Γεωθερμική οικιακή θέρμανση από τον εαυτό σας: μια συγκριτική επισκόπηση των μεθόδων συσκευής

Πολλοί ιδιοκτήτες ιδιωτικών σπιτιών εξακολουθούν να πιστεύουν ότι η γεωθερμική θέρμανση είναι σχεδόν ένας όρος επιστημονικής φαντασίας και ισχύει μόνο για τις περιοχές όπου οι θερμές πηγές βράζουν και υπάρχει υψηλή ηφαιστειακή δραστηριότητα. Και δεδομένου ότι τέτοια φυσικά φαινόμενα είναι σπάνια, οι προοπτικές χρήσης αυτής της εναλλακτικής ενέργειας στις συνθήκες μας φαίνονται ασαφείς για πολλούς. Στην πραγματικότητα, μια γεωθερμική αντλία παράγει με επιτυχία θερμότητα ακόμη και σε χαμηλές θερμοκρασίες, έτσι ώστε ακόμη και σε εύκρατο κλίμα να μπορεί να χρησιμοποιηθεί αρκετά αποτελεσματικά. Είναι όμως δυνατόν να τοποθετήσετε τη γεωθερμική θέρμανση ενός σπιτιού με τα χέρια σας; Ας προσπαθήσουμε να το καταλάβουμε.

Ταξινόμηση ανά δομικό τύπο

Η αρχή της γεωθερμικής θέρμανσης είναι παρόμοια με την αρχή ενός κλιματιστικού ή ψυγείου. Το κύριο στοιχείο είναι μια αντλία θερμότητας που περιλαμβάνεται σε δύο κυκλώματα.

Η αρχή της γεωθερμικής (θερμότητας) αντλίας

Το εσωτερικό κύκλωμα είναι ένα παραδοσιακό σύστημα θέρμανσης που αποτελείται από σωλήνες και καλοριφέρ. Εξωτερικός - ένας εντυπωσιακός εναλλάκτης θερμότητας που βρίσκεται υπόγεια ή στη στήλη νερού. Μέσα μπορεί να κυκλοφορήσει ως ειδικό υγρό με αντιψυκτικό και συνηθισμένο νερό. Το ψυκτικό αναλαμβάνει τη θερμοκρασία του μέσου και «θερμαίνεται» εισέρχεται στην αντλία θερμότητας, η συσσωρευμένη θερμότητα μεταφέρεται στο εσωτερικό κύκλωμα. Έτσι, το νερό θερμαίνεται σε σωλήνες και καλοριφέρ.

Η γεωθερμική αντλία (θερμότητα) αποτελεί βασικό στοιχείο του συστήματος. Αυτή είναι μια συμπαγής μονάδα, δεν καταλαμβάνει περισσότερο χώρο από το πλυντήριο που είναι γνωστό κατά τη γνώμη μας. Αν μιλάμε για παραγωγικότητα, τότε για κάθε 1 kW ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνεται, η αντλία "εκπέμπει" έως και 4-5 kW θερμικής ενέργειας. Ενώ ένα συμβατικό κλιματιστικό, το οποίο έχει παρόμοια αρχή λειτουργίας, 1 kW θερμότητας "ανταποκρίνεται" σε 1 kW καταναλισκόμενης ηλεκτρικής ενέργειας.

Σχέδιο γεωθερμικής θέρμανσης σε ιδιωτική κατοικία

Πρέπει να παραδεχτούμε ότι η συσκευή αυτού του τύπου θέρμανσης είναι η πιο ακριβή και χρονοβόρα σήμερα. Το μεγαλύτερο μέρος της αξίας του είναι η αγορά εξοπλισμού και, φυσικά, χωματουργικών έργων. Φυσικά, ο λιτός ιδιοκτήτης σκέφτεται, αλλά είναι δυνατόν να εξοικονομήσετε, για παράδειγμα, στην εγκατάσταση και να κάνετε μόνοι σας τη γεωθερμική θέρμανση; Για να απαντήσετε σε αυτήν την ερώτηση, είναι απαραίτητο να κατανοήσετε ποια συστήματα χρησιμοποιούνται πιο συχνά και να κατανοήσετε τα χαρακτηριστικά της συσκευής τους.

Υπάρχουν άλλοι τύποι αντλιών που χρησιμοποιούνται σε συστήματα θέρμανσης. Θα μάθετε περισσότερα για αυτό από το άρθρο μας:https://aquatech.tomathouse.com/el/otoplenie/alt_otoplenie/teplovye-nasosy-dlya-otopleniya-doma.html

Οριζόντιος εναλλάκτης θερμότητας

Πολύ συχνά, χρησιμοποιείται ένα οριζόντιο περίγραμμα, με τη συσκευή της οποίας οι σωλήνες τοποθετούνται σε χαρακώματα σε βάθος μεγαλύτερο από το επίπεδο κατάψυξης του εδάφους σε μια δεδομένη περιοχή.

Το μειονέκτημα ενός γεωθερμικού συστήματος θέρμανσης με ένα οριζόντιο κύκλωμα είναι η μεγάλη περιοχή που καταλαμβάνει ο συλλέκτης

Το μειονέκτημα είναι ότι η περιοχή που καταλαμβάνεται από το κύκλωμα θα πρέπει να είναι πολύ μεγαλύτερη από το ίδιο το σπίτι, οπότε για τη θέρμανση ενός κτιρίου με εμβαδόν 250 m², περίπου 600 m² θα περάσουν κάτω από τους σωλήνες. Δεν μπορούν όλοι οι προγραμματιστές να έχουν μια τέτοια πολυτέλεια.

Επιπλέον, υπάρχουν ταλαιπωρίες εάν ο ιστότοπος είναι ήδη ενεργοποιημένος, πρέπει να παρατηρήσετε, για παράδειγμα, την απόσταση από τα δέντρα (1,5 m) και πολλές άλλες αποχρώσεις.

Κάθετος εναλλάκτης θερμότητας

Μια πιο συμπαγής, αλλά και πιο ακριβή επιλογή είναι ένας κάθετος εναλλάκτης θερμότητας. Δεν απαιτείται μεγάλη περιοχή για την εγκατάστασή της, αλλά απαιτείται ειδικός εξοπλισμός διάτρησης.

Η εγκατάσταση κάθετου εναλλάκτη θερμότητας απαιτεί τη χρήση ειδικού εξοπλισμού διάτρησης

Το βάθος του πηγαδιού, ανάλογα με την τεχνολογία, μπορεί να φτάσει τα 50-200 μέτρα, αλλά η διάρκεια ζωής του είναι έως και 100 χρόνια. Αυτή η μέθοδος είναι ιδιαίτερα σχετική όταν σχεδιάζετε μια γεωθερμική θέρμανση εξοχικής κατοικίας με εξοπλισμένη γειτονική περιοχή, σας επιτρέπει να αποθηκεύσετε το τοπίο σχεδόν στην αρχική του μορφή.

Εναλλάκτης θερμότητας νερού

Η πιο οικονομική γεωθερμική εγκατάσταση χρησιμοποιεί τη θερμική ενέργεια του νερού. Συνιστάται εάν η απόσταση από το πλησιέστερο νερό δεν υπερβαίνει τα 100 m.

Ένας εναλλάκτης θερμότητας με βάση το νερό είναι ο πιο πλεονεκτικός και επομένως πιο κατάλληλος για τη συσκευή

Το περίγραμμα των σωλήνων με τη μορφή σπείρας τοποθετείται στον πυθμένα, το βάθος πρέπει να είναι μικρότερο από 2,5-3 m, δηλαδή, βαθύτερο από τη ζώνη κατάψυξης. Η έκταση της δεξαμενής είναι από 200 m². Το κύριο πλεονέκτημα είναι ότι δεν χρειάζεται να εκτελέσετε επίπονη χωματουργική εργασία, αλλά πρέπει να λάβετε άδεια από ειδικές υπηρεσίες. Έχοντας ξοδέψει σημαντικά χρήματα σε ακριβό εξοπλισμό, δεν πρέπει να εξοικονομήσετε χρήματα σε εγκατάσταση υψηλής ποιότητας. Εξάλλου, από αυτόν εξαρτάται η ποιότητα και η αποτελεσματικότητα ολόκληρου του συστήματος.

Όπως μπορείτε να δείτε, η εγκατάσταση της γεωθερμικής θέρμανσης στο σπίτι με τα χέρια σας δεν είναι τόσο απλή. Από όλα τα είδη που αναφέρονται, ίσως μόνο η τελευταία επιλογή θα είναι πολύ απλή στην εφαρμογή από μόνη της. Αλλά ακόμη και σε αυτήν την περίπτωση, αξίζει να σταθμίσουμε όλα τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα.

Σχετικά με τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα του συστήματος

Για πρώτη φορά, η γεωθερμική θέρμανση παρακολουθήθηκε στενά στις Ηνωμένες Πολιτείες κατά τη διάρκεια της κρίσης στη δεκαετία του '80. Μάλλον ακριβές εγκαταστάσεις καταγράφηκαν στα σπίτια των πλουσιότερων και πιο προηγμένων, αλλά σταδιακά έγιναν πιο προσιτές και πιο δημοφιλείς. Η Ευρώπη σημείωσε την καινοτομία και άρχισε να εισάγει ενεργά στους ανοιχτούς της χώρους. Τώρα αυτός ο τύπος θέρμανσης δεν είναι καθόλου παράξενος, στη Σουηδία, για παράδειγμα, περίπου το 70% της θερμότητας συντίθεται με αντλίες θερμότητας.

Οι κατασκευαστές θαυμαστικού εξοπλισμού και πράσινων επαναλαμβάνουν ομόφωνα τα πλεονεκτήματα αυτού του τύπου θέρμανσης σε σχέση με όλους τους άλλους, τα κύρια πλεονεκτήματα που τονίζονται είναι:

• για θέρμανση, χρησιμοποιείται η θερμική ενέργεια της γης, η οποία είναι ανανεώσιμη και ανεξάντλητη.
• δεν υπάρχει κίνδυνος πυρκαγιάς.
• δεν υπάρχει ανάγκη παράδοσης και αποθήκευσης υλικών καυσίμου.
• κατά τη λειτουργία του εξοπλισμού δεν δημιουργούνται επιβλαβείς εκπομπές, το σύστημα είναι απολύτως ασφαλές και φιλικό προς το περιβάλλον.
• το σύστημα λειτουργεί αυτόνομα, δεν χρειάζεται συνεχή παρακολούθηση και παρέμβαση.
• Είναι οικονομικό, πρακτικά δεν απαιτεί έξοδα συντήρησης από τον ιδιοκτήτη.
• Με όλη την ποικιλία των μοντέλων, ο συντελεστής παραγωγικότητας του εξοπλισμού παραμένει σταθερά υψηλός.

Το γεωθερμικό σύστημα θέρμανσης εμφανίστηκε καλά σε συνδυασμό με τα "θερμά δάπεδα". Ένα τέτοιο ντουέτο παρέχει ομοιόμορφη κατανομή θερμοκρασίας και αποτρέπει τον σχηματισμό ζωνών υπερθέρμανσης.

Σπουδαίος! Αυτός ο τύπος θέρμανσης είναι πιο ευεργετικός για σπίτια με εμβαδόν έως 150 m², οι ιδιοκτήτες τέτοιων μικρών εξοχικών σπιτιών διαβεβαιώνουν ότι το κόστος εξοφλείται για περίπου 3-4 χρόνια.

Διαβάστε για άλλες επιλογές θέρμανσης στο επόμενο άρθρο μας:https://aquatech.tomathouse.com/el/otoplenie/alt_otoplenie/energosberegayushhee-otoplenie-chastnogo-doma.html.

Σημειώστε ότι στον μετα-σοβιετικό χώρο, αυτά τα συστήματα δεν έχουν γίνει ακόμη δημοφιλή. Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό σε μια αρκετά σημαντική επένδυση που θα πρέπει να γίνει στην αρχή και σε μια αρκετά μεγάλη περίοδο αποπληρωμής. Είναι μάλλον δύσκολο να πείσουμε τους συμπολίτες μας ότι αυτό, στο τέλος, εξακολουθεί να είναι οικονομικά κερδοφόρο. Αν και, αν λάβουμε υπόψη την ετήσια αύξηση της τιμής των συμβατικών ψυκτικών και το γεγονός ότι το σύστημα έχει σχεδιαστεί κατά μέσο όρο για 100 χρόνια αποτελεσματικής λειτουργίας, η επιλογή θα φαίνεται αρκετά δικαιολογημένη.