Hitte is een van die mees gesogte tipes energie wat nodig is om menslike lewe te onderhou. Terselfdertyd is die hulpbronkoste vir die produksie daarvan nogal indrukwekkend - of dit nou elektrisiteit met petroleumprodukte of tradisionele brandstowwe soos steenkool en hout is. Dit is duidelik dat teen hierdie agtergrond 'n behoefte bestaan om 'n alternatiewe metode van verhitting aan te bied. Een van die mees belowende en aktief ontwikkelende tegniese oplossings van hierdie tipe is 'n geotermiese hittepomp, waarvan die konsep geleidelik huishoudelike bedryfstoestande nader.
Tegnologie-oorsig
Enige idee van 'n alternatiewe bron van hitte behels die diens van een of ander natuurlike materiaal of verskynsel. In hierdie geval is die ondergrond die sentrale energieverskaffer. Grond op sekerediep genoeg om 'n voldoende temperatuur te handhaaf sodat die hitte daarvan opgehoop en verder op die oppervlak gebruik kan word. Hidrologiese hulpbronne kan ook as 'n bron van hitte beskou word, wat aanpassings maak aan die tegniese ontwerp van die bergingsinfrastruktuur.
Om die doeltreffendheid van hierdie tegnologie voor te stel, kan daarop gelet word dat wanneer jy 1 kW se energie in die instandhouding van 'n geotermiese hittepomp belê, jy 'n opbrengs in die vorm van 2-6 kW kan kry. Wat verklaar so 'n hoë doeltreffendheid? In vergelyking met ander maniere om natuurlike energiebronne te verwerk, maak geotermiese meganismes nie voorsiening vir intermediêre omskakelingstappe nie. Byvoorbeeld, sonkragberging vereis dat lig en hitte in elektrisiteit omgeskakel word, wat gebruik word om die huis te bestuur. In hierdie geval word die hitte nie omgeskakel nie, maar direk of met minimale oorgangsstappe na die teikenverbruikers oorgedra.
Bedryfsbeginsel
Om mee te begin, is dit die moeite werd om die spesifieke punte te identifiseer wat betrokke is by die proses van geotermiese verhitting. Die proses begin in die grond - op 'n vlak wat onder die vriespunt geleë is. Die temperatuur kan wissel na gelang van die diepte. Vir 'n minimum termiese effek is dit genoeg dat dit 0 ° C oorskry, maar in die praktyk word 35-40 ° C as 'n ekonomies geregverdigde aanwyser beskou. Die eindgebruiker is die verwarmingkring.
'n Spesiale pyplyn is verantwoordelik vir die oordrag van energie vanaf die grond na die huisverhittingstelsel,bedien deur 'n geotermiese hittepomp. Die beginsel van werking is gebaseer op die feit dat hitte oorgedra word deur hierdie toevoerlyn met 'n verdamper-hitteruiler langs die koelmiddelkring. Soos in lugversorgers, speel freon die rol van die aktiewe verdampende stof. Voor die aanvang van die pomp is dit in 'n vloeibare toestand, en na die opstart gaan dit in 'n gasvorm oor. Verder word die opgedateerde koelmiddel na die kompressor oorgedra, waarvan die kommunikasie aan die finale verwarmingskring gekoppel is. Oortollige freon word op hierdie punt deur die uitlaatkanaal ontslaan.
Geotermiese Toerusting
Die belangrikste funksionele element van die stelsel is 'n termiese meganiese pomp. Die struktuur van die eenheid word deur drie stroombane voorgestel:
- Ekstern. Sirkuleer konvensionele koelmiddel in die vorm van vriesmiddel of pekelwater.
- Intern. Bevat koelmiddel in verseëlde kamers waar verhitting-verdampingsprosesse plaasvind.
- Buitenste lus wat direk na die teikenbediende stelsel gaan.
Die lys van werkende liggame van 'n geotermiese hittepomp vir verhitting sluit ook 'n kompressor, 'n verdamper, 'n afvoerkanaal en hittedraers in. Dit is belangrik om daarop te let dat ontwerpe, uitleg en bykomende funksionaliteit kan verskil na gelang van die toepassing. Daar is installasies vir grond, vir water en lug, asook gekombineerde stelsels wat in verskillende toestande kan werk.
Hittebronne en bergingsfasiliteite
Geotermiese stelsels het baie voordele,geassosieer met ekonomiese energievoorsiening, praktiese en tegnologiese toeganklikheid vir huishoudelike gebruik. Maar, soos ander stelsels wat alternatiewe energie berg, is dit afhanklik van die bron. Daarom, om seker te wees van die stabiliteit van hittetoevoer, is dit nodig om vooraf te dink oor die moontlikheid om aan 'n rugsteun-energietoevoerkanaal te koppel. Grond- en hidrologiese bronne sal hieronder bespreek word, maar vir eers moet jy jouself in beginsel vertroud maak met die werkende infrastruktuur wat die geotermiese hittepomp as 'n hulpbrontoevoerstelsel dien. Grootmaat materiale, pype, probes en strukture, waarvan die struktuur energie kan opgaar, dien as hitte-ontvangers. Dit kan veral verwarmingsmatte wees wat met 'n pomp, koelmiddel en derdeparty-verhittingstelsels geassosieer word.
Grondbron van termiese energie
Hoëkapasiteitstelsels wat geotermiese energie berg, word in velde van ongeveer 200 m2 geplaas2. 'n Laag grond van 40-50 cm dik word uit die gemerkte sone onder die vriespunt verwyder. Oor die algemeen word 'n dikte van 150-200 cm verkry. Hierdie en ander data word in die projek aangedui met die berekening van energievolumes vir 'n bepaalde verwarmingskring. Baie sal ook van die streek afhang, aangesien jy in een gebied 30 W van 1 m2 kan onttrek, en in 'n ander - 70-80 van 1 m2.
Pute, loopgrawe of soliede platforms word op die werf gevorm om ophopende elemente te akkommodeer. Die mees toeganklike in implementering word oorweeg'n vertikale boorgatinstallasie waarin spiraalophopingspype of matte geplaas word. In 'n horisontale opset van die inlaat-infrastruktuur kan 'n grondbron-hittepomp vir verhitting groot hoeveelhede energie produseer, maar dit het nadele. Hulle hou verband met die kompleksiteit van grondwerke (vereis spesiale toerusting om groot gebiede te ontwikkel), die uitsluiting van enige landskap en laer temperature teen die einde van die verhittingseisoen.
Waterbron van termiese energie
Die belangrikste oogmerke van diens in hierdie geval is mere, reservoirs en damme. Wat die ophopende elemente betref, word hul funksie uitgevoer deur polimeerpype met vriesvriesvulling. Die volume onttrekde energie kan gemiddeld voorgestel word as 30 W per 1 m pyp. Vir komplekse instandhouding van 'n groot privaat huis word 12 kW benodig - dienooreenkomstig is dit nodig om 'n pypstelsel van 400 m lank te organiseer.
Daar is nog 'n benadering tot hitteberging van hidrologiese hulpbronne. As daar geen mere en reservoirs naby is nie, dan kan jy op jou eie werf 2-3 putte toerus met putte met 'n diepte van ongeveer 20 m. Die water op hierdie vlak sal 'n temperatuur van ongeveer 10 ° C hê, maar dit is genoeg vir die hulpverhittingsfunksie. Die slotsom is dat 'n geotermiese hittepomp die taak verrig om warm of warm water voortdurend te sirkuleer. Aan die een kant van die stroombaan word die hulpbron voortdurend in die putte verhit sonder die geringste koste, en die huis versamel energie van die nuut-ontvangste gedeelte water.
Geotermiese stelselinstallasie
Voordat 'n besluit geneem word om toerusting te koop, moet 'n mens evalueer of die gebruik van hierdie tegnologie basies geregverdig is in 'n spesifieke streek. Om dit te doen, word 'n aantal geologiese eksplorasiestudies uitgevoer met die bepaling van die diepte van grondvries.
In die installasie, pype of ander ophopende elemente, is 'n pomp en installasie toebehore betrokke. Die interne verwarmingsinfrastruktuur kan gevorm word deur verkoelers, waaierverkoelers of 'n warmwatervloer, ens. Dit sal die stelsel wees om die verskafde hulpbron te verbruik.
So, geotermiese hittepompe word vir die huis in putte geïnstalleer – soos reeds genoem, nie net grond nie, maar ook water. Dit is moontlik om putte, loopgrawe en velde met 'n gelikwideerde laag grond toe te rus, maar hierdie opsie word meer dikwels gebruik vir industriële hittetoevoer. In die geskepte nis word batterye regdeur die terrein gelê - in 'n reguitlyn- of spiraalkonfigurasie. Die stroombane is gekoppel aan 'n pomp wat op die oppervlak geleë is, wat op sy beurt aan huishoudelike verwarmingskringe gekoppel is.
Geotermiese pompvervaardigers
Die segment word aktief ontwikkel deur die pogings van die grootste ontwikkelaars van HVAC-toerusting. Die ketelvervaardiger Viessmann bied veral betroubare eenhede vir water- en grondhitteberging by 'n bedryfstemperatuur van ongeveer +65 °C aan. Vir industriële en openbare geboue met 'n oppervlakte van 300-350 m2 is die NIBE F1145 grondbronhittepomp beskikbaar. Aan synekenmerke sluit in die vermoë om te koppel aan 'n driefase-netwerk teen 380 V, en 'n enkelfase-netwerk teen 220 V. Die Japannese maatskappy Mitsubishi bied universele modelle van geotermiese pompe in terme van toepassings. Die ontwikkelaars van hierdie maatskappy ontwikkel sedert 2007 die konsep van multi-sone verwarming skeiding met 'n vereenvoudigde beheerstelsel.
Moenie so 'n belowende segment en plaaslike maatskappye ignoreer nie. Byvoorbeeld, 'n Russies-vervaardigde BROSK Mark II 100 geotermiese hittepomp is spesifiek ontwerp vir 'n private verbruiker - die eienaar van 'n klein plattelandse huis. Maar, ten spyte van die beskeie werkverrigting, word hierdie toerusting as betroubaar, energiedoeltreffend en multifunksioneel gekenmerk.
Positiewe terugvoer oor tegnologie
Hierdie metode van verhitting lok baie mense met die gerief van instandhouding, instandhouding en, natuurlik, minimale finansiële koste tydens bedryf. Die toerusting benodig feitlik nie verbruikbare brandstofmateriaal nie. Elektriese hulpbronne is nodig om die funksie van dieselfde pomp en beheertoerusting te verseker, maar dit is onbeduidend teen die agtergrond van die hoeveelheid energie wat teruggegee word. Die omgewingsvriendelikheid van geotermiese hittepompe word ook beklemtoon. Resensies en heeltemal een van die eerste plekke onder die pluspunte stel die feit dat die werkende infrastruktuur nie ruimte in die huis opneem nie. Slegs kommunikasie word ingebring, en die res van die funksionele eenhede en nodusse bly op straat.
Negatiewe resensies
Met 'n volwaardige ketelkamer geotermiese prestasiestelsels is nie vergelykbaar nie. En die punt is nie eens in spesifieke kragaanwysers nie, maar in die spasmodiese toevoer van hitte. Baie kla oor lang tydperke van lae energieleweringskoerse, en daarom word dit aanbeveel om rugsteuntoevoerstelsels te organiseer. Maar hier is nog 'n tekortkoming. Alhoewel 'n bietjie geld aan die instandhouding van die toerusting bestee word, is die aanvanklike belegging vergelykbaar met die aankoop van 'n kragtige industriële ketel. Selfs 'n geotermiese hittepomp van Russiese oorsprong BROSK Mark II 100 is beskikbaar op die mark vir 250-300 duisend roebels. afhangende van die konfigurasie. Installasiekoste sal ook 50-70 duisend roebels kos.
Gevolgtrekking
Daar is nogal baie opsies om hittetoevoer in 'n privaat huis te organiseer. Elkeen van hulle is duur op sy eie manier tydens werking - van duur elektriese panele tot ekonomiese gasketels. Maar tradisionele toerusting in 'n moderne ontwerp is 'n stelsel wat geoptimaliseer is in ontwerp en maklik om te bestuur. Wat kan 'n geotermiese hittepomp vir huisverhitting lok? Natuurlik sal die ekonomiese faktor na vore kom, maar wat anders? U kan na sulke installasies wend as daar genoeg spasie op die terrein is om die kompleks te organiseer. In hierdie geval kan jy op ten minste passiewe hulpruimteverhitting reken sonder konstante monitering en instandhouding. En nog een ding - dit is volledige outonomie, wat die gebruik van geotermiese toerusting as 'n rugsteunbron van hitte toelaat.
