Isı, insan yaşamını sürdürmek için gerekli olan en çok aranan enerji türlerinden biridir. Aynı zamanda, petrol ürünleri ile elektrik veya kömür ve odun gibi geleneksel yakıtlar olsun, üretimi için kaynak maliyetleri oldukça etkileyicidir. Açıkçası, bu arka plana karşı, alternatif bir ısıtma yöntemi sunmaya ihtiyaç vardır. Bu türden en umut verici ve aktif olarak gelişen teknik çözümlerden biri, konsepti yavaş yavaş evsel çalışma koşullarına yaklaşan bir jeotermal ısı pompasıdır.
Teknolojiye genel bakış
Alternatif bir ısı kaynağına ilişkin herhangi bir fikir, şu veya bu doğal materyalin veya olgunun hizmetini içerir. Bu durumda, toprak altı merkezi enerji tedarikçisidir. Belirli bir zemindeyeterli bir sıcaklığı korumak için yeterince derin, böylece ısısı birikebilir ve yüzeyde daha fazla kullanılabilir. Hidrolojik kaynaklar, depolama altyapısının teknik tasarımında ayarlamalar yaparak bir ısı kaynağı olarak da düşünülebilir.
Bu teknolojinin etkinliğini temsil etmek için, bir jeotermal ısı pompasının bakımına 1 kW enerji yatırımı yaptığınızda, 2-6 kW şeklinde bir getiri elde edebileceğiniz not edilebilir. Bu kadar yüksek bir verimliliği ne açıklar? Doğal enerji kaynaklarını işlemenin diğer yöntemleriyle karşılaştırıldığında, jeotermal mekanizmalar ara dönüşüm adımları sağlamaz. Örneğin, güneş enerjisi depolaması, ışığın ve ısının, evi çalıştırmak için kullanılan elektriğe dönüştürülmesini gerektirir. Bu durumda ısı dönüştürülmez, doğrudan veya minimum geçiş adımları ile hedef tüketicilere aktarılır.
Çalışma prensibi
Başlangıç olarak, jeotermal ısıtma sürecinde yer alan belirli noktaları belirlemeye değer. İşlem yerde başlar - donma noktasının altında bulunan bir seviyede. Derinliğe bağlı olarak sıcaklık değişebilir. Minimum termal etki için 0 ° C'yi aşması yeterlidir, ancak pratikte 35-40 ° C ekonomik olarak haklı bir gösterge olarak kabul edilir. Son kullanıcı ısıtma devresidir.
Enerjiyi yerden ev ısıtma sistemine aktarmaktan özel bir boru hattı sorumludur,jeotermal ısı pompası tarafından servis edilir. Çalışma prensibi, ısının bu besleme hattı üzerinden soğutucu akışkan devresi boyunca bir evaporatör ısı eşanjörü ile aktarılmasına dayanmaktadır. Klimalarda olduğu gibi, freon aktif buharlaşan maddenin rolünü oynar. Pompa çalıştırılmadan önce sıvı haldedir ve çalıştırıldıktan sonra gaz formuna geçer. Ayrıca, güncellenen soğutucu akışkan, iletişimi son ısıtma devresine bağlı olan kompresöre aktarılır. Bu noktada fazla freon çıkış kanalından boş altılır.
Jeotermal Ekipman
Sistemin ana işlevsel öğesi bir termal mekanik pompadır. Ünitenin yapısı üç devre ile temsil edilir:
- Harici. Antifriz veya tuzlu su formundaki geleneksel soğutma sıvısını dolaştırır.
- Dahili. Isıtma-buharlaşma işlemlerinin gerçekleştiği sızdırmaz bölmelerde soğutucu içerir.
- Doğrudan hedef sunulan sisteme giden dış döngü.
Ayrıca, ısıtma için bir jeotermal ısı pompasının çalışma gövdelerinin listesi bir kompresör, bir buharlaştırıcı, bir tahliye kanalı ve ısı taşıyıcıları içerir. Tasarımların, yerleşim düzeninin ve ek işlevlerin uygulamaya bağlı olarak değişebileceğini unutmamak önemlidir. Toprak, su ve hava için tesisatlar olduğu gibi farklı koşullarda çalışabilen kombine sistemler de mevcuttur.
Isı kaynakları ve depolama tesisleri
Jeotermal sistemlerin birçok avantajı vardır,ekonomik enerji temini, pratiklik ve ev içi kullanım için teknolojik erişilebilirlik ile ilişkili. Ancak alternatif enerji depolayan diğer sistemler gibi kaynağa bağlıdır. Bu nedenle, ısı kaynağının kararlılığından emin olmak için, yedek bir enerji kaynağı kanalına bağlanma olasılığını önceden düşünmek gerekir. Aşağıda toprak ve hidrolojik kaynaklar tartışılacaktır, ancak şimdilik, jeotermal ısı pompasının bir kaynak besleme sistemi olarak hizmet ettiği çalışma altyapısını prensip olarak tanımalısınız. Yapısı enerji biriktirebilen dökme malzemeler, borular, sondalar ve yapılar ısı alıcı görevi görür. Bunlar özellikle bir pompa, soğutma sıvısı ve üçüncü taraf ısıtma sistemleriyle ilişkili ısıtma matları olabilir.
Termal enerjinin toprak kaynağı
Jeotermal enerjiyi depolayan yüksek kapasiteli sistemler yaklaşık 200 m2'lik alanlara yerleştirilmiştir2. Donma noktasının altındaki işaretlenmiş bölgeden 40-50 cm kalınlığında bir toprak tabakası çıkarılır. Genel olarak, 150-200 cm'lik bir kalınlık elde edilir. Bu ve diğer veriler, belirli bir ısıtma devresi için enerji hacimlerinin hesaplanmasıyla projede gösterilir. Bir alanda 1 m2'tan 30 W ve diğerinde - 1 m2'den 70-80 W çıkarabileceğiniz için, çok şey bölgeye bağlı olacaktır..
Kuyular, hendekler veya katı platformlar, biriken unsurları barındırmak için sitede oluşturulmuştur. Uygulamada en erişilebilir kabul edilirspiral biriktirme borularının veya paspasların yerleştirildiği dikey bir kuyu içi kurulum. Giriş altyapısının yatay konfigürasyonunda, ısıtma için toprak kaynaklı bir ısı pompası büyük miktarlarda enerji üretebilir, ancak dezavantajları vardır. Bunlar, toprak işlerinin karmaşıklığı (geniş alanları geliştirmek için özel ekipman gerektirir), herhangi bir çevre düzenlemesinin hariç tutulması ve ısıtma mevsiminin sonunda daha düşük sıcaklıklarla ilgilidir.
Termal enerjinin su kaynağı
Bu durumda ana hizmet nesneleri göller, rezervuarlar ve göletler. Biriken elemanlara gelince, işlevleri antifriz dolgulu polimer borular tarafından gerçekleştirilir. Ortalama olarak çıkarılan enerji hacmi, 1 m boru başına 30 W olarak temsil edilebilir. Büyük bir özel evin karmaşık bakımı için 12 kW gereklidir - buna göre 400 m uzunluğunda bir boru sistemi düzenlemek gerekir.
Hidrolojik kaynaklardan ısı depolamak için başka bir yaklaşım daha var. Yakınlarda göl ve rezervuar yoksa, kendi sitenizde 2-3 kuyuyu yaklaşık 20 m derinliğe sahip kuyularla donatabilirsiniz Bu seviyedeki su yaklaşık 10 ° C sıcaklığa sahip olacaktır, ancak bu yeterlidir. yardımcı ısıtma işlevi için. Sonuç olarak, bir jeotermal ısı pompası, sürekli olarak ılık veya sıcak su sirkülasyonu görevini yerine getirir. Devrenin bir tarafında, kaynak kuyularda en ufak bir maliyet olmadan sürekli ısıtılır ve ev, suyun yeni alınan kısmından enerji biriktirir.
Jeotermal sistem kurulumu
Ekipman satın almaya karar vermeden önce, belirli bir bölgede bu teknolojinin kullanımının temelde haklı olup olmadığı değerlendirilmelidir. Bunun için toprak donma derinliğinin belirlenmesi ile bir takım jeolojik keşif çalışmaları yapılmaktadır.
Kurulumda, borular veya diğer biriktirme elemanları, bir pompa ve tesisat armatürleri yer alır. Dahili ısıtma altyapısı radyatörler, fanlı soğutucular veya sıcak su zemini vb. ile oluşturulabilir. Bu, sağlanan kaynağı tüketmek için kullanılan sistem olacaktır.
Yani, kuyularda ev için jeotermal ısı pompaları kuruluyor - daha önce belirtildiği gibi, sadece arazi değil, aynı zamanda su. Kuyuları, hendekleri ve tarlaları tasfiye edilmiş bir toprak tabakasıyla donatmak mümkündür, ancak bu seçenek daha çok endüstriyel ısı temini için kullanılır. Oluşturulan nişte, piller site boyunca düz veya spiral bir konfigürasyonda döşenir. Devreler, yüzeyde bulunan ve sırayla evsel ısıtma devrelerine bağlanan bir pompaya bağlıdır.
Jeotermal pompa üreticileri
Segment, en büyük HVAC ekipmanı geliştiricilerinin çabalarıyla aktif olarak geliştirilmektedir. Özellikle kazan üreticisi Viessmann, yaklaşık +65 °C çalışma sıcaklığında su ve toprak ısı depolaması için güvenilir üniteler sunmaktadır. 300-350 m2 alana sahip endüstriyel ve kamu binaları için NIBE F1145 toprak kaynaklı ısı pompası mevcuttur. onun içinözellikleri arasında 380 V'ta üç fazlı bir ağa ve 220 V'ta tek fazlı bir ağa bağlanma yeteneği bulunmaktadır. Japon Mitsubishi şirketi, uygulamalar açısından evrensel jeotermal pompa modelleri sunmaktadır. Bu şirketin geliştiricileri, 2007'den beri basitleştirilmiş bir kontrol sistemi ile çok bölgeli ısıtma ayırma konseptini geliştiriyorlar.
Böyle gelecek vaat eden bir segmenti ve yerli firmaları görmezden gelmeyin. Örneğin, Rus yapımı bir BROSK Mark II 100 jeotermal ısı pompası, küçük bir kır evinin sahibi olan özel bir tüketici için özel olarak tasarlanmıştır. Ancak, mütevazı performansına rağmen, bu ekipman güvenilir, enerji açısından verimli ve çok işlevli olarak nitelendiriliyor.
Teknoloji hakkında olumlu geribildirim
Bu ısıtma yöntemi, bakım, bakım kolaylığı ve tabii ki işletim sırasında minimum finansal maliyetlerle birçok insanı kendine çekiyor. Ekipman pratik olarak tüketilebilir yakıt malzemeleri gerektirmez. Aynı pompa ve kontrol ekipmanının çalışmasını sağlamak için elektrik kaynaklarına ihtiyaç vardır, ancak bunlar geri dönen enerji miktarının arka planına karşı önemsizdir. Jeotermal ısı pompalarının çevre dostu olması da vurgulanmaktadır. İncelemeler ve artılar arasında ilk yerlerden biri, çalışma altyapısının evde yer kaplamadığı gerçeğini ortaya koyuyor. Yalnızca iletişim sağlanır ve geri kalan işlevsel birimler ve düğümler sokakta kalır.
Olumsuz yorumlar
Tam teşekküllü bir kazan dairesi jeotermal termal performansı ilesistemler kıyaslanamaz. Ve mesele, belirli güç göstergelerinde bile değil, spazmodik ısı kaynağında. Birçoğu, uzun süreli düşük enerji dağıtım oranlarından şikayet ediyor, bu nedenle yedek tedarik sistemlerinin organize edilmesi tavsiye ediliyor. Ama burada başka bir eksiklik var. Ekipmanın bakımı için biraz para harcanmasına rağmen, ilk yatırım, güçlü bir endüstriyel kazanın satın alınmasıyla karşılaştırılabilir. Rus menşeli BROSK Mark II 100 jeotermal ısı pompası bile 250-300 bin ruble için piyasada. yapılandırmaya bağlı olarak. Kurulum maliyetleri de 50-70 bin rubleye mal olacak.
Sonuç
Özel bir evde ısı tedarikini organize etmek için oldukça fazla seçenek var. Pahalı elektrik panellerinden ekonomik gaz kazanlarına kadar her biri çalışma sırasında kendi yolunda pahalıdır. Ancak modern bir tasarımdaki geleneksel ekipman, tasarımı optimize edilmiş ve yönetimi kolay bir sistemdir. Ev ısıtması için bir jeotermal ısı pompasını ne çekebilir? Elbette ekonomik faktör ön plana çıkacak ama daha ne olsun? Sitede kompleksi düzenlemek için yeterli alan varsa, bu tür kurulumlara dönebilirsiniz. Bu durumda, sürekli izleme ve bakım gerektirmeden en azından pasif yardımcı alan ısıtmaya güvenebilirsiniz. Ve bir şey daha - bu, jeotermal ekipmanın yedek bir ısı kaynağı olarak kullanılmasına izin veren tam özerkliktir.
