Ang pag-init ng geothermal ay isa sa pinakapangako na alternatibong mapagkukunan ng pagbuo ng enerhiya. Hindi tulad ng mga solar system, praktikal na ito ay hindi nakasalalay sa panahon. Ngunit kapaki-pakinabang ba ang pag-init ng isang bahay gamit ang init at lakas ng lupa?
Pag-init ng geothermal sa bahay
Una, kailangan mong maunawaan ang mga prinsipyo ng pagkuha ng thermal energy. Nakabatay ang mga ito sa pagtaas ng temperatura habang papasok ka sa lupa. Sa unang tingin, ang pagtaas sa antas ng pag-init ay bale-wala. Ngunit salamat sa pagdating ng mga bagong teknolohiya, ang pag-init ng isang bahay gamit ang init ng mundo ay naging isang katotohanan.
Ang pangunahing kondisyon para sa pag-aayos ng geothermal pagpainit ay isang temperatura ng hindi bababa sa 6 ° C. Karaniwan ito para sa gitna at malalim na mga layer ng mga katawang lupa at tubig. Ang huli ay lubos na nakasalalay sa panlabas na tagapagpahiwatig ng temperatura, samakatuwid sila ay lubhang bihirang ginagamit. Paano posible posible na ayusin ang pag-init ng isang bahay na may lakas ng lupa?
Upang gawin ito, kinakailangan na gumawa ng 3 mga circuit na puno ng mga likido na may iba't ibang mga teknikal na katangian:
- Panlabas... Mas madalas na kumakalat dito ang antifreeze. Ang pagpainit nito sa isang temperatura na hindi mas mababa sa 6 ° C ay nangyayari dahil sa lakas ng lupa;
- Heat pump... Kung wala ito, imposible ang pag-init mula sa enerhiya ng lupa. Ang carrier ng init mula sa panlabas na circuit sa tulong ng isang heat exchanger ay naglilipat ng enerhiya nito sa nagpapalamig. Ang temperatura ng pagsingaw nito ay mas mababa sa 6 ° C. Pagkatapos nito, pumapasok ito sa compressor, kung saan, pagkatapos ng compression, ang temperatura ay tumataas sa 70 ° C;
- Panloob na tabas... Ang isang katulad na pamamaraan ay ginagamit upang ilipat ang init mula sa naka-compress na ref sa tubig sa nagwagi na sistema. Kaya, ang pag-init mula sa bituka ng mundo ay nagaganap sa kaunting gastos.
Sa kabila ng halatang mga pakinabang, ang mga naturang sistema ay bihira. Ito ay dahil sa mataas na gastos para sa pagbili ng kagamitan at ang samahan ng panlabas na circuit para sa paggamit ng init.
Mahusay na ipagkatiwala ang pagkalkula ng pag-init mula sa init ng mundo sa mga propesyonal. Ang kahusayan ng buong sistema ay nakasalalay sa kawastuhan ng mga kalkulasyon.
Paano gumagana ang heat pump
Ang puso ng geothermal heating ay ang heat pump. Binubuo ito ng maraming mga bahagi, ang gawain na kung saan direktang nakakaapekto sa kahusayan ng buong sistema. Samakatuwid, bago planuhin ang pagpainit ng isang pribadong bahay mula sa lupa, kailangan mong malaman ang pangunahing mga katangian ng yunit na ito.
Dahil ang aparatong ito ay kabilang sa kategorya ng mga kumplikadong kagamitan, inirerekumenda na bumili lamang ng mga modelo ng pabrika. Kasama sa disenyo ng heat pump ang mga sumusunod na sangkap:
- Evaporator... Sa bloke na ito, ang enerhiya ay inililipat mula sa panlabas na circuit;
- Compressor... Kinakailangan upang lumikha ng mataas na presyon sa nagpapalamig na kapaligiran;
- Capillary... Naghahain ito upang mabawasan ang panloob na presyon sa circuit ng ref;
- Sistema ng kontrol... Sa tulong nito, ang pagpainit ng isang pribadong bahay mula sa lupa ay kinokontrol - ang temperatura ng rehimen ng operasyon, ang rate ng daanan ng mga carrier ng init, atbp.
Ang pangunahing problema sa independiyenteng paggawa ng isang heat pump ay upang mabawasan ang pagkalugi ng init at gawing normal ang pagpapatakbo ng panloob na circuit sa ref. Ang mga modelo ng pabrika ay naka-set up sa yugto ng pagmamanupaktura, at nagbibigay ang disenyo ng posibilidad na ayusin ang mga parameter nito.
Paano makalkula nang tama ang mga parameter ng bomba upang ang init ng lupa para sa pagpainit ng bahay ay nagbibigay ng isang normal na temperatura? Upang magawa ito, kailangan mong malaman ang output ng init ng bomba. Para sa isang magaspang na pagkalkula, maaari mong gamitin ang sumusunod na formula:
Q = (t1-t2) * V
Kung saan t1-t2 - pagkakaiba ng temperatura sa pumapasok at mga tubo ng pagbalik, ° С,V - Tinantyang dami ng pagkonsumo ng carrier ng init, m³ / h,Q - Na-rate ang lakas ng heat pump, W.
Ang pamamaraan na ito ay hindi mailalapat para sa mga kumplikadong sistema, dahil maraming mga karagdagang kadahilanan sa kanila. Sa partikular, ang pagkawala ng init sa mains. Totoo ito lalo na sa mga lugar na kung saan lumalabas ito hangga't maaari sa ibabaw ng lupa. Upang i-minimize ang mga pagkawala ng init, kinakailangan na insulate ang mga pagpainit na tubo sa lupa.
Dahil ang pagpapatakbo ng heat pump ay nakasalalay sa kuryente, inirerekumenda na mag-install ng isang emergency power unit na pang-emergency.
Mga pagpipilian sa pag-init ng geothermal
Upang magamit ang enerhiya ng lupa upang maiinit ang bahay hangga't maaari, kailangan mong piliin ang tamang panlabas na diagram ng circuit. Sa katunayan, ang anumang daluyan - sa ilalim ng lupa, tubig o hangin - ay maaaring maging mapagkukunan ng enerhiya ng init. Ngunit sa parehong oras, mahalagang isaalang-alang ang mga pana-panahong pagbabago sa mga kondisyon ng panahon, tulad ng nabanggit sa itaas.
Sa kasalukuyan, mayroong dalawang uri ng mga system na mabisang ginagamit upang maiinit ang isang bahay gamit ang init ng lupa - pahalang at patayo. Ang pangunahing kadahilanan ng pagpili ay ang lugar ng plot ng lupa. Ang layout ng mga tubo para sa pagpainit ng isang bahay na may lakas sa lupa ay nakasalalay dito.
Bilang karagdagan dito, isinasaalang-alang ang mga sumusunod na salik:
- Komposisyon ng lupa... Sa mabato at mabuhanging lugar, mahirap gumawa ng mga patayong shaft para sa pagtula ng mga daanan;
- Antas ng pagyeyelo ng lupa... Tukuyin niya ang pinakamainam na lalim ng tubo;
- Lokasyon ng tubig sa lupa... Ang mas mataas na sila, mas mabuti para sa geothermal na pag-init. Sa kasong ito, tataas ang temperatura ng lalim, na kung saan ay ang pinakamainam na kondisyon para sa pagpainit gamit ang enerhiya ng lupa.
Kailangan mo ring malaman tungkol sa posibilidad ng reverse transfer ng enerhiya sa tag-init. Pagkatapos ang pag-init ng isang pribadong bahay mula sa lupa ay hindi gagana, at ang labis na init ay ililipat mula sa bahay patungo sa lupa. Ang lahat ng mga sistema ng pagpapalamig ay gumagana ayon sa parehong prinsipyo. Ngunit para dito kailangan mong mag-install ng karagdagang kagamitan.
Hindi mo maaaring planuhin na i-install ang panlabas na circuit sa isang distansya mula sa bahay. Dadagdagan nito ang mga pagkawala ng init sa pag-init mula sa bituka ng mundo.
Pahalang na geothermal scheme ng pag-init
Ang pinakakaraniwang paraan upang mag-install ng mga panlabas na highway. Ito ay maginhawa para sa kadalian ng pag-install at ang kakayahang medyo mabilis na palitan ang mga may sira na mga seksyon ng pipeline.
Para sa pag-install ayon sa pamamaraan na ito, ginagamit ang isang sistema ng kolektor. Para sa mga ito, maraming mga contour ang ginawa, na matatagpuan sa isang minimum na distansya na 0.3 m mula sa bawat isa. Nakakonekta ang mga ito sa pamamagitan ng isang kolektor, na nagbibigay ng karagdagang carrier ng init sa heat pump. Magbibigay ito ng maximum na supply ng enerhiya para sa pagpainit mula sa init ng mundo.
Ngunit sa parehong oras, kailangan mong isaalang-alang ang isang bilang ng mga mahahalagang nuances:
- Malaking lugar ng personal na balangkas. Para sa isang bahay na halos 150 m², dapat itong hindi bababa sa 300 m²;
- Ang mga tubo ay sapilitan na tinutukoy sa isang malalim sa ibaba ng antas ng pagyeyelo ng lupa;
- Sa posibleng paggalaw ng lupa sa panahon ng pagbaha ng tagsibol, tumataas ang posibilidad ng pag-aalis ng mga highway.
Ang pagtukoy ng kalamangan ng pag-init mula sa init ng lupa ng pahalang na uri ay ang posibilidad ng malayang pag-aayos. Sa karamihan ng mga kaso, hindi ito nangangailangan ng paglahok ng mga espesyal na kagamitan.
Para sa maximum na paglipat ng init, kinakailangan na gumamit ng mga tubo na may mataas na kondaktibiti ng thermal - manipis na pader na polimer. Ngunit sa parehong oras, dapat mong isaalang-alang ang mga paraan ng pagkakabukod ng mga pagpainit na tubo sa lupa.
Vertical geothermal heating scheme
Ito ay isang mas matagal na paraan ng pag-aayos ng pag-init ng isang pribadong bahay mula sa lupa. Ang mga pipeline ay inilalagay nang patayo sa mga espesyal na balon. Mahalagang malaman na ang gayong pamamaraan ay mas mahusay kaysa sa isang patayo.
Ang pangunahing bentahe nito ay upang madagdagan ang antas ng pag-init ng tubig sa panlabas na circuit. Yung. mas malalim ang mga tubo na matatagpuan, mas maraming dami ng init sa lupa para sa pagpainit ng bahay ang papasok sa system. Ang isa pang kadahilanan ay ang maliit na lugar ng plot ng lupa. Sa ilang mga kaso, ang pag-aayos ng panlabas na geothermal heating circuit ay isinasagawa kahit bago pa ang pagtatayo ng bahay sa agarang paligid ng pundasyon.
Anong mga paghihirap ang maaari mong harapin kapag kumukuha ng enerhiya mula sa lupa para sa pagpainit ng isang bahay ayon sa scheme na ito?
- Dami sa husay... Para sa isang patayong pag-aayos, ang haba ng mga highway ay mas mahaba. Binabayaran ito ng mas mataas na temperatura ng lupa. Upang magawa ito, kailangan mong gumawa ng mga balon hanggang 50 m ang lalim, na isang matrabahong trabaho;
- Komposisyon ng lupa... Para sa mabatong lupa, dapat gamitin ang mga espesyal na drilling machine. Sa loam, upang maiwasan ang pagkabasag ng balon, naka-mount ang isang proteksiyon na shell na gawa sa reinforced concrete o makapal na pader na plastik;
- Sa kaganapan ng isang madepektong paggawa o pagkawala ng higpit ang proseso ng pag-aayos ay naging mas kumplikado... Sa kasong ito, posible ang mga pangmatagalang pagkagambala sa pagpapatakbo ng pag-init ng bahay para sa thermal enerhiya ng lupa.
Ngunit sa kabila ng mataas na pangunahing gastos at paggawa ng pag-install, ang patayong pag-aayos ng mga haywey ay pinakamainam. Pinapayuhan ng mga dalubhasa na gamitin ang naturang scheme ng pag-install.
Para sa sirkulasyon ng coolant sa panlabas na circuit sa isang patayong sistema, kinakailangan ng malakas na mga bomba ng sirkulasyon.
Organisasyon ng pag-init ng geothermal
Ang mga mamimili ay mayroon pa ring pangunahing tanong - posible bang gamitin ang pagpainit ng isang bahay sa bansa na may lakas ng lupa bilang pangunahing? Posible ito, ngunit sa isang propesyonal na diskarte lamang sa lahat ng mga yugto - mula sa pagkalkula hanggang sa pag-install at pagsubok ng system.
Una sa lahat, kailangan mong pumili ng tamang heat pump. Dahil sa kanilang mataas na gastos, dapat mo munang isagawa ang lahat ng mga paunang kalkulasyon ng mga katangian nito. Sa kasong ito lamang, ang pag-init dahil sa thermal energy ng mundo ay magkakaroon ng maximum factor ng kahusayan. Kasama sa mga maaasahang tagagawa ang Buderus, Vaillant at Veissman. Ang average na gastos ng isang heat pump para sa pagpainit mula sa subsoil ay tungkol sa 360 libong rubles na may isang na-rate na lakas na 6 kW. Ang mga mas produktibong modelo ay maaaring gastos ng higit sa 1 milyong rubles.
Bilang karagdagan sa gastos, kailangan mong bigyang-pansin ang materyal para sa paggawa ng mga tubo. Upang i-minimize ang mga pagkawala ng init sa pag-init mula sa thermal energy ng lupa, inirerekumenda na gamitin ang sumusunod:
- XLPE... Iba't ibang mababa ang gastos - pinakamainam para sa mga pahalang na iskema;
- Hindi kinakalawang na asero na tubo... Ginagamit ito sa pag-init na may thermal enerhiya ng lupa na may isang patayong pag-aayos ng panlabas na circuit. Paboritong naiiba ito mula sa naka-link na polyethylene sa mataas na thermal conductivity at lakas na mekanikal nito. Ang kawalan ay ang mataas na gastos.
Para sa pag-optimize, inirerekumenda na mag-install ng panlabas at panloob na mga sensor ng temperatura, pati na rin isang heat accumulator. Bawasan nito ang gastos sa pag-init ng isang pribadong bahay na may lakas sa lupa.
Isinasaalang-alang ang lahat ng mga kadahilanang ito, sa karamihan ng mga kaso, ang pag-init ng geothermal mula sa enerhiya ng lupa ay naka-install bilang isang karagdagang isa. Sa paglipas ng panahon, tataas ang halaga ng mga bahagi at ang kahusayan ng mga heat pump - at doon lamang maaaring isasaalang-alang ang mga naturang system bilang pangunahing mga.
Ang isang halimbawa ng pag-install ng geothermal pagpainit sa isang pribadong bahay ay matatagpuan sa pamamagitan ng panonood ng video:
