تقریبا بی پایان انرژی حرارتی امکان پذیر می شود.

چگونه گرما را از زمین وارد خانه کنیم؟

زمین حتی در زمستان به طور کامل یخ نمی زند. این ویژگی توسط خدمه نصب که خط لوله را در زیر نقطه انجماد قرار می دهند استفاده می شود. با کمال تعجب، دمای این لایه ها به ندرت به زیر 7+5 درجه سانتی گراد می رسد. آیا می توان از توانایی زمین در انباشت گرما استفاده کرد، آن را استخراج کرد و از آن برای گرم کردن مایع خنک کننده استفاده کرد؟ حتما! اما انجام دادن گرمایش جایگزینآیا امکان استفاده از گرمای زمین برای یک خانه خصوصی وجود دارد؟ مشکلات زیر باید حل شوند:
  • دریافت گرما - شما باید انرژی حرارتی را جمع کنید و آن را به یک مخزن ذخیره کنید.
  • گرم کردن مایع خنک کننده. ضدیخ گرم شده باید انرژی حرارتی را به مایعی که در سیستم گرمایش و آب گرم در گردش است منتقل کند.
  • ضدیخ خنک شده باید برای گرم شدن بیشتر به مبدل حرارتی برگردانده شود.
برای حل این مسائل، یک پمپ زمین گرمایی با استفاده از گرمای زمین ساخته شد. پمپ حرارتی زمین گرمایی به شما این امکان را می دهد که مقداری گرما را استخراج کنید که برای تولید مقدار زیادی گرما کافی است و بسته به طراحی و موقعیت خانه از آن به عنوان تجهیزات گرمایش اصلی یا اضافی استفاده کنید.

نحوه عملکرد گرمایش زمین گرمایی در خانه، اصل کار

گرمایش عمیق زیرزمینی از زمین دیگر خیالی نیست. چنین تاسیساتی را می توان به راحتی در روسیه خریداری کرد. علاوه بر این، تاسیسات زمین گرمایی هم در عرض های جغرافیایی شمالی و هم در عرض جنوبی می توانند کار کنند. اما از چه اصلي در كار خود استفاده مي‌كنند حتي در قرن گذشته به اين موضوع اشاره شد كه هنگام تبخير انواع مايعات، مي‌توانند سطح را سرد كنند؟ این دقیقاً همان چیزی است که قبل از تزریق پوست را با الکل پاک می کنند یا به یک منطقه سنگ فرش شده که زیر نور خورشید گرم شده است آب می دهند. این اصل به عنوان پایه ای برای توسعه تجهیزات تبرید در نظر گرفته شد.

سپس این ایده مطرح شد: چرا فرآیند خنک سازی را در آن شروع نکنیم سمت معکوسو به جای سرد هوای گرم دریافت نکنید. اکثر دستگاه های تهویه مطبوع مدرن نه تنها می توانند هوای اتاق را خنک کنند، بلکه برای گرم کردن آن نیز کار می کنند. اما عیب چنین دستگاه هایی محدود بودن آنها با دمای محیط است. بنابراین، پس از رسیدن علامت به -5 درجه، آنها کار را متوقف می کنند. پمپ های زمین گرمایی برای گرم کردن خانه های خصوصی از زمین کاملاً فاقد این مضرات هستند ، اگرچه از اصولی استفاده می کنند که از بسیاری جهات یادآور عملکرد تهویه مطبوع برای گرم کردن اتاق است.

گرمایش زمین گرمایی چگونه کار می کند؟

همانطور که قبلا ذکر شد، سیستم زمین گرماییگرمایش از روده های زمین از بسیاری جهات شبیه عملکرد یک تهویه مطبوع در حالت گرمایش است. در این لحظه چه اتفاقی می افتد؟
  • در لایه های زیرین خاک، در کف رودخانه یا دریاچه، جمع کننده های آب تعبیه شده است که ضد یخ از طریق آنها به گردش در می آید. کلکتورها گرما را جذب کرده و سرما را آزاد می کنند.
  • ضد یخ گرم شده با استفاده از پمپ به بالا می رود.
  • تبادل حرارت در مخزن بافر اتفاق می افتد. ضد یخ گرم شده انرژی حرارتی را به خنک کننده منتقل می کند یا آب را گرم می کند.
  • ضد یخ خنک شده به کلکتورها باز می گردد.

تأسیساتی وجود دارد که می توانند به طور مستقل اتاق های بزرگ را گرم کنند ، سایرین منحصراً به عنوان استفاده می شوند تجهیزات کمکیمی تواند 50 تا 75 درصد گرمای مورد نیاز اتاق را تامین کند.

تجهیزات زمین گرمایی برای استفاده از گرمای زمین

اصل عملیات سیستم عمیقگرم کردن خانه با استفاده از انرژی زمین مبتنی بر استفاده از تجهیزات ویژه است. این کار را انجام می دهد توابع زیر: گرما را از محیط جمع کرده و به خنک کننده سیستم گرمایشی منتقل می کند. برای این کار از گره های زیر استفاده می شود:
  • اواپراتور در اعماق زمین قرار دارد. عملکرد اواپراتور جذب انرژی حرارتی موجود در خاک اطراف است.
  • کندانسور - ضد یخ را به دمای مورد نیاز می رساند.
  • پمپ حرارتی - ضد یخ را در سیستم به گردش در می آورد. عملکرد کل نصب را نظارت می کند.
  • مخزن بافر - ضد یخ گرم شده را در یک مکان جمع می کند تا انرژی را به مایع خنک کننده منتقل کند. این شامل یک مخزن داخلی حاوی آب از سیستم گرمایش و یک سیم پیچ داخلی است که از طریق آن ضد یخ گرم شده حرکت می کند.

اگرچه گرمایش زمین گرمایی طبیعی با دمای پایین خانه با گرمای زمین انرژی حرارتی کافی را فراهم می کند، اما بیشترین گزینه عملیگرمایش با این راه حل برای اتصال آن به سیستم "کف گرم" است.

نصب و راه اندازی گرمایش زمین گرمایی

مشکل اصلی در مورد نصب تجهیزات زمین گرمایی مربوط به نصب مدار مبدل حرارتی در خاک-زمین است. اگرچه می توانید در اینترنت توصیه های زیادی در مورد نحوه انجام این کار خودتان پیدا کنید، اما تمرین نشان می دهد که اکثر توصیه ها بدون آموزش تخصصی خاص قابل اعمال نیستند، بنابراین، تمام کارها باید توسط نصاب های حرفه ای که نمایندگان سازنده هستند انجام شود. . پس از تماس با متخصصان، سیستم های گرمایش زمین گرمایی برای خانه های خصوصی با استفاده از گرمای زمین در چندین مرحله زیر نصب می شود:
  1. یک مهندس از خانه شما بازدید خواهد کرد. در اولین بازدید، نمونه برداری از خاک انجام می شود، ویژگی های منطقه مشخص می شود و در مورد حداکثر تصمیم گیری می شود نصب کارآمدسیستم زمین گرمایی راندمان نصب نیز می تواند تحت تأثیر منبع گرمای مورد نظر قرار گیرد. نصب مبدل های حرارتی در پایین مخزن یا در منابع منابع حرارتی مفیدتر در نظر گرفته می شود.
  2. انعقاد قرارداد و خرید تجهیزات لازم. قیمت ها ممکن است بسته به پیچیدگی کار نصب و سایر تفاوت های ظریف به طور قابل توجهی متفاوت باشد. اما به طور متوسط ​​اگر یک سازنده آلمانی با کیفیت بالا انتخاب شود، هزینه نصب تقریباً برابر با قیمت آن خواهد بود. خرید کلید در دست نصب ویلانت برای خانه 350 متری. متر حدود 21 هزار دلار هزینه خواهد داشت
  3. کار نصب. گرم کردن یک خانه خصوصی با منابع گرمای زمین گرمایی زیرزمینی، یا بهتر بگوییم، کارایی آن تا حد زیادی بستگی دارد اجرای صحیحدر مرحله نصب کار می کند. پس از نصب مبدل های حرارتی آب در زمین، اتصال به تاسیسات زمین گرمایی و سیستم گرمایش خانه برقرار می شود.
  4. راه اندازی کارهای. مهندس سیستم را راه اندازی می کند و تنظیمات خوبی را در دستگاه انجام می دهد. پس از راه اندازی، گواهی پایان کار امضا می شود.

طبق قوانین فعلی، شرکت نصب کننده تجهیزات ممکن است ضمانت های اضافی را مشروط به پرداخت این خدمات ارائه دهد. چنین تضمین هایی 1000 دلار اضافی هزینه خواهند داشت.

آیا گرمایش زمین گرمایی در شمال موثر است؟

برای ایجاد حداقل شرایط لازم برای بهره برداری از تاسیسات زمین گرمایی، رعایت شرایط زیر کافی است:
  • دمای لایه خاکی که مبدل های حرارتی در آن قرار دارند نباید کمتر از +5.+ درجه سانتیگراد باشد.
  • در سراسر سیستمی که ضد یخ از طریق آن جریان دارد، شرایطی برای جلوگیری از یخ زدگی آن ایجاد شده است.
  • گرمایش زمین گرمایی یک خانه روستایی پس از همه تکمیل شده است محاسبات لازمو مستندات طراحی
اگر تمام الزامات توصیف شده را در نظر بگیریم، مشخص می شود که چنین تاسیساتی می توانند در صورت رعایت شرایط فوق مؤثر واقع شوند. با این وجود، برای مناطق شمالی بهتر است از چنین تاسیساتی برای گرم کردن مناطق کوچک تا 150-200 متر مربع استفاده شود. متر

گرمایش آبفشان یک خانه خصوصی

عملکرد یک پمپ زمین گرمایی تا حد زیادی به دمای خاک یا آبی که مبدل حرارتی در آن قرار دارد بستگی دارد. از این نظر، ساکنان کامچاتکا در موقعیت مطلوب تری قرار دارند. در شبه جزیره کامچاتکا تعداد زیادی چشمه های حرارتی وجود دارد - آبفشان هایی که حتی در فصل زمستان نیز خنک نمی شوند. قبل از نصب تجهیزات، اکتشافات زمین شناسی باید انجام شود. اگر یک منبع گرم در قلمرو خانه قرار دارد، منطقی است که مبدل های حرارتی را در پایین این مخزن قرار دهید. در این صورت انرژی زمین گرمایی بسیار سریعتر هزینه خود را پرداخت می کند.

نحوه گرم کردن خانه با استفاده از پمپ زمین گرمایی

فناوری گرمایش خانه با گرمای زیرزمینی بیشترین تقاضا را در غرب دارد. این در درجه اول به دلیل ذهنیت ساکنان است کشورهای غربی. آنها عادت دارند سرمایه گذاری های بلندمدتی انجام دهند که تنها پس از چند سال به طور کامل نتیجه می دهند. و افراد کمی هستند که قادر به پرداخت حدود 20 هزار دلار در یک زمان برای نصب تجهیزات باشند. اما تعداد افرادی که می خواهند از سایر منابع گرمایشی مستقل شوند دائما در حال افزایش است. روش های جایگزین گرمایش زمین گرمایی خانه به ویژه با توجه به افزایش روزافزون هزینه گاز، رواج بیشتری پیدا می کند.

انرژی حرارتی به معنای واقعی کلمه زیر پای شما قرار دارد. فقط موضوع خم شدن و "برداشتن" آن است. نصب زمین گرمایی می تواند به این امر کمک کند. نصب پمپ بسته به منطقه اجازه می دهد تا نیازهای انرژی حرارتی را به طور کامل جبران کند یا تا حدی آنها را برآورده کند و بار منبع اصلی گرمایش و سیستم آب گرم خانگی یک خانه خصوصی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

avtonomnoeteplo.ru

آیا گرم کردن خانه با استفاده از گرما و انرژی زمین موثر است: تجزیه و تحلیل و نکاتی برای چیدمان

گرمایش زمین گرمایی یکی از امیدوارکننده ترین منابع انرژی جایگزین است. برخلاف سیستم های خورشیدی، عملاً به زمان سال بستگی ندارد. اما آیا گرم کردن خانه با استفاده از گرما و انرژی زمین سودآور است؟

گرمایش زمین گرمایی خانه

طرح گرمایش زمین گرمایی

ابتدا باید اصول به دست آوردن انرژی حرارتی را درک کنید. آنها بر اساس افزایش دما هنگام رفتن به عمق زمین هستند. در نگاه اول، افزایش درجه حرارت ناچیز است. اما به لطف ظهور فناوری های جدید، گرم کردن خانه با استفاده از گرمای زمین به واقعیت تبدیل شده است.

شرط اصلی برای سازماندهی گرمایش زمین گرمایی دمای حداقل 6 درجه سانتیگراد است. این برای لایه های متوسط ​​و عمیق خاک و مخازن معمول است. دومی به شدت به دمای خارجی وابسته است، بنابراین بسیار به ندرت استفاده می شود. چگونه می توان عملاً گرمایش خانه را با انرژی زمین سازماندهی کرد؟

برای انجام این کار، شما باید 3 مدار پر از مایعات مختلف بسازید مشخصات فنی:

  • بیرونی. بیشتر اوقات، ضد یخ در آن گردش می کند. گرمایش آن تا دمای حداقل 6 درجه سانتیگراد به دلیل انرژی زمین رخ می دهد.
  • پمپ حرارتی. بدون آن، گرمایش با استفاده از انرژی زمین غیرممکن است. خنک کننده از مدار خارجی انرژی خود را با استفاده از مبدل حرارتی به مبرد منتقل می کند. دمای تبخیر آن کمتر از 6 درجه سانتی گراد است. پس از این، وارد کمپرسور می شود، جایی که پس از فشرده سازی، دما به 70 درجه سانتیگراد افزایش می یابد.
  • مدار داخلی. یک طرح مشابه برای انتقال گرما از مبرد فشرده به آب در سیستم خنک کننده استفاده می شود. به این ترتیب گرمایش از اعماق زمین با حداقل هزینه ها.

با وجود مزایای آشکار، چنین سیستم هایی نادر هستند. این به دلیل هزینه های بالای خرید تجهیزات و سازماندهی مدار ورودی گرمای خارجی است.

بهترین کار این است که محاسبه گرمایش از گرمای زمین را به متخصصان بسپارید. کارایی کل سیستم به صحت محاسبات بستگی دارد.

طراحی پمپ حرارتی

"قلب" گرمایش زمین گرمایی پمپ حرارتی است. این شامل چندین مؤلفه است که عملکرد آنها مستقیماً بر کارایی کل سیستم تأثیر می گذارد. بنابراین، قبل از برنامه ریزی برای گرم کردن یک خانه خصوصی از زمین، باید ویژگی های اصلی این واحد را دریابید.

از آنجایی که این دستگاه در دسته تجهیزات پیچیده قرار می گیرد، توصیه می شود فقط مدل های کارخانه را خریداری کنید. طراحی پمپ حرارتی شامل اجزای زیر است:

  • اواپراتور. در این بلوک، انرژی از مدار خارجی منتقل می شود.
  • کمپرسور. برای ایجاد مورد نیاز است فشار بالادر محیط مبرد؛
  • مویرگی. این برای کاهش فشار داخلی در مدار مبرد عمل می کند.
  • سیستم کنترل. با کمک آن، گرمایش یک خانه خصوصی از زمین تنظیم می شود - رژیم دماکار، سرعت جریان مایع خنک کننده و غیره

مشکل اصلی هنگام ساخت یک پمپ حرارتی، کاهش تلفات حرارتی و عادی سازی عملکرد مدار داخلی با مبرد است. مدل های کارخانه در مرحله ساخت پیکربندی می شوند و طراحی امکان تنظیم پارامترهای آن را فراهم می کند.

نحوه محاسبه صحیح پارامترهای پمپ به طوری که گرمای زمین برای گرمایش خانه تامین شود دمای معمولی? برای این کار باید قدرت حرارتی پمپ را دریابید. برای محاسبه تقریبی می توانید از فرمول زیر استفاده کنید:

در جایی که t1-t2 اختلاف دما بین لوله های ورودی و برگشتی است، درجه سانتی گراد، V حجم تخمینی جریان مایع خنک کننده، m³/h، Q قدرت نامی پمپ حرارتی، W است.

این تکنیک برای سیستم های پیچیده قابل اجرا نیست، زیرا آنها شامل بسیاری از عوامل اضافی هستند. به طور خاص، تلفات حرارتی در خط اصلی. این امر به ویژه برای مناطقی که تا حد امکان به سطح زمین بیرون می‌آید صادق است. برای به حداقل رساندن تلفات حرارتی باید عایق کاری لوله های گرمایش در زمین انجام شود.

از آنجایی که عملکرد پمپ حرارتی به برق بستگی دارد، توصیه می شود یک منبع تغذیه اضطراری نصب کنید.

گزینه های گرمایش زمین گرمایی

روش های چیدمان کانتور خارجی

برای اینکه از انرژی زمین برای گرم کردن خانه حداکثر استفاده شود، باید نمودار مدار خارجی مناسب را انتخاب کنید. در واقع، منبع انرژی حرارتی می تواند هر وسیله ای باشد - زیرزمینی، آب یا هوا. اما توجه به تغییرات فصلی در شرایط آب و هوایی، همانطور که در بالا توضیح داده شد، مهم است.

در حال حاضر، دو نوع متداول سیستم وجود دارد که به طور موثر برای گرم کردن خانه با استفاده از گرمای زمین استفاده می شود - افقی و عمودی. عامل اصلی انتخاب منطقه است قطعه زمین. چیدمان لوله ها برای گرم کردن خانه با انرژی زمین به این بستگی دارد.

علاوه بر این، عوامل زیر در نظر گرفته می شود:

  • ترکیب خاک. در مناطق صخره ای و لومی ساختن تنه های عمودی برای تخمگذار بزرگراه ها دشوار است.
  • سطح انجماد خاک این عمق بهینه برای لوله ها را تعیین می کند.
  • مکان آب های زیرزمینی. هرچه بالاتر باشند، برای گرمایش زمین گرمایی بهتر است. در این صورت دما با تغییر عمق افزایش می یابد که این است شرایط بهینهبرای گرمایش با استفاده از انرژی زمین

همچنین باید در مورد امکان انتقال معکوس انرژی در تابستان نیز بدانید. سپس گرم کردن یک خانه خصوصی از زمین کار نخواهد کرد و گرمای اضافی از خانه به خاک منتقل می شود. همه سیستم های تبرید بر اساس یک اصل کار می کنند. اما برای این لازم است تجهیزات اضافی نصب شود.

شما نمی توانید برای نصب مدار خارجی دور از خانه برنامه ریزی کنید. این باعث افزایش تلفات حرارتی در گرمایش از روده های زمین می شود.

نمودار گرمایش زمین گرمایی افقی

چیدمان افقی لوله های بیرونی

رایج ترین روش نصب بزرگراه های خارجی. به دلیل سهولت نصب و قابلیت تعویض نسبتاً سریع بخش های معیوب خط لوله راحت است.

برای نصب طبق این طرح، از سیستم جمع کننده استفاده می شود. برای انجام این کار، چندین کانتور ساخته می شود که در حداقل فاصله 0.3 متر از یکدیگر قرار دارند. آنها با استفاده از یک منیفولد متصل می شوند که خنک کننده را بیشتر به پمپ حرارتی می رساند. این امر حداکثر تامین انرژی برای گرمایش از گرمای زمین را تضمین می کند.

اما در نظر گرفتن تعدادی از موارد ضروری است تفاوت های ظریف مهم:

  • مساحت قطعه بزرگ. برای یک خانه حدود 150 متر مربع باید حداقل 300 متر مربع باشد.
  • لوله ها باید در عمق کمتر از سطح انجماد خاک نصب شوند.
  • با حرکت احتمالی خاک در طول سیلاب های بهاری، احتمال جابجایی بزرگراه ها افزایش می یابد.

مزیت تعیین کننده گرمایش از گرمای نوع افقی زمین، امکان چیدمان مستقل است. در بیشتر موارد، این نیازی به استفاده از تجهیزات خاصی ندارد.

برای حداکثر انتقال حرارت، باید از لوله هایی با رسانایی حرارتی بالا - پلیمر دیواره نازک استفاده کنید. اما در عین حال باید راه هایی را برای عایق کاری لوله های گرمایش در زمین در نظر بگیرید.

طرح گرمایش زمین گرمایی عمودی

سیستم زمین گرمایی عمودی

بیشتر است روش کار فشردهسازماندهی گرمایش یک خانه خصوصی از زمین. خطوط لوله به صورت عمودی در چاه های ویژه قرار دارند. مهم است بدانید که چنین طرحی بسیار مؤثرتر از طرح عمودی است.

مزیت اصلی آن افزایش درجه گرمایش آب در مدار خارجی است. آن ها هرچه لوله ها در عمق بیشتری قرار گیرند، میزان گرمای زمین برای گرمایش خانه بیشتر وارد سیستم می شود. عامل دیگر مساحت کوچک زمین است. در برخی موارد، نصب یک مدار گرمایش زمین گرمایی خارجی حتی قبل از ساخت یک خانه در مجاورت فونداسیون انجام می شود.

هنگام به دست آوردن انرژی زمین برای گرم کردن خانه با استفاده از این طرح با چه مشکلاتی مواجه خواهید شد؟

  • کمی به کیفی. برای مکان عمودی، طول بزرگراه ها بسیار بیشتر است. با دمای بالاتر خاک جبران می شود. برای انجام این کار، شما باید چاه هایی تا عمق 50 متر ایجاد کنید، که کار فشرده ای است.
  • ترکیب خاک. برای خاک سنگیاستفاده از دستگاه های مخصوص حفاری ضروری است. برای جلوگیری از فروریختن چاه، یک پوسته محافظ ساخته شده از بتن مسلح یا پلاستیک با دیواره ضخیم در لوم نصب می شود.
  • در صورت بروز مشکلات یا از بین رفتن سفتی، فرآیند تعمیر پیچیده تر می شود. در این صورت اختلالات طولانی مدت در عملکرد گرمایش خانه به دلیل انرژی حرارتی زمین امکان پذیر است.

اما با وجود هزینه های اولیه بالا و نصب سخت افزار، آرایش عمودی بزرگراه ها بهینه است. کارشناسان توصیه می کنند دقیقاً از این طرح نصب استفاده کنید.

برای گردش مایع خنک کننده در مدار خارجی در سیستم عمودیپمپ های گردش خون قوی مورد نیاز است.

سازمان گرمایش زمین گرمایی

نصب مدار گرمایش زمین گرمایی افقی

مصرف کنندگان هنوز سوال اصلی را دارند - آیا می توان از انرژی زمین به عنوان منبع اصلی گرمایش یک خانه روستایی استفاده کرد؟ این امکان پذیر است، اما تنها با یک رویکرد حرفه ای در تمام مراحل - از محاسبه تا نصب و آزمایش سیستم.

اول از همه، شما باید پمپ حرارتی مناسب را انتخاب کنید. با توجه به هزینه بالای آنها، ابتدا باید تمام محاسبات اولیه مشخصات آن را انجام دهید. تنها در این صورت گرمایش با استفاده از انرژی حرارتی زمین حداکثر بازده را خواهد داشت. از جمله تولید کنندگان قابل اعتماد می توان به Buderus، Vaillant و Veissman اشاره کرد. هزینه متوسط ​​یک پمپ حرارتی برای گرم کردن از اعماق زمین حدود 360 هزار روبل با توان نامی 6 کیلو وات است. مدل های پربارتر می توانند بیش از 1 میلیون روبل هزینه داشته باشند.

علاوه بر هزینه، باید به موادی که در ساخت لوله ها استفاده می شود نیز توجه کنید. برای به حداقل رساندن تلفات حرارتی در گرمایش از انرژی حرارتی زمین، استفاده از موارد زیر توصیه می شود:

  • پلی اتیلن متقاطع. با هزینه کم مشخص می شود - بهینه برای طرح های افقی.
  • لوله فولادی ضد زنگ. در گرمایش با استفاده از انرژی حرارتی زمین با آرایش عمودی مدار خارجی استفاده می شود. به دلیل رسانایی حرارتی بالا و قابل مقایسه با پلی اتیلن متقاطع است استحکام مکانیکی. عیب آن هزینه بالا است.

با در نظر گرفتن همه این عوامل، در بیشتر موارد گرمایش زمین گرمایی از انرژی زمین به عنوان یک گزینه اضافی نصب می شود. با گذشت زمان، هزینه قطعات و راندمان پمپ های حرارتی افزایش می یابد - و تنها در این صورت می توان چنین سیستم هایی را به عنوان سیستم های اصلی در نظر گرفت.

نمونه ای از نصب گرمایش زمین گرمایی در یک خانه خصوصی را می توان با تماشای ویدیو پیدا کرد:

www.strojdvor.ru

گرمایش زمین گرمایی زیرزمینی خانه

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


گرمایش زمین گرمایی خانه با استفاده از انرژی زمین

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

روشهای بدست آوردن انرژی حرارتی طبیعی

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

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

انواع پمپ های حرارتی زمین گرمایی

گرم کردن خانه با انرژی زمین مستلزم نصب و راه اندازی گسترده است، اما روشی سازگار با محیط زیست برای به دست آوردن انرژی حرارتی تقریبا رایگان است. برای گرم کردن یک خانه، هزینه کمی برای برق مورد نیاز برای عملکرد سیستم وجود خواهد داشت.

اصول عملیات گرمایش زمین گرمایی

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

یک تاسیسات زمین گرمایی در طول عملیات خود از ویژگی فیزیکی برخی مایعات مانند توانایی تبخیر استفاده می کند که منجر به خنک شدن سطح می شود. این پدیده زمینه ساز عملکرد تجهیزات تبرید است.

اصل عملیات گرمایش زمین گرمایی یک فرآیند خنک کننده است که به صورت معکوس اجرا می شود. سیستم های تهویه مطبوع اینگونه کار می کنند که نه تنها قادر به خنک کردن، بلکه گرم کردن هوای اتاق نیز هستند.


اصل عملکرد پمپ حرارتی

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

ساخت سیستم گرمایش زمین گرمایی

ژئوترمی (علم وضعیت حرارتی زمین) این امکان را فراهم کرد کاربرد عملیانرژی حرارتی که پوسته زمین از ماگمای داغ در مرکز سیاره دریافت می کند.

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


فرآیند گرمایش چگونه اتفاق می افتد؟

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

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

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

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

در این حالت، سیستم از سه جزء تشکیل شده است:

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

از سیستم های گرمایش زمین گرمایی نیز می توان برای گرم کردن گلخانه ها، ساختمان های بیرونی، آب استخرها، مسیرهای باغ و غیره استفاده کرد.

تجهیزات برای تنظیم گرمایش زمین گرمایی

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

لیست تجهیزات گرمایش با استفاده از گرمای زمین شامل:

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

نمودار طراحی پمپ حرارتی

نصب سیستم

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

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


نصب مبدل حرارتی افقی برای سیستم گرمایش زمین گرمایی

برای اطمینان از گرمایش خانه با گرمای زمین، نصب سیستم زیر ضروری است:

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

تجهیزات زمین گرمایی در خانه چگونه به نظر می رسند؟

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

دو نوع کلکسیونر وجود دارد:

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

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

    مزایا: موقعیت زیرزمینیلوله ها در عمقی که دمای خاک پایدار باشد، کارایی بالای سیستم را تضمین می کند. علاوه بر این، کلکتور عمودی شماره را می گیرد منطقه بزرگقطعه زمین

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

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

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


نوع کلکتور افقی و عمودی

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

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

مزایا و معایب

گرمایش با انرژی زمین چندین مزیت دارد:

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

استفاده سازگار با محیط زیست از انرژی حرارتی از زیر خاک

معایب عبارتند از:

  • هزینه های اولیه تجهیزات بالا؛
  • نیاز به انجام عملیات حفاری پیچیده در محل نصب کانتور عمودییا با تهیه ترانشه ها برای مبدل حرارتی افقی، منظره را خراب کنید.

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

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

ویدئو با موضوع:

profiteplo.com

نحوه ایجاد گرمایش از زمین در یک خانه خصوصی

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

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


چگونه یک خانه روستایی با گرمای زمین گرم می شود؟

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

شکل ظاهری و توزیع

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

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

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

عملکرد گرمایش زمین گرمایی

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

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


به لطف یک پمپ حرارتی می توانید از گرمای زمین گرما دریافت کنید

فرآیند زیر رخ می دهد:

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

با استفاده از پمپ حرارتی می توان 1 کیلووات برق را به 4-6 کیلووات انرژی گرمایی تبدیل کرد.

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

ویژگی های خاص

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

  1. آنها با ساخت شفت معدن شروع می کنند. محاسبه آن به طور جداگانه برای هر مورد خاص با در نظر گرفتن موارد زیر انجام می شود:
    • آب و هوای منطقه؛
    • نوع خاک؛
    • ویژگی های سازه پوسته زمیندر این منطقه؛
    • منطقه گرمایش

در عکس، اساس گرمایش زمین گرمایی یک خانه یک چاه عمیق و یک پمپ حرارتی است

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

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

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

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

گونه ها

برای عملکرد سازگار با محیط زیست و کارآمد سیستم، سه گزینه اصلی وجود دارد:

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

انواع گرمایش زمین گرمایی

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

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

چگونه از گرمای زمین برای گرم کردن خانه خود استفاده کنیم؟

خود نصب گرمایش زمین گرمایی

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

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

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

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

طراحی پمپ حرارتی

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

نتیجه گیری

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

بازپرداخت پروژه به عایق بندی مسکن و همچنین روش گرمایش - رادیاتور یا کف گرم بستگی دارد. ویدیوی موجود در مقاله فرصتی برای یافتن اطلاعات اضافی در مورد موضوع فوق فراهم می کند.

صفحه 2

یکی از روندهای اصلی در دنیای مدرن این است که قیمت انواع سنتی انرژی که برای گرم کردن خانه استفاده می شود به طور مداوم در حال افزایش است. بنابراین همه چیز بیشترمردم به این فکر می کنند که خانه های خود را به طور کامل یا جزئی به انواع جایگزین گرمایش تبدیل کنند که از سوخت به معنای سنتی کلمه استفاده نمی کنند.

توجه ویژه ای به منابع طبیعی پایان ناپذیر می شود که مثلاً نور خورشید را شامل می شود.

منابع انرژی جایگزین آینده سیستم های گرمایشی هستند

راه های بدست آوردن انرژی حرارتی رایگان

اگرچه ممکن است عجیب به نظر برسد، نه تنها یک، بلکه چندین راه مختلف برای گرم کردن خانه خود بدون استفاده از گاز یا سوخت جامد وجود دارد.

این موارد عبارتند از:

  1. انرژی زمین خاک زیر سطح انجماد، حتی در زمستان، دمای ثابتی دارد که می توان از آن به درستی برای گرم کردن محوطه خانه استفاده کرد.
  2. انرژی آب. اصل استفاده مانند زمین است. اگر در نزدیکی خانه یک آب باز وجود داشته باشد که در زمستان تا ته یخ نزند، این انرژی می تواند به گرمای مورد استفاده برای گرمایش نیز تبدیل شود.
  3. انرژی هوا هوای بیرون به عنوان منبع گرما عمل می کند. با خنک کردن آن با استفاده از تجهیزات ویژه می توان از انرژی حاصله برای افزایش دمای خانه استفاده کرد.

از انرژی حرارتی زمین می توان برای گرم کردن خانه استفاده کرد

تمام فناوری های ذکر شده در بالا برای مدت طولانی برای مهندسان شناخته شده است، اما آنها یک اشکال قابل توجه دارند: برای استخراج انرژی حرارتی، باید از دستگاه های خاصی که با برق کار می کنند استفاده شود. بنابراین، در اینجا نمی توانید گرمای کاملاً رایگان دریافت کنید.

تنها گزینه خورشید است. اگرچه تجهیزات مورد نیاز برای تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی حرارتی بسیار گران است، دستورالعمل نصب ساده است. شما می توانید کلکتورهای گرمایشی را با دستان خود طراحی کنید و در آینده گرمای رایگان برای خود فراهم کنید.

توجه کن! چنین نصبی فقط در مناطق جنوبی، جایی که خورشید زمین را به خوبی گرم می کند، به طور موثر کار می کند.

برای سایر مناطق کشورمان می توانیم استفاده از این طرح را به عنوان مکمل توصیه کنیم روش های سنتیگرمایش


انرژی خورشیدی امیدوارکننده ترین منبع گرما برای گرم کردن خانه است

استفاده از سیستم خورشیدی برای گرمایش

الزامات عمومی

قبل از تصمیم گیری برای نصب سیستم گرمایش خورشیدی، موارد زیر را در نظر بگیرید:

  1. نصب سیستم گرمایش خورشیدی فقط به عنوان بخشی از سیستم اصلی توصیه می شود. در روزها و ماه های خاص، ظرفیت شبکه سنتی آب و هوا را افزایش می دهد و هزینه سوخت را کاهش می دهد. تجهیزات مدرن هنوز اجازه استفاده از کلکتورهای خورشیدی را به عنوان منبع اصلی گرما نمی دهند.
  2. سیستم گرمایش خورشیدی راندمان سیستم گرمایش اصلی را کاهش نمی دهد، زیرا به طور جداگانه عمل می کند.
  3. تجهیزاتی وجود دارد که قادر به جمع آوری انرژی خورشیدی هستند و آن را در دستگاه های ویژه ذخیره می کنند. با این حال، این فناوری ها در مرحله توسعه هستند و به طور گسترده مورد استفاده قرار نمی گیرند. بنابراین خانه باید مجهز به دیگ سنتی باشد.
  4. در تابستان می توان از سیستم گرمایشی به عنوان منبع آب گرم برای نیازهای خانگی استفاده کرد. مدار گرمایش خاموش است.

منظومه شمسی قادر به پوشش تمام نیازهای انرژی حرارتی خانه نیست

منطقه جمع کننده خورشیدی

برای تعیین مساحت میدان‌هایی که انرژی خورشیدی را جمع‌آوری می‌کنند و آن را به گرما تبدیل می‌کنند، باید تقاضای گرمایی تمام مصرف‌کنندگان تابستانی را مبنای آن قرار داد.

این موارد عبارتند از:

سپس مقدار به دست آمده باید 2-2.5 برابر افزایش یابد و در نتیجه قدرت مورد نیاز منظومه شمسی به دست آید. محاسبات دقیقتوصیه می شود این را به متخصصان بسپارید، زیرا این پارامتر تحت تأثیر بسیاری از عوامل دیگر است.

نصیحت! برای تعیین تقریبی (بسیار خشن) مساحت کلکتورهای خورشیدی، می توانید نسبت زیر را در نظر بگیرید: برای گرم کردن 1 متر از یک خانه، به یک هلیوفیلد با مساحت 0.1 تا 0.2 متر مربع نیاز دارید. متر

زاویه شیب پنل خورشیدی

هنگام نصب منظومه شمسی، رعایت زاویه شیب توصیه شده کلکتورها نسبت به افق بسیار مهم است. اگر فرصت انتخاب این مقدار را دارید که همیشه اینطور نیست، پنل های خورشیدی باید در زاویه 60 درجه نسبت به افق و رو به جنوب قرار بگیرند.

توجه کن! این پارامتر کمی با پارامتر مورد استفاده در سیستم های آب گرم متفاوت است.

بنابراین، راندمان بیشتر پانل ها در زمستان حاصل می شود و انرژی حرارتی اضافی تولید شده در تابستان کاهش می یابد.

در مواردی که قرار است پنل هایی که گرمای خورشیدی را جذب می کنند روی سقفی نصب شوند که زاویه آن از 30 درجه تجاوز نمی کند، بهتر است به ساختارهای لوله ای (با لوله های خلاء) به جای تخت ترجیح داده شود. براکت‌های آن‌ها توانایی جهت‌یابی و تغییر زاویه شیب بالای افق را به صورت جداگانه فراهم می‌کند که کارایی را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهد.


عکس کلکتورهای خورشیدی متشکل از لوله های خلاء را نشان می دهد

ظرفیت ذخیره آب

برای پوشش نیاز ساکنان خانه به آب گرم، باید در سامانه آب و هوای خورشیدی گنجانده شود. ظرفیت ذخیره سازی. به شما این امکان را می دهد که در روزهای ابری آب را برای ساکنان تامین کنید.

ظرفیت مخزن به صورت زیر محاسبه می شود:

  • هر کدام 50 لیتر متر مربعکلکتورهای خورشیدی تخت؛
  • 90 لیتر در هر متر مربع مخازن ذخیره لوله.

طرح عملکرد سیستم گرمایش خورشیدی

انواع سیستم های گرمایش خورشیدی

هنگام طراحی یک سیستم آب و هوای خورشیدی، می توانید بین دو گزینه اصلی انتخاب کنید:

  1. انباشته شدن انرژی خورشیدی در دستگاه های ویژه برای استفاده بعدی. در این مورد، بخشی از سیستم است مخزن ذخیره سازی، که در آن آب گرم می شود. برای اطمینان از عملکرد سیستم در روزهای ابری، یک دیگ بخار اضافی با استفاده از منابع انرژی سنتی مورد نیاز است. در مواقعی که آب موجود در مخزن کافی نباشد، آب را گرم می کند کار کارآمدسیستم آب و هوای خورشیدی

    از مخزن، مایع خنک‌کننده گرم شده از طریق خطوط لوله به رادیاتورهای گرمایشی جریان می‌یابد که مانند یک سیستم گرمایش کلاسیک عمل می‌کنند.

  2. مستقیماً از گرمای حاصل در سیستم گرمایش خانه استفاده کنید. در اینجا خورشید آب خروجی از باتری ها را گرم می کند (بازگشت). بنابراین، دیگ خنک کننده با مقدار بیشتری دریافت می کند دمای بالا، که به طور قابل توجهی هزینه های گرمایش را کاهش می دهد - بخاری با بار بسیار کمتری کار می کند.

سیستم گرمایش ترکیبی با دیگ و پنل خورشیدی

برخی از ویژگی های عملیاتی

مهم ترین نکات در مورد استفاده از سیستم های خورشیدی را ذکر می کنیم:

  • نمی تواند بیش از یک سوم نیازهای گرمایشی خانه را پوشش دهد.
  • بخشی از سیستم خنک کننده مایع سنتی است که در آن از رادیاتورها به عنوان تجهیزات گرمایشی استفاده می شود.
  • توصیه می شود از دیگ بخار گاز چگالشی که بالاترین راندمان را دارد به عنوان منبع اصلی انرژی استفاده کنید.
  • زاویه شیب کلکتورها باید برابر با 60 درجه باشد، در غیر این صورت راندمان منظومه شمسی در زمستان به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

از گرمای خورشید می توان به روش های مختلفی استفاده کرد

نتیجه گیری

اگرچه در حال حاضر سیستم های خورشیدی موجود نمی توانند جایگزین شوند گرمایش سنتی، آنها به طور قابل توجهی بار روی دیگ را کاهش می دهند و در مصرف سوخت صرفه جویی می کنند. و خورشید در این امر تنها کمک کننده نیست. شما می توانید در مورد طرح های گرمایش ترکیبی از ویدیوی موجود در این ماده اطلاعات بیشتری کسب کنید.

hydroguru.com

  • کدام لوله ها برای گرمایش آپارتمان بهتر است؟

هر صاحب یک خانه روستایی با موضوع مهمی مانند اطمینان از تامین گرما برای تمام فضاهای زندگی روبرو است. امروزه تولید کنندگان مختلف گزینه های خود را برای گرمایش فردی کلبه های خصوصی در خارج از شهر ارائه می دهند. یک پیشرفت جدید در این زمینه گرمایش زمین گرمایی است. البته، اکثر صاحبان خانه مطمئن هستند که چنین سیستم تامین گرمای راحت و اقتصادی را می توان تنها در مناطقی که آبفشان ها، سازندهای آتشفشانی و چشمه های آب گرم وجود دارد نصب کرد. تاسیسات مدرن از این نوع می توانند با موفقیت در عرض های جغرافیایی معتدل عمل کنند چشمه های گرمدر دماهای پایین

ویژگی های گرمایش زمین گرمایی

گرمایش زمین گرمایی به یک روش جایگزین برای تامین گرمای خانه اشاره دارد. این گزینه برای نصب حرارتی را می توان تقریباً ایده آل برای تنظیم یک خانه خصوصی یا خانه روستایی. برای کار در سیستم از آن استفاده می شود انرژی زمین گرمایی،که از منابع مختلف حرارت طبیعی استخراج می شود. اصل اساسی عملیات در چنین نصبی مشابه عملکرد یک سیستم راه رفتن است. تفاوت اصلی در زیر است: اگر در یخچال یخچال از سیستم حاصل خنک کننده برای هوا تولید کند، در اینجا تولید می کند. انرژی حرارتیکار هماهنگ حتی با ویژگی های دمای پایین

ویژگی اصلی گرمایش زمین گرمایی در خانه این است که در فصل گرم تابستان هوای خانه خنک می شود اما در زمستان گرم می شود. در عین حال، هزینه های چنین گرمایشی در مقایسه با سایر موارد بسیار پایین است تاسیسات حرارتیعملکرد چنین سیستمی از جهاتی شبیه تهویه مطبوع است. او به ایجاد در خانه کمک می کند گرمای لازمو راحتی، فراهم کردن شرایط زندگی راحت در خانه برای صاحبان.

اصل گرمایش زمین گرمایی

تاسیسات زمین گرمایی به طور مستقل عمل می کند و به وضوح دمای مورد نیاز در اتاق را تنظیم می کند. اصل زیربنای عملکرد آن برای همه تاسیسات یکسان است، بنابراین مستقل از آن است تولید کنندگان مختلفاجزاء کار اصلی به پمپ های مخصوصکه ممکن است در تصمیمات طراحی، تنوع، اما در عین حال تفاوت هایی بین خود داشته باشند داده های ضریباز نظر عملکرد گرمایی، همه آنها مشابه هستند. با توجه به انرژی مصرفی، سیستم زمین گرمایی با انواع مختلف با موفقیت کار می کند انرژی زمین

این سیستم از دو مدار تشکیل شده است که عبارتند از:

  • داخلی؛
  • خارجی

اولین مورد از موارد ذکر شده با یک نصب گرمایش آشنا برای بسیاری از اتصال لوله ها و عناصر رادیاتور نشان داده شده است. کانتور بیرونی است مبدل حرارتی ابعادی،که در زیر ضخامت زمین یا در یک بدنه آبی سوار می شود. مایع مخصوصی با افزودن ضد یخ در داخل آن به گردش در می آید و گاهی نیز با آب معمولی پر می شود. مایع خنک کننده در حال افزایش است دمای محیط،و یکی که از قبل گرم شده است بیشتر به پمپ زمین گرمایی می رود. گرمای انباشته شده بیشتر به مدار داخلی منتقل می شود. این اجازه می دهد تا آب در عناصر و لوله های رادیاتور در سراسر خانه گرم شود.

روش های اجرای تاسیسات زمین گرمایی

این نوع گرمایش در نحوه نصب مبدل حرارتی متفاوت است. امروزه از سه نوع استفاده می شود:

  1. عمودیمبدل حرارتی: جمع و جور است و هزینه نصب بالاتری نسبت به انواع دیگر دارد. برای نصب مبدل حرارتی عمودی، نیازی به استفاده از مساحت بزرگ نیست، اما باید از آن استفاده کنید دکل های حفاری تخصصیبسته به فناوری انتخاب شده، عمق چاه تمام شده می تواند تا 200 متر برسد، حداقل مقدار 50 متر است. عمر مفید سیستم است تا صد سالاگر این نوع گرمایش زمین گرمایی در یک منطقه توسعه یافته نصب شده باشد، مفید است. چشم انداز منطقه عملا دست نخورده باقی خواهد ماند.
  2. افقیمبدل حرارتی: این نوع اغلب استفاده می شود. هنگام نصب یک مبدل حرارتی افقی، لوله ها به عمق کافی بزرگ قرار می گیرند که لزوماً بیشتر از آن است. سطح انجماد خاکعیب اصلی استفاده از این نوع سیم کشی این است که برای نصب کلکتور نیاز به فضای زیادی دارد. نصب چنین سیستمی در یک سایت از قبل توسعه یافته دشوار است.
  3. بر پایه آبمبدل حرارتی: این نصب در بین انواع گرمایش زمین گرمایی مقرون به صرفه ترین است، زیرا به دلیل کارایی آن انرژی بدنه های آبیاین سیستم برای آن دسته از صاحبان خانه هایی که صدها متر دورتر از بدنه آبی دارند، مناسب است. چنین مبدل حرارتی سودآورترینکه باعث می شود نصب آن در بین انواع گرمایش های مشابه مناسب ترین باشد.

مزایا و معایب گرمایش زمین گرمایی

گرمایش زمین گرمایی در آمریکا در طول بحران دهه 80 مطرح شد. در ابتدا، نصب تأسیسات هزینه زیادی داشت و چنین گرمایشی منحصراً توسط افراد ثروتمند استفاده می شد، اما بعداً گرمایش زمین گرمایی تبدیل شد. در دسترس تربرای استفاده انبوه توسط مردم

مزایای استفاده از گرمایش زمین گرمایی در یک خانه خصوصی:

  • انرژی زمین گرمایی را می توان تقریباً در همه جا به دست آورد و متعاقباً از آن استفاده کرد.
  • عرضه این نوع گرما نامحدود است.
  • استفاده از چنین انرژی پایدارترین در نظر گرفته می شود.
  • انرژی زمین گرمایی حاوی انواع مختلفی از انتشارات مضر ناشی از احتراق دی اکسید کربن نیست.
  • گرمایش مبتنی بر تاسیسات زمین گرمایی نیازی به نگهداری مداوم خانه ندارد.
  • گرمایش برای صاحب خانه رایگان در نظر گرفته می شود.
  • پمپ های نصب بسیار طول می کشد فضای کمترنسبت به موارد مشابه تاسیسات حرارتییک پمپ زمین گرمایی تقریباً به همان مقدار فضا برای نصب نیاز دارد که مثلاً یک یخچال.
  • انرژی زمین گرمایی به گرم کردن اتاق و در صورت لزوم خنک کردن آن کمک می کند.
  • در صورت تمایل، چنین گرمایشی را می توان همراه با سایر سیستم های تامین گرما، به عنوان مثال، با سیستم گاز، دیزل یا با انرژی خورشیدی نصب کرد.

با وجود تعدادی از جنبه های مثبت استفاده از این نوع گرمایش، تاسیسات زمین گرمایی نیز مختص به خود هستند ایرادات،اصلی ترین آنها عبارتند از:

  • هزینه های بالا برای نصب کل سیستم؛
  • دوره بازپرداخت طولانی

چنین کاستی هایی از سیستم گرمایش در مقایسه با روند فعلی در افزایش هزینه های جهانی کم رنگ است. انواع مختلفسوخت البته دوره بازپرداخت طولانی است، اما در صد سال یک تاسیسات زمین گرمایی تمام مزایای خود را نشان می دهد و ثابت می کند. کارایی آندر عمل این نوع گرمایش قبلاً در تعدادی از کشورهای اروپایی و آمریکا مورد استقبال قرار گرفته است. به عنوان مثال، در سوئد، حدود 70 درصد از صاحبان خانه های خصوصی چنین سیستمی را برای گرمایش انتخاب کردند.

ویدیو

سرگئی الگازین همه چیز را در مورد گرمایش زمین گرمایی در یکی از خانه های فنلاند فهمید:



 
مقالات توسطموضوع:
بیسکویت کشک: دستور پخت با عکس
بیسکویت کشک: دستور پخت با عکس
سلام دوستان عزیز! امروز می خواستم در مورد طرز تهیه کلوچه های پنیری بسیار خوشمزه و لطیف برای شما بنویسم. همان چیزی که در کودکی می خوردیم. و همیشه برای چای مناسب خواهد بود، نه تنها در تعطیلات، بلکه در روزهای عادی. من به طور کلی عاشق کار خانگی هستم
تعبیر خواب بر اساس کتاب های مختلف رویایی
تعبیر خواب بر اساس کتاب های مختلف رویایی
کتاب رویا ورزشگاه، تمرین و مسابقات ورزشی را نمادی بسیار مقدس می داند. آنچه در خواب می بینید نشان دهنده نیازهای اساسی و خواسته های واقعی است. اغلب، آنچه این علامت در رویاها نشان می دهد، ویژگی های شخصیتی قوی و ضعیف را در رویدادهای آینده نشان می دهد. این
لیپاز در خون: هنجار و علل انحراف لیپاز در جایی که در چه شرایطی تولید می شود
لیپاز در خون: هنجار و علل انحراف لیپاز در جایی که در چه شرایطی تولید می شود
لیپازها چیست و چه ارتباطی با چربی ها دارد؟ چه چیزی پشت سطوح خیلی زیاد یا خیلی کم این آنزیم ها پنهان شده است؟ بیایید تجزیه و تحلیل کنیم که چه سطوحی نرمال در نظر گرفته می شوند و چرا ممکن است تغییر کنند. لیپاز چیست - تعریف و انواع لیپازها
چگونه و به چه میزان گوشت گاو را بپزیم
چگونه و به چه میزان گوشت گاو را بپزیم
پختن گوشت در فر در بین خانم های خانه دار مرسوم است. اگر تمام قوانین رعایت شود، غذای تمام شده گرم و سرد سرو می شود و برش هایی برای ساندویچ درست می شود. اگر به تهیه گوشت برای پخت دقت کنید گوشت گاو در فر تبدیل به غذای روز می شود. اگر در نظر نگیرید