Maalämpö on yksi lupaavimmista vaihtoehtoisista energiantuotantolähteistä. Toisin kuin aurinkokunnat, se ei käytännössä riipu vuodenajasta. Mutta onko kannattavaa lämmittää taloa maan lämmöllä ja energialla?
Maalämpö kotona
Ensinnäkin sinun on ymmärrettävä periaatteet lämpöenergian saamiseksi. Ne perustuvat lämpötilan nousuun, kun menet syvemmälle maahan. Ensi silmäyksellä lämmitysasteen nousu on merkityksetöntä. Mutta uuden tekniikan myötä talon lämmittämisestä maan lämmöllä on tullut todellisuutta.
Maalämmön järjestämisen pääedellytys on vähintään 6 ° C: n lämpötila. Tämä on tyypillistä keski- ja syville maaperän ja vesimuodostumien kerroksille. Jälkimmäiset ovat erittäin riippuvaisia ulkoisesta lämpötilaindikaattorista, joten niitä käytetään erittäin harvoin. Kuinka talon lämmitys on käytännössä mahdollista järjestää maan energialla?
Tätä varten on tarpeen tehdä 3 virtapiiriä, jotka on täytetty nesteillä, joilla on erilaiset tekniset ominaisuudet:
- Ulompi... Pakkasnestettä kiertää useammin siinä. Sen lämpeneminen vähintään 6 ° C: n lämpötilaan tapahtuu maan energian vuoksi;
- Lämpöpumppu... Ilman sitä lämmitys maapallon energiasta on mahdotonta. Lämmönsiirrin ulkoisesta piiristä lämmönvaihtimen avulla siirtää energiansa kylmäaineeseen. Sen haihtumislämpötila on alle 6 ° C. Sen jälkeen se menee kompressoriin, jossa puristamisen jälkeen lämpötila nousee 70 ° C: seen;
- Sisäinen muoto... Samanlaista järjestelmää käytetään lämmön siirtämiseen puristetusta kylmäaineesta veteen ylivoimaisessa järjestelmässä. Siten lämmitys maan suolistosta tapahtuu minimaalisilla kustannuksilla.
Ilmeisistä eduista huolimatta tällaiset järjestelmät ovat harvinaisia. Tämä johtuu korkeasta laitteiden ostokustannuksista ja ulkoisen piirin järjestämisestä lämmönottoa varten.
Maalämmön lämmityksen laskeminen on parasta antaa ammattilaisille. Koko järjestelmän tehokkuus riippuu laskelmien oikeellisuudesta.
Kuinka lämpöpumppu toimii
Maalämmityksen sydän on lämpöpumppu. Se koostuu useista komponenteista, joiden työ vaikuttaa suoraan koko järjestelmän tehokkuuteen. Siksi, ennen kuin suunnittelet omakotitalon lämmitystä maasta, sinun on selvitettävä tämän yksikön pääominaisuudet.
Koska tämä laite kuuluu monimutkaisten laitteiden luokkaan, on suositeltavaa ostaa vain tehdasmalleja. Lämpöpumpun suunnittelu sisältää seuraavat komponentit:
- Höyrystin... Tässä lohkossa energia siirtyy ulkoisesta piiristä;
- Kompressori... Vaaditaan korkean paineen luomiseksi kylmäaineympäristössä;
- Kapillaari... Se vähentää kylmäainepiirin sisäistä painetta;
- Ohjausjärjestelmä... Sen avulla yksityisen talon lämmitystä maasta säädetään - toimintalämpötila, lämmönsiirtolaitteiden kulkunopeus jne.
Lämpöpumpun itsenäisen valmistuksen pääongelma on vähentää lämpöhäviöitä ja normalisoida sisäpiirin toiminta kylmäaineen kanssa. Tehdasmallit asetetaan valmistusvaiheessa, ja suunnittelu antaa mahdollisuuden säätää sen parametreja.
Kuinka laskea pumpun parametrit oikein, jotta maan lämmitys talon lämmittämiseksi tarjoaa normaalin lämpötilan? Tätä varten sinun on tiedettävä pumpun lämmöntuotto. Voit käyttää karkeaa laskutoimitusta seuraavalla kaavalla:
Q = (t1-t2) * V
Missä t1-t2 - tulo- ja paluuputkien lämpötilaero, ° С,V - arvioitu lämmönsiirtokulutuksen määrä, m³ / h,Q - lämpöpumpun nimellisteho, W.
Tätä tekniikkaa ei voida soveltaa monimutkaisiin järjestelmiin, koska niissä on monia muita tekijöitä. Erityisesti lämpöhäviöt sähköverkossa. Tämä pätee erityisesti niille alueille, joilla se tulee ulos mahdollisimman lähellä maanpintaa. Lämpöhäviöiden minimoimiseksi lämmitysputket on eristettävä maassa.
Koska lämpöpumpun toiminta riippuu sähköstä, on suositeltavaa asentaa hätävirtalähde.
Maalämpövaihtoehdot
Jotta maan energiaa voidaan käyttää talon lämmittämiseen mahdollisimman paljon, sinun on valittava oikea ulkoinen kytkentäkaavio. Itse asiassa mikä tahansa väliaine - maanalainen, vesi tai ilma - voi olla lämpöenergian lähde. Mutta samalla on tärkeää ottaa huomioon sääolosuhteiden kausivaihtelut, kuten edellä mainittiin.
Tällä hetkellä on olemassa kahden tyyppisiä järjestelmiä, joita käytetään tehokkaasti talon lämmittämiseen maan lämmöllä - vaaka- ja pystysuora. Tärkein valintatekijä on tontin pinta-ala. Putken sijoitus talon lämmittämiseen maaenergialla riippuu tästä.
Sen lisäksi otetaan huomioon seuraavat tekijät:
- Maaperän koostumus... Kivikkoisilla ja savimaisilla alueilla on vaikea tehdä pystysuoria akseleita moottoriteiden asettamiseksi;
- Maaperän jäätymistaso... Hän määrittää putken optimaalisen syvyyden;
- Pohjaveden sijainti... Mitä korkeammat ne ovat, sitä parempi on maalämpö. Tässä tapauksessa lämpötila nousee syvyyden myötä, mikä on optimaalinen edellytys lämmitykselle maan energiaa käyttämällä.
Sinun on myös tiedettävä energian siirtämisen mahdollisuudesta kesällä. Sitten yksityisen talon lämmitys maasta ei toimi, ja ylimääräinen lämpö siirtyy talosta maaperään. Kaikki jäähdytysjärjestelmät toimivat samalla periaatteella. Mutta tätä varten sinun on asennettava lisälaitteet.
Et voi suunnitella ulkoisen piirin asentamista kauempana kotoa. Tämä lisää lämpöhäviöitä maaperän lämmityksessä.
Vaakasuora maalämpöjärjestelmä
Yleisin tapa asentaa ulkoisia moottoriteitä. Se on kätevä asennettavuutensa ja kyvynsä korvata vialliset putkilinjan osat suhteellisen nopeasti.
Tämän järjestelmän mukaisessa asennuksessa käytetään keräinjärjestelmää. Tätä varten tehdään useita ääriviivoja, jotka sijaitsevat vähintään 0,3 metrin etäisyydellä toisistaan. Ne on kytketty kerääjän avulla, joka syöttää lämmönsiirtoaineen edelleen lämpöpumppuun. Tämä tarjoaa maksimaalisen energiansyötön lämmitykseen maan lämmöstä.
Mutta samalla sinun on otettava huomioon useita tärkeitä vivahteita:
- Suuri alue henkilökohtaisesta juonesta. Noin 150 m²: n talon on oltava vähintään 300 m²;
- Putket määritetään pakollisesti maan jäätymisen tason alapuolelle;
- Maaperän mahdollisen liikkumisen myötä kevään tulvien aikana moottoriteiden siirtymisen todennäköisyys kasvaa.
Vaakasuoran maapallon lämmön lämmityksen määrittävä etu on mahdollisuus itsenäiseen järjestelyyn. Useimmissa tapauksissa tämä ei vaadi erityislaitteiden osallistumista.
Suurimman lämmönsiirron saavuttamiseksi on välttämätöntä käyttää putkia, joilla on korkea lämmönjohtavuus - ohutseinäinen polymeeri. Mutta samalla sinun on harkittava tapoja eristää lämmitysputket maahan.
Pystysuora maalämpöjärjestelmä
Tämä on enemmän aikaa vievä tapa järjestää omakotitalon lämmitys maasta. Putkistot sijoitetaan pystysuoraan erityisiin kaivoihin. On tärkeää tietää, että tällainen järjestelmä on paljon tehokkaampi kuin vertikaalinen.
Sen tärkein etu on lisätä veden lämmitysastetta ulkoisessa piirissä. Nuo. mitä syvemmälle putket sijaitsevat, sitä enemmän maalämpöä talon lämmitykseen tulee järjestelmään. Toinen tekijä on tontin pieni alue. Joissakin tapauksissa ulkoinen maalämpöpiiri järjestetään jo ennen talon rakentamista perustuksen välittömään läheisyyteen.
Mitä vaikeuksia voit kohdata saadessasi maasta energiaa talon lämmittämiseen tämän järjestelmän mukaisesti?
- Määrällisestä laadulliseen... Pystysuuntaista järjestelyä varten moottoriteiden pituus on paljon pidempi. Sitä kompensoi maaperän korkeampi lämpötila. Tätä varten sinun on tehtävä jopa 50 m syviä kaivoja, mikä on työlästä työtä;
- Maaperän koostumus... Kivisellä maalla on käytettävä erityisiä porakoneita. Savikaivoon kaivon murtumisen estämiseksi asennetaan teräsbetonista tai paksuseinämäisestä muovista valmistettu suojakuori;
- Toimintahäiriön tai tiiviyden menetys korjausprosessi muuttuu monimutkaisemmaksi... Tällöin talon lämmityksen pitkäaikaiset keskeytykset maan lämpöenergian kannalta ovat mahdollisia.
Mutta huolimatta korkeista ensisijaisista kustannuksista ja asennuksen työlästä, moottoriteiden pystysuora sijoittelu on optimaalinen. Asiantuntijat neuvovat käyttämään juuri tällaista asennusjärjestelmää.
Jäähdytysnesteen kiertoa varten ulkoisessa piirissä pystysuorassa järjestelmässä tarvitaan tehokkaita kiertovesipumppuja.
Maalämmön järjestäminen
Kuluttajilla on edelleen pääkysymys - onko mahdollista käyttää maalaistalon lämmitystä pääenergiana maan energialla? Tämä on mahdollista, mutta vain ammattitaitoisella lähestymistavalla kaikissa vaiheissa - laskelmasta järjestelmän asentamiseen ja testaamiseen.
Ensinnäkin sinun on valittava oikea lämpöpumppu. Kun otetaan huomioon niiden korkeat kustannukset, sinun on ensin tehtävä kaikki alustavat laskelmat sen ominaisuuksista. Vain tässä tapauksessa maapallon lämpöenergiasta johtuvalla lämmityksellä on suurin hyötysuhde. Luotettaviin valmistajiin kuuluvat Buderus, Vaillant ja Veissman. Lämpöpumpun keskimääräiset kustannukset maanalaisesta lämmityksestä ovat noin 360 tuhatta ruplaa nimellisteholla 6 kW. Tuottavammat mallit voivat maksaa yli miljoona ruplaa.
Kustannusten lisäksi sinun on kiinnitettävä huomiota putkien valmistusmateriaaliin. Lämmön lämpöhäviöiden minimoimiseksi maan lämpöenergiasta on suositeltavaa käyttää seuraavaa:
- XLPE... Eroaa edullisilla kustannuksilla - optimaalinen vaakasuunnassa;
- Ruostumaton teräsputki... Sitä käytetään lämmityksessä maan lämpöenergialla ulkopiirin pystysuunnassa. Se eroaa edullisesti silloitetusta polyeteenistä korkealla lämmönjohtavuudellaan ja mekaanisella lujuudella. Haittana on korkeat kustannukset.
Optimointia varten on suositeltavaa asentaa ulkoiset ja sisäiset lämpötila-anturit sekä lämpöakku. Tämä minimoi maatalouden omakotitalon lämmityskustannukset.
Kun otetaan huomioon kaikki nämä tekijät, useimmissa tapauksissa maasähköenergianlämmitys asennetaan maapallon energiana. Ajan myötä komponenttien kustannukset ja lämpöpumppujen hyötysuhde kasvavat - ja vasta sitten tällaisia järjestelmiä voidaan pitää tärkeimpinä.
Esimerkiksi geotermisen lämmityksen asentamisesta omakotitaloon löytyy video:
