Maalämpöjärjestelmät maalaistaloon: tee-se-itse -järjestelyominaisuudet

Toimintaperiaate

Sellainen ilmiö kuin maalämpö, ​​jonka periaate muistuttaa tavanomaista jääkaappia, vain päinvastoin, on tulossa yhä suositummaksi. Maa säilyttää lämpöä jatkuvasti, on mahdollista lämmittää sen pinnalla olevia esineitä. Tärkeintä on, että kuuma magma lämmittää maata sisältäpäin, eikä maan ansiosta se jäädy ylhäältä.

Ja toimintaperiaate tässä on seuraava: lämpöpumppu asetetaan päälle, lämmönvaihdin lasketaan erityiseen maa-akseliin. Pohjavesi kulkee pumpun läpi ja lämmitetään. Siten tässä tapauksessa saatu lämpö käytetään teollisiin tai kotitaloustarkoituksiin. Näin maalämmitys toimii.

Kaavio lämpöpumpusta

Huomaa, että tällaisen järjestelmän tärkein etu on, että 1 kW:n sähkökustannuksilla saamme hyödyllistä lämpöenergiaa välillä 4-6 kW. Vertailun vuoksi: perinteinen ilmastointilaite ei pysty muuttamaan 1 kW sähköä 1 kW:ksi lämpöenergiaksi (energian säilymisen laki, koska häviöitä yhden energiatyypin muuntamisessa toiseksi ei valitettavasti ole vielä peruutettu ). Maan lämmöstä lämmitys maksaa itsensä takaisin riittävän nopeasti oikealla lähestymistavalla maalämmityksen toteuttamiseen.

Järjestelmän arvioidut kustannukset ja takaisinmaksu

Kun valitset lämpölämmityksen, jonka toimintaperiaate on jo tiedossa, omistajien tulee olla tietoisia siitä, että tiettyjä investointeja tarvitaan. Laitteen merkki valitaan käyttäjän vaatimusten mukaan, yksiköiden hinta riippuu monista tekijöistä, esimerkiksi tehosta.

4-5 kW:n laitteiden hinnaksi on arvioitu 3000-7000 dollaria, 5-10 kW:n 4000-8000 dollaria, 10-15 kW:n jo 5000-10000 dollaria. Lisäksi 40-50% summasta on asennustöiden ja järjestelmän käynnistämisen kustannuksia. Tuloksena on erittäin vaikuttava määrä kustannuksia. Mutta ne kaikki maksavat itsensä takaisin noin 3-5 vuodessa ja sitten jää vain lämpöpumpun kuluttamat sähkölaskut.

Geotermisen energian saannin periaate

Maalämpöasemien toimintaa verrataan usein ilmastointijärjestelmien tai perinteisen jääkaapin toimintaperiaatteeseen. Jokainen kaavioista koostuu kahdesta lämmönvaihtopiiristä. On yleisesti hyväksyttyä, että maassa sijaitsevassa piirissä kantoaine lämmitetään (useimmiten jäätymätön freonilla on tämä rooli), joka siirretään myöhemmin lämmönvaihtimen höyrystimen "kotipiiriin".

Talossa kiertämisen jälkeen jäähtynyt neste on lämmitettävä uudelleen noin + 7 °C:een syklin toistamiseksi. Samanaikaisesti kesällä järjestelmä toimii päinvastaisella periaatteella, jäähdyttäen talon ilmaa, joten olisi oikeampaa kutsua sitä ei lämmitykseen, vaan ilmastointiin.

Lämpöpumpun käyttö

Järjestelmän kestävyys riippuu lämpöpumpun ominaisuuksista ja olosuhteista. Geotermisissä laitoksissa se pystyy toimimaan noin 1800 tuntia vuodessa. Tämä on keskiarvo leveysasteille ilman maanalaisia ​​lämpölähteitä.

Miten lämpöpumppu toimii

Lämmitysjärjestelmän toimintaperiaate on identtinen, eikä sillä ole mitään tekemistä alkuperämaan tai merkin kanssa. Maalämpöpumput voivat vaihdella rakenteeltaan, kooltaan, ulkonäöltään, mutta lämmöntuotantokerroin on aina sama eri yritysten ja eri maiden pumpuilla. Tämä johtuu nimenomaan luonnonenergian lämpöenergiaksi prosessoinnin erikoisuudesta.

Tällaisten virhearviointien seuraukset johtavat lopulta tuhoisiin seurauksiin - maaperä painuu epätasaisesti, paikoin se menee hyvin syvälle, minkä seurauksena suojaavat muoviputket vaurioituvat. Jos talo sijaitsee lähellä, perustan tai seinien muodonmuutos voi tapahtua geologisten muutosten vuoksi.

Ajoittain on ryhdyttävä toimenpiteisiin maaperän "regeneroimiseksi", jota varten lämmönvaihtimeen syötetään ylimääräistä lämpöenergiaa. Tämä voi olla aurinkoenergiaa tai anturin lämmitystä, kun lämpöpumppua käytetään tilan jäähdytystilassa.

Lopuksi on huomattava, että geoterminen asennus ei ole vielä kaikkien saatavilla.Joissakin tapauksissa takaisinmaksuaika voi kestää yli 10 vuotta, mutta lopulta näistä talon lämmitysmenetelmistä tulee pian paitsi vaihtoehtoisia, myös ainoita mahdollisia.

VIDEO: Maalämpöpumput

Maalämpö: analysoimme toimintaperiaatteen

Tämän tyyppisen lämmityksen toimintaperiaate on melko yksinkertainen ja se piilee maan ominaisuudessa olla jäätymättä edes melko alhaisissa lämpötiloissa. Esimerkiksi noin miinus viidentoista ilman lämpötilassa maa jäätyy vain viidestä seitsemään asteeseen. Ja nyt vastataan kysymykseen, onko mahdollista saada melko onnistuneesti hyöty tästä maaomaisuudesta ja lämmittää talo sellaisen resurssin avulla? Vastaus on ilmeinen: tietysti, kyllä! Joten miksi et tekisi sitä? Asia on siinä, että kaikki ei ole niin yksinkertaista. Tällaisen lämmityksen asentamiseksi on tarpeen ratkaista siihen liittyvät pienet ongelmat, jotka on lueteltu alla.

Maalämpöasennukset

• Saadaksesi maksimaalisen lämmön pois maasta, sinun on kerättävä tämä lämpöenergia ja keskitettävä se talon lämmittämiseen, ja tämä on vaivan arvoista.
• On välttämätöntä ylläpitää johtimen lämpötilaa. Lämmitettävän nousuputken on johdettava lämpöä nesteisiin, jotka kulkevat keskuslämmitysjärjestelmän läpi.
• Jos tämä johdin on jäähtynyt, sen lämpötila on palautettava välittömästi lämmittämällä. Tämän ongelman ratkaisemiseksi keksittiin erityiset maalämpöpumput, jotka auttavat selviytymään tehtävästä.Tämä laite auttaa ottamaan talteen normaaliin lämmitykseen tarvittavan lämpömäärän, jota voidaan käyttää monenlaisiin tarpeisiin. Muuten, tällaiset pumput pystyvät selviytymään melko suurista työmääristä. Suunnittelumahdollisuudet riippuvat suoraan sen sijainnista talossa.

Jos aikaisemmin tällainen ilmiö, kuten talon lämmitys maan lämpöenergian avulla, löytyi yksinomaan maamme ulkopuolella, nykyään tällaiset laitteet eivät ole ihme eikä harvinaisuus.

Lämpörakenteiden toimintakaavio

Huomaa samalla, että niitä ei asenneta vain eteläisiin, lämpimiin osiin, kuten saatat ajatella. Pohjoisilla alueilla tämä on vielä yleisempää.

Katsotaanpa tarkemmin, millainen työsuunnitelma rakenteilla on. Kauan sitten ihmisillä oli kysymys, miksi kun tietyt nesteet haihtuvat pinnalta, pinta jäähtyy ja miksi energiaa otetaan pois. Heti kun tähän kysymykseen annettiin vastaus, heräsi ajatus, miksi tätä mekanismia ei ajaisi päinvastaisessa järjestyksessä, eli miksi ei saisi lämmintä ilmaa jään sijaan. Esimerkki on nykyaikaisten ilmastointijärjestelmien toiminta: monet niistä eivät vain jäähdytä, vaan myös lämmittävät ilmaa. Tällaisten laitteiden ainoa haittapuoli on niiden rajoitettu toiminta matalissa lämpötiloissa. Tietyssä lämpötilassa ne eivät yksinkertaisesti voi toimia. Toisin kuin he, maalaistalon maalämpö on täysin vailla tällaista haittaa, vaikka niiden ja edellä mainitun laitteen toimintaperiaate on suunnilleen sama.

Maalämpö maalaistalon

Lämmönvaihtimen asennus

Nykyiset asennustyypit ovat:

• pystysuora, kun sinun on porattava useita kaivoja;
• vaakasuora, jossa kaivataan kaivoja jäätymissyvyyden alapuolelle;
• veden alla, kun laskeminen suoritetaan lähimmän säiliön pohjaa pitkin.

Tämä on mielenkiintoista: Selvitetään se yhdessä - mikä on tehokkaampi yksiputki tai kaksiputkinen lämmitysjärjestelmä?

Järjestelmän asennus

Maatalon geoterminen lämmitys järjestelyvaiheessa vaatii vankan taloudellisen investoinnin. Järjestelmän korkeat kokonaiskustannukset johtuvat suurelta osin lämmityspiirin asennukseen liittyvästä suuresta maatyöstä.

Ajan myötä taloudelliset kustannukset maksavat itsensä takaisin, koska lämmityskaudella käytetty lämpöenergia saadaan talteen maan syvyydestä pienellä sähkönkulutuksella.

• pääosan tulee sijaita maan alla tai säiliön pohjassa;
• itse taloon asennetaan vain melko kompaktit laitteet ja asennetaan patteri- tai lattialämmityspiiri. Talon sisällä olevien laitteiden avulla voit säätää jäähdytysnesteen lämmitystasoa.

Suunniteltaessa maan lämmöstä johtuvaa lämmitystä on tarpeen määrittää työpiirin asennusvaihtoehto ja keräimen tyyppi.

Keräilijöitä on kahdenlaisia:

1. Pystysuora - uppoaa maahan useita kymmeniä metrejä. Tätä varten lyhyen matkan päässä talosta on porattava useita kaivoja. Kaivoihin upotetaan piiri (luotettavin vaihtoehto on ristisilloitetusta polyeteenistä valmistetut putket).

2. Haitat: Suuret taloudelliset kustannukset useiden kaivojen poraamisesta maahan, joiden syvyys on vähintään 50 metriä.

   Edut: Putkien sijoittaminen maan alle syvyyteen, jossa maan lämpötila on vakaa, varmistaa järjestelmän korkean hyötysuhteen. Lisäksi pystykeräin vie pienen maa-alueen.

3. Vaakasuora. Tällaisen keräimen käyttö on sallittua alueilla, joilla on lämmin ja lauhkea ilmasto, koska maaperän jäätymissyvyys ei saa ylittää 1,5 metriä.

4. Haitat: Tarve käyttää suurta aluetta sivustosta (pääasiallinen haitta). Tätä maa-aluetta ääriviivan asettamisen jälkeen ei voida käyttää puutarhaan tai kasvimaahan, koska järjestelmä toimii niin, että kylmäaineen kuljetuksen aikana vapautuu kylmää, mikä saa kasvien juuret jäätymään.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   Edut: Halvempaa maatyötä, jonka voit tehdä jopa itse.

Geotermistä energiaa voidaan tuottaa asettamalla vaakasuora geoterminen piiri jäätymättömän säiliön pohjalle. Tämä on kuitenkin vaikea toteuttaa käytännössä: säiliö voi sijaita yksityisen alueen ulkopuolella, jolloin lämmönvaihtimen asennus on sovitettava yhteen. Etäisyys lämmitetystä esineestä säiliöön ei saa olla yli 100 metriä.

Vaatimukset maalämpölle kotona omin käsin

Ensi silmäyksellä saattaa tuntua, että asennuskustannukset ovat liian korkeat, mutta asennusta pitkään käyttämällä jokainen voi varmistaa, että tämä lämmitys maksaa itsensä nopeasti takaisin eikä vaadi investointeja.

Geolämmitys vaatii:

• Kertaluonteinen suurten varojen sijoitus;
• Huomattavat voimat järjestelyyn;
• Oikea ja asiantunteva valmistautuminen.

Lisäksi voidaan havaita säännöllinen hintojen nousu kaasun ja sähkön kaltaisten resurssien, jota tapahtuu lähes joka kuukausi, mutta maalämpöjärjestelmä ei ole riippuvainen näistä hinnoista.

Osa järjestelmästä on maanalainen, minkä ansiosta maata käytetään lämmönlähteenä. Tämäntyyppinen lämmitys vaatii kaivon, anturin ja lämmönvaihtimen. Talon alueelle asennetaan vain laite, jonka ansiosta syntyy lämpöä, ja se ei yleensä vaadi liikaa tilaa. Tämän laitteen ansiosta lämpötilaa säädellään ja lämpöenergiaa syötetään. Järjestelmää asennettaessa tarvitaan pieni putkien haarautuminen ja patteri, ja jos rakennus on pieni, generaattori asennetaan kellariin.

Asennamme maalämpöä itse

Projektin kustannukset ja geotermisen rakenteen asennustyöt ovat melko merkittäviä, kaikkien tarvittavien laitteiden hankinta, asiantuntijaryhmän osallistuminen sekä pitkän aikavälin kaivauksen tarve eivät voi olla halpoja.

Tämän tyyppisen lämmityksen taloon asentamisen kannattavuuden vuoksi takaisinmaksuaika on kuitenkin melko nopea. Lisäsäästöjä voidaan saada asentamalla muita vaihtoehtoisia energiantuotantolähteitä, kuten aurinkopaneeleja, jotka voivat tehostaa geotermistä verkkoa. Vaikka fossiilisten luonnonvarojen ja kaasun hinnankorotukset olisivat merkittäviä, ne eivät vaikuta lämmityskustannuksiin.

Pääosa johtoverkosta on piilotettu syvälle maan alle, kaivoon sijoitettu kylmäainesäiliö toimittaa polttoainetta taloon.Lisäksi kellariin tai muuhun kodinhoitohuoneeseen sinun on sijoitettava lämpögeneraattori. Useimmat näistä laitteista ovat melko kompakteja. Tilojen lämmittämiseksi on asennettava useita pattereita.

Asennetulla generaattorilla on mahdollista säätää talon lämpötilaa ja energiankulutusta. Asennukseen liittyy huoneiden lämmityslaitteiden asennus, putkilinjan haarautuminen. Useimmissa tiloissa lämmönkehitin viedään erilliseen huoneeseen, jotta työn aiheuttama melu ei häiritse asukkaiden omaa toimintaa.

Kuinka tehdä maalämpöä omin käsin kotona

Maalämpöpumpun asennuskaavio.

Tämä on yksi kalleimmista ja aikaa vievistä lämmitystyypeistä. Sinun on suoritettava laajamittaiset maanrakennustöitä, laitekustannukset muodostavat suurimman osan kustannuksista. Ennen kuin aloitat tällaisen lämmityksen luomisen omin käsin, sinun on selvitettävä, mitä järjestelmiä käytetään ja mitkä ovat niiden laitteen ominaisuudet.

Maalämpöasennukseen tarvittavat materiaalit:

• polyeteeni putket;
• Lämpöpumppu;
• lämmityspatterit.

Luokittelu tyypin mukaan:

• vaakasuuntaista lämmönvaihdinta käytetään useimmiten, jolloin putket on asetettu maahan syvyyteen, joka ylittää alueesi maaperän jäätymistason. Tämän tyyppisellä lämmityksellä on merkittävä haittapuoli - piiri vie suuren alueen. Jos talosi pinta-ala on 250 m², sen lämmittämiseksi sinun on laskettava putket noin 600 m²:n alueelle, eikä tätä voida tehdä kaikilla alueilla. On erityisen hankalaa tehdä tällainen lämmitys kotona, jos alue on jo jalostettu, esimerkiksi keräimen tulisi olla vähintään 1,5 metrin päässä puusta;
• pystysuoralla lämmönvaihtimella on paljon pienemmät mitat, mutta sen hinta on korkeampi. Sen asentamiseen tarvitaan vähän tilaa, mutta sinun on käytettävä porauslaitteita.

Kaivo voi olla 50-200 metriä, mutta se palvelee jopa 100 vuotta. Tämä menetelmä on kätevä, kun maalaistalon alue on jo varustettu, olemassa olevaa maisemaa ei tarvitse muuttaa. Tämän tyyppisen maalämpölämmityksen asentaminen kokonaan omin käsin ei toimi, koska tarvitset erityisiä laitteita kaivon poraamiseen - veteen sijoitettu vaihdin on taloudellisin tapa, se käyttää veden lämpöenergiaa. Sen käyttö on mahdollista, jos etäisyys säiliöön on enintään 100 m. Kierremuoto on tehty putkista ja asetettu pakkasvyöhykkeen syvyyteen, säiliön pinta-alan tulee olla yli 200 m² . Tätä menetelmää käytettäessä ei tarvitse tehdä suuria maanrakennustöitä ja siksi kaikki voidaan tehdä käsin.

Jos puhumme tämän projektin toteuttamisen monimutkaisuudesta, se on melko suuri, ja jos päätät tehdä kaiken itse, kolmas menetelmä on helpoin. Jos ostat kalliita laitteita, asennus on suoritettava laadukkaasti, muuten järjestelmä ei toimi normaalisti.

Maalämpölähteet

Maalämpössä voidaan käyttää seuraavia maanpäällisen lämpöenergian lähteitä:

• korkea lämpötila;
• matala lämpötila.

Esimerkiksi lämpöjouset kuuluvat korkealämpöisiin. Voit käyttää niitä, mutta niiden laajuutta rajoittaa tällaisten lähteiden todellinen sijainti.Jos Islannissa tällaista energiaa käytetään aktiivisesti, niin Venäjällä lämpövedet ovat kaukana siirtokunnista. Ne ovat keskittyneet Kamtšatkaan, jossa pohjavettä käytetään lämmönsiirtoaineena ja toimitetaan kuumavesijärjestelmiin.

Tulivuoria ei tarvita maan lämpöenergian tehokkaaseen hyödyntämiseen. Riittää, kun käytetään niitä resursseja, jotka ovat vain 200 metrin päässä maanpinnasta

Mutta matalalämpöisten lähteiden käyttöön meillä on kaikki tarvittavat edellytykset. Tähän tarkoitukseen sopivat ympäröivät ilmamassat, maa tai vesi. Tarvittavan energian ottamiseen käytetään lämpöpumppua. Sen avulla ympäristön lämpötilan muuntaminen lämpöenergiaksi suoritetaan paitsi lämmitykseen, myös yksityisen kotitalouden kuuman veden toimittamiseen.

Plussat

Tällaisten lämmitysjärjestelmien toiminta suoritetaan laadukkaasti uudella ja epätavallisella polttoaineella - maan suoliston energiaa käytetään ilmastointiin sekä yksityisen talon lämmitykseen. Tämä energia luo optimaaliset ja mukavat elinolosuhteet, eikä saastuta ympäristöä haitallisilla aineilla ja jätteillä. Talon lämmitys tapahtuu vapaalla energialla, 1 kW sähköä kohti järjestelmä palauttaa 4-5 kW lämpöä

Yhtä tärkeä etu on, että ei tarvitse ostaa ylimääräisiä liesituulettimia ja savupiippuja, jotka saattavat olla tarpeen muiden lämmitysjärjestelmien moitteettoman toiminnan varmistamiseksi. Lämmitystoiminnan aikana maasta ei vapaudu haitallisia höyryjä ja hajuja, tällainen järjestelmä ei aiheuta liiallista melua, ja lisäksi se ei vie paljon tilaa.Geotermiset yksiköt, toisin kuin kiinteän polttoaineen ja nestemäisen polttoaineen järjestelmät, ovat käytännössä näkymättömiä ihmisille, ne eivät tuhoa talon julkisivua ja sisätilojen eheyttä

Ei tarvitse tuhlata aikaa miettimään asioita, kuten varastointia, toimitusta ja polttoaineen ostamista, koska planeetan energia on ehtymätön

Geotermiset yksiköt, toisin kuin kiinteän polttoaineen ja nestemäisten polttoaineiden järjestelmät, ovat käytännössä näkymättömiä ihmisille, ne eivät tuhoa talon julkisivun ja sisätilojen eheyttä. Ei tarvitse tuhlata aikaa miettimään asioita, kuten varastointia, toimitusta ja polttoaineen ostoa, koska planeetan energia on ehtymätön.

Jos sinun on lämmitettävä kotisi maan lämmöllä, sinun tulee ottaa huomioon myös sen taloudellinen puoli. Huomaamme välittömästi, että tällaisen järjestelmän asennusprosessi vaatii korkeita kustannuksia verrattuna diesel- ja kaasulaitteisiin.

Sitä vastoin voidaan todeta, että sähkönkulutuksen taso on huomattavasti pienempi, joten pitkällä aikavälillä maalämpölaitteiden hankinnan taloudellinen kannattavuus näkyy paljaalla silmällä. Kehittäjien mukaan jokaisesta käytetystä sähköenergian kilowatista palautetaan jopa viisi kilowattia lämpöenergiaa.