يوجد حاليًا العديد من الطرق لتنظيم التدفئة البديلة. يتميز معظمهم بكفاءة منخفضة ويستخدمون فقط كنظام مساعد. ومع ذلك ، هناك طريقة فعالة حقًا لتزويد الحرارة من مصادر بديلة لحرارة الأرض. كيف تصنع التدفئة الحرارية الأرضية في المنزل بيديك: مبدأ التشغيل والمضخات والمراجعات سيساعد في حل هذه المشكلة.
كيف يعمل التسخين الجيوحراري
اعتمادًا على تكوين التربة ، هناك زيادة طبيعية في درجة الحرارة بمقدار + 3 درجة مئوية لكل 100 متر.وبناء على هذه الظاهرة ، يتم استخدام التدفئة الحرارية الأرضية في أوروبا ، والتي تم استخدامها لأكثر من اثني عشر عامًا. لكن كيف يمكن استخدام هذا التأثير عمليًا؟
مبدأ تشغيل التدفئة الحرارية الأرضية في المنزل هو نقل الطاقة الحرارية باستخدام عدة أنواع من الناقل الحراري. يتطلب هذا عدة دوائر ، تؤدي كل منها وظيفتها الخاصة:
- الخارجي... تقع خطوط الأنابيب في بيئة تتراوح درجات الحرارة فيها من +7 درجة مئوية إلى +10 درجة مئوية. يتم نقل هذه الطاقة إلى المبرد الذي يدخل الدائرة التالية.
- التبادل الحراري... العنصر الرئيسي هو المضخة الحرارية. يدور المبرد فيه ، حيث ترتفع درجة الحرارة مع زيادة الضغط. يتم تسخينه من سائل تبريد الدائرة الخارجية ، ويدخل إلى الضاغط. نتيجة لذلك ، ترتفع درجة الحرارة من +7 درجة مئوية إلى +65 درجة مئوية. لتكرار الدورة ، يدخل السائل المبخر من خلال دواسة الوقود. هذا هو المبدأ الأساسي للتدفئة الحرارية الأرضية.
- كفاف داخلي... في ذلك ، بمساعدة مبادل حراري ، يتم نقل الطاقة الحرارية من المبرد إلى المبرد في نظام التدفئة الرئيسي للمنزل.
من أجل إجراء التدفئة الحرارية الأرضية بشكل صحيح بيديك ، يجب عليك أولاً تحديد مخطط الدائرة الأولية ومضخة الحرارة المناسبة.
يمكن الجمع بين التدفئة الحرارية الأرضية والأنواع التقليدية من الإمداد الحراري - مع غلاية غاز أو وقود كهربائي أو صلب بهذه الطريقة ، يمكن تقليل تكاليف تشغيل وسط التسخين.
أنواع التدفئة الجوفية في المنزل
قبل القيام بالتدفئة الحرارية الأرضية لمنزل ريفي بأيديكم ، ينبغي اتخاذ عدد من التدابير الأولية. بادئ ذي بدء ، ابحث عن أفضل طريقة لترتيب أنابيب الدائرة الأولية.
الشرط الرئيسي لذلك هو درجة حرارة البيئة التي ستوضع فيها الخطوط. لا ينبغي أن تكون أقل من +7 درجة مئوية. في الممارسة العملية ، يتم تثبيت خطوط الأنابيب في الأرض. في بعض الحالات ، يمكن أن يكون المسطح المائي أو النهر بمثابة البيئة الرئيسية. ومع ذلك ، غالبًا ما تشير المراجعات حول التدفئة الحرارية الأرضية لهذا النوع من المنازل إلى انخفاض الكفاءة في فصل الشتاء.
من أجل التنظيم الصحيح لإمداد الحرارة البديل ، يجب عليك تنفيذ الخطوات التالية:
- احسب القوة المثلى... إذا كان من المقرر استخدام التدفئة الحرارية الأرضية لمنزل خاص باعتبارها التدفئة الرئيسية ، فيجب أن توفر قوتها المقدرة تدفئة الهواء في جميع أنحاء المبنى.
- تحليل تكوين التربة وعمق تجميدها... يعتمد اختيار تصميم أنابيب الدائرة الأولية على هذا.
- تحديد موقع المضخة الحرارية... لتقليل فقد الحرارة ، تم تجهيز أنظمة التدفئة الحرارية الأرضية بأيديهم في غرفة منفصلة - قبو أو مبنى خارجي. من المهم ألا تقل درجة الحرارة فيه عن + 14 درجة مئوية.
قد يؤدي عدم اتباع هذه القواعد البسيطة إلى حدوث خلل في النظام. في كثير من الأحيان ، تشير المراجعات من مالكي التدفئة الأرضية إلى أهمية التحليل الأولي واختيار المعدات المناسبة.
لضمان التشغيل المتواصل للنظام ، من الضروري تثبيت مصدر طاقة مستقل - مولد.
وضع أفقي
أقل طريقة استهلاكا للوقت لتركيب الأنابيب الأولية هي الطريقة الأفقية. تقع على عمق 0.5 إلى 3 أمتار ، ولتقليل مساحة الطريق السريع ، يتم ترتيبها بالتناوب. لكن في نفس الوقت ، يجب أن تكون المسافة إلى كل منهما 20 سم على الأقل.
قبل إجراء التسخين الحراري الأرضي ، يتم إجراء تحليل أولي لحالة التربة. أولاً ، يتم تحديد انتقال الحرارة. يمكن أن يكون من 20 إلى W / m². بناءً على ذلك ، يتم حساب الطول الإجمالي للدائرة الأولية.
بالإضافة إلى ذلك ، يجب عليك تنفيذ الإجراءات التالية:
- فحص مستوى تجميد التربة... يجب أن يكون عمق الأنابيب أقل من هذا المؤشر ؛
- مياه جوفية... لإزالتها بشكل طبيعي خلال فترة الفيضانات الكبيرة ، يتم سكب طبقة من الرمل في قاع الحفرة ؛
- اختيار المواد لتصنيع خطوط الأنابيب... يجب أن تكون مرنة بدرجة كافية ويمكن الاعتماد عليها ميكانيكيًا. بالنسبة للتدفئة الحرارية الأرضية في أوروبا ، يتم استخدام أنابيب XLPE بشكل شائع.
إذا كان السؤال هو كم يكلف نظام التدفئة الحرارية الأرضية ، فإن الترتيب الأفقي سيساعد بشكل كبير في تقليل التكاليف الحالية لتركيب النظام. عند تثبيت عدة دوائر أولية ، من الضروري تركيب فتحات المدخل والمخرج.
مع خطوط الأنابيب العمودية
بالنظر إلى المبادئ الأساسية للتدفئة الحرارية الأرضية للمنزل أثناء التصميم ، من الضروري تحقيق أقصى تسخين لسائل التبريد من الأرض. لا يمكن القيام بذلك إلا عند تركيب خطوط عمودية.
لتنظيم التدفئة الحرارية الأرضية لمنزل ريفي بأيديهم من النوع الرأسي ، من الضروري عمل آبار بعمق 30 إلى 100 متر ، ويتم وضع خطوط أنابيب الدائرة الأولية فيها.
مثل هذا المخطط مرهق أكثر من المخطط الرأسي ، لكن له عدد من المزايا:
- عمق كبير للطرق السريعة. في هذه الحالة ، يزداد انتقال حرارة البيئة بنسبة 25-30٪ - حتى 70 واط / متر مربع ؛
- منطقة تركيب صغيرة
- لا يوجد أي اعتماد عمليًا على تجميد التربة.
بالإضافة إلى هذه الطريقة ، غالبًا ما تُستخدم المبادئ الأساسية للتدفئة الحرارية الأرضية لإمداد الماء الساخن في الصيف. لهذا ، يتم وضع الدائرة الأولية في الماء - بحيرة أو نهر.
قبل حفر الآبار ، من الضروري تحليل التربة وتحديد العمق الأمثل. سيؤثر تكوين التربة بشكل مباشر على كثافة اليد العاملة في العملية.
تركيب التدفئة الحرارية الأرضية
من الناحية العملية ، يعد هذا النوع من الإمداد الحراري مهمة صعبة. تتمثل إحدى ميزات تصميم وتركيب التدفئة الحرارية الأرضية بأيديكم في وجود مضخة حرارية - الوحدة الرئيسية للنظام.
يشتمل تصميم هذا الجهاز على دائرة تبريد داخلية وضاغط وخنق ومبخر. للتحكم في العمل ، يتم توفير وحدة إلكترونية بالضرورة. ما الذي تبحث عنه عند اختيار مضخة حرارة مصدر الأرض للتدفئة؟
- نوع الجهاز... في إمدادات الحرارة ، يتم استخدام نماذج التربة والمياه. بالإضافة إلى ذلك ، هناك "ماء - ماء" و "ماء - ماء" ؛
- ناتج الحرارة المقدر... يعتمد بشكل مباشر على معايير التصميم.يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن جميع الطرز تقريبًا لها قيمة لهذه الخاصية تصل إلى 18 كيلو واط ؛
- استهلاك الطاقة... هو مجموع الطاقة الكهربائية المطلوبة لتشغيل الضاغط والمضخة ووحدة التحكم الإلكترونية. يعتمد بشكل مباشر على الطاقة المقدرة للجهاز ؛
- معلمات نظام التدفئة - نظام درجة الحرارة ومؤشر الضغط الأمثل. بالنسبة لجميع أنظمة التدفئة الحرارية الأرضية التي تعمل بأيديهم ، لا يتجاوز المؤشر الأخير عادةً 3 بار ؛
- التكلفة... حاليًا ، يعد ترتيب التدفئة الحرارية الأرضية لمنزل خاص هو الأغلى. ومعظم التكلفة هو شراء مضخة حرارية. لذلك ، ينبغي إيلاء اهتمام خاص للاختيار الصحيح لهذا المكون من النظام.
بالإضافة إلى المضخة الحرارية الأرضية للتدفئة ، يجب عليك اختيار الأنابيب المناسبة للدائرة الخارجية. يجب أن تفي بمتطلبات معينة. على وجه الخصوص - للحصول على الحد الأدنى من مؤشر مقاومة انتقال الحرارة. من الناحية المثالية ، يجب استخدام خطوط الصلب لهذا الغرض. ومع ذلك ، فإن عملهم في هذه البيئة يرتبط بمشاكل متعددة. لذلك ، غالبًا ما يتم إجراء التسخين الحراري الأرضي من خطوط أنابيب مرنة من البوليمر.
بعد تحليل المراجعات حول التدفئة الحرارية الأرضية في المنزل ، يمكن تمييز الصفات الإيجابية التالية لأنابيب البوليمر لهذا النوع من الإمداد الحراري:
- مرونة كافية. هذا مهم عند ترتيب التدفئة الأفقية بالحرارة الأرضية لمنزل ريفي بمفردك.
- سهولة التركيب والتوصيل للدوائر الفردية. لهذا الغرض ، يتم استخدام أدوات التوصيل الميكانيكية.
- القدرة على استبدال المنطقة المتضررة بسرعة في حالة الطوارئ.
أيضا ، لا تنسى التكلفة. بالنظر إلى أن مبدأ تشغيل مصدر الحرارة الجوفية يعتمد على المضخة الحرارية ، يجب تخفيض التكاليف من أجل الحصول على النموذج الأمثل لهذا الجهاز.
من أجل التشغيل الكامل للنظام ، يوصى باستخدام تركيبة مبرد خاصة في الدائرة الأولية ، والتي لها نقطة تجمد أقل من 0 درجة مئوية.
حساب تكلفة التسخين الجيوحراري
بالنسبة للمستهلك ، فإن أحد العوامل المحددة لإمداد الحرارة هو سعره وتكاليف صيانته. مع الأخذ في الاعتبار الخبرة الواسعة للتطبيق الأوروبي للتدفئة الحرارية الأرضية ، يجب أولاً حساب الميزانية المثلى.
لإنشاء التدفئة الجوفية بنفسك ، لا ينصح بعمل مضخة حرارية بنفسك. هذا بسبب تعقيد التصميم والحسابات الفنية الإلزامية لمعلماته. الخيار الأفضل هو شراء مضخة حرارية جوفية جاهزة.
هناك نماذج من العديد من الشركات المصنعة الأوروبية في السوق. يوجد تصنيف لها سيساعد في تحديد الخيار الأفضل:
- هيليوثيرم.
- NEURA.
- أوتشسنر ؛
- IDM.
تتميز جميع طرازات هذه الشركات ليس فقط بالجودة العالية ، ولكن أيضًا بالسعر المرتفع. لذلك ، قبل التخطيط للتدفئة الحرارية الأرضية لمنزل خاص ، يوصى بتحليل العروض في السوق.
| نموذج | الطاقة ، كيلوواط | التكلفة ، فرك. |
| هينك 120 | 9 | 230000 |
| أكويل BWH-12 | 12,4 | 366000 |
| دايكن ألثيرما | 6 | 520000 |
| ESDWW-25C | 25 | 415800 |
بالإضافة إلى هذه التكاليف ، يجب أن تؤخذ تكلفة المكونات الأخرى في الاعتبار - الأنابيب وعناصر التوصيل والأسلاك للتدفئة الداخلية للمنزل. يمكن تحقيق وفورات كبيرة عن طريق التثبيت الذاتي لنظام التدفئة الحرارية الأرضية. ومع ذلك ، عند اختيار مخطط التثبيت الرأسي للدائرة الأولية ، لا يمكن الاستغناء عن استخدام معدات خاصة. في المتوسط ، تتراوح تكلفة التدفئة الأرضية الحرارية الجاهزة حاليًا من 700 ألف إلى 1.2 مليون روبل. كل هذا يتوقف على القدرة والميزانية المخططة.
قبل شراء المضخة ، تأكد من قراءة آراء مالكي التدفئة الأرضية. سيساعدك هذا في معرفة الأداء الفعلي لمعداتك.
مراجعات حول إمدادات الحرارة الجوفية
كيف يمكنك تكوين رأي موضوعي حول هذا النوع من التدفئة؟ تتمثل إحدى الطرق في قراءة التعليقات بالتفصيل حول التدفئة الحرارية الأرضية في المنزل. يجب أن يتم ذلك بعناية فائقة. لا يفهم بعض مالكي النظام تمامًا كيفية عمل التدفئة الحرارية الأرضية. لذلك ، هناك ملاحظات سلبية حول أدائها:
- تم النظر في أهمية تركيب المضخة الحرارية لفترة طويلة. النظام مكلف ، ولكن مع التدفئة المنزلية الكهربائية ، فقد ثبت أنه أداة فعالة للغاية لتوفير التكاليف. من غير المنطقي استخدام التدفئة الحرارية الأرضية فقط - حيث ترتفع درجة حرارة الماء لفترة طويلة جدًا. لذلك ، نستخدمه كنظام مساعد ؛
- استغرق تركيب المضخة الحرارية مع الأنابيب ما يقرب من أسبوعين. كما اتضح ، كان من المستحيل البناء في المكان الذي تم فيه إنشاء الطرق السريعة. ويشغلون مساحة كبيرة من الفناء. نحن الآن نفكر في إعادة العمل - سنقوم بحفر الآبار وتركيب المحيط الخارجي بطريقة جديدة ؛
- لقد أكدنا أن المضخة الحرارية قادرة على تدفئة منزلنا الكبير تمامًا - 230 مترًا مربعًا. لكن في فصل الشتاء ، بالكاد ترتفع درجة حرارة الماء في الأنابيب حتى +50 درجة مئوية. لذلك ، من الضروري تشغيل غلاية كهربائية احتياطية بشكل دوري.
هل يستحق الأمر تجهيز التدفئة الحرارية الجوفية ، نظرًا لتعقيد التركيب والتكلفة العالية للمعدات؟ يجب أن يكون هذا قرارًا متوازنًا مدعومًا بالحسابات والتحليل الكامل للنظام بأكمله. فقط على أساس هذه البيانات يمكن تحديد مدى ملاءمة تركيب التدفئة الحرارية الأرضية.
يمكن الاطلاع على مراجعة حقيقية لعمل التدفئة الحرارية الأرضية في الفيديو:
