Moderní technologie dnes umožňují využívat takové zdroje energie, které jsou schopné samoobnovy – vítr, půda, voda. Je to z velké části způsobeno tím, že v posledních letech se výroba různých druhů geotermálních zařízení několikanásobně zvýšila. Například Švédové ve 3/4 všech nových budov používají systém vytápění, který při provozu využívá energii země. Další významnou výhodou geotermálního vytápění domů je, že v zimě lze takové zařízení použít jako klimatizaci.
Jak funguje geotermální vytápění?
Hlavním prvkem tohoto druhu systému je tepelné čerpadlo. Princip jeho fungování je založen na Carnotově cyklu. Chladné chladivo umístěné v geotermálním okruhu se s jeho pomocí přeměňuje na nosič tepelné energie ohřátý na 50 stupňů.
Poznámka! Účinnost takového systému může dosáhnout 450 procent!
Tepelné čerpadlo má navíc poměrně vysoký provozní potenciál – až stovky hodin nepřetržitého provozu před každou generální opravou.
Je charakteristické, že pro maximální účinnost není zapotřebí více než padesát stupňů. To je důvod, proč je vhodnější použít jako tepelné prvky systém teplé podlahy nebo vytápění prostorem vzduchem, protože radiátorové vytápění, které je nám známé, lze jen stěží považovat za nejvhodnější pro takové systémy.
V důsledku toho získáme následující: na každý kilowatt spotřebované elektřiny připadá asi 4–4,5 kilowattu tepelné energie, což lze považovat za vynikající příležitost k úsporám peněz, zejména pokud vezmeme v úvahu skutečnost, že náklady na nosičů tepla neustále přibývá.
Jak se geotermální systémy liší?
Pokud takový systém vybavíte ve venkovském domě, bude se skládat z následujících obvodů.
- sběrač zeminy. Proto se nachází v půdě a skládá se z potrubí a speciálního oběhového čerpadla. Teplota nosiče tepla v něm se pohybuje od 3 do 7 stupňů, i když pro efektivní vytápění domu zcela stačí 4. Obyčejná voda v tomto případě nemůže fungovat jako nosič tepla, alespoň ve své čisté formě. Často se míchá s ethylenglykolem nebo se používá bez vody.
- Komplex čerpadel odebírá tepelnou energii z výše popsaného kolektoru a přesměrovává ji do topného systému domu. Jeho výkon se může lišit (maximálně – 3,5 tisíc kilowattů), vše v tomto případě bude záviset na ploše místnosti.
- Nakonec vlastní topný okruh. Právě v něm ohřátá chladicí kapalina vstupuje do topného systému.
O hlavních výhodách
Nyní bych vám rád představil hlavní výhody, které geotermální vytápění domu má.
- Úplná nezávislost na vnějších faktorech.
- Působivá účinnost – asi 400-450 procent.
- Autonomie na jiných zdrojích energie.
- Stabilita výkonu čerpadla.
- V létě možnost klimatizace.
- Malé rozměry zařízení.
- Geologická sonda může trvat až sto let a samotné čerpadlo – až třicet.
Různé geotermální zařízení
Bez ohledu na typ geotermálního topného systému se bude lišit pouze vnějším zemním kolektorem. Existují pouze čtyři takové odrůdy, pojďme se krátce zamyslet nad každou z nich.
Horizontální provedení
V tomto případě by čerpadlo mělo být umístěno mírně pod úrovní, kde podzemní voda zamrzá – asi metr a půl, vše závisí na tom, ve které části země žijete. Zde použité trubky mohou být vyrobeny z následujících materiálů:
Přenos tepla je v tomto případě takový, že pro získání 8-9 kilowattů tepelné energie je nutné, aby kolektor měl celkovou plochu 400 až 500 metrů čtverečních; navíc jsou zde důležité i instalační funkce (o nich budeme hovořit níže). A rysy jsou takové, že zákopy
Vertikální provedení
Skládá se z řady vrtaných studní s různým sklonem a směry. V každém z nich je instalována geotermální sonda, která umožňuje dosáhnout přenosu tepla 50 wattů na běžný metr. Ukazuje se, že pro stejných 8-9 kilowattů tepla je zapotřebí přibližně 200 metrů takových vrtů.
Poznámka! V tomto případě nezpůsobíte žádné škody na krajině, protože instalace celého systému bude vyžadovat příliš málo místa.
Konstrukce umístěna ve vodě
Externí výměník tepla musí být instalován v blízké vodní ploše do hloubky dvou nebo tří metrů. Nejdůležitějším požadavkem pro instalaci okruhu tohoto druhu je, že dům musí být vzdálen nejméně 100 metrů od nádrže. Kromě toho by tato nádrž měla mít plochu nejméně 200 metrů čtverečních.
vzduchová struktura
Okruh v tomto případě přijímá tepelnou energii ze vzduchu. Takové geotermální vytápění domu je zvláště vhodné v jižních oblastech naší země. Hlavní výhodou „vzduchového“ vytápění je naprostá (téměř) absence jakýchkoliv instalačních či výkopových prací. Je tu ale i mínus – při okolní teplotě minus 15 stupňů účinnost klesá na sto procent. Pokud klesne dále, tak již při minus 20 je výkon systému nulový.
Geotermální vytápění: cena
Níže uvádíme průměrné ceny za vybavení a instalační práce pro uspořádání takového systému v domě. podmínky: plocha vytápěné místnosti je přibližně 200 metrů čtverečních, tepelný výkon čerpadla je 15 kilowattů. Ceny v rublech.
- Tepelný kompresor – asi 260000 XNUMX.
- Vyrovnávací paměť – 45000 XNUMX.
- Kapacita nepřímého ohřevu – 50000.
- Oběhové čerpadlo – 10000.
- Potrubí, armatury a další pomocná zařízení – 25000.
- Elektroinstalace, izolace – 10000 XNUMX,-.
K tomu všemu přidejte náklady na instalaci – nejméně 60000 480000. Ukazuje se, že všechna zařízení se zemními pracemi a instalací kotelny budou stát v průměru XNUMX XNUMX rublů.
Jak slibné je geotermální vytápění?
Topné systémy tohoto typu nejsou mezi obyvatelstvem příliš oblíbené kvůli vysokým nákladům. Výše uvedené ceny jsou jen minimální. Obecně platí, že pokud nainstalujete takový systém na klíč, jeho náklady se mohou dramaticky zvýšit až na jeden milion rublů! 1/3 tohoto množství, jak víte, zabírá tepelný kompresor.
A zde bych rád uvedl jako příklad západoevropské země. V nich, pokud někdo neví, jestli se majitel lokality vybavil doma geotermálním vytápěním, tedy samoléčením, tak je vláda povinna mu určitou část vynaložených peněz kompenzovat.
Takový systém se však může vyplatit za pouhých pět let. Navíc díky naprosté autonomii nevyžaduje lidský zásah během provozu, takže je nejen ekonomický, ale také mimořádně pohodlný, zejména ve srovnání s jinými způsoby vytápění.
Vlastnosti instalace takových systémů
Není pochyb o tom, že sotva někdo chce vyvrtat jeden a půl kilometru studnu, aby vytopil soukromý dům. Ale pokud žijete v oblasti, kde se horká voda doslova vaří z podzemí a nemá to nic společného s inženýrskými sítěmi, můžete na místě vybavit geotermální vytápění bez zvláštních nákladů. Tedy ne moc velký.
Krok 1. Nejprve je třeba přesně určit, kde a v jaké hloubce se podzemní horká voda nachází.
Krok 2. Poté je nutné vyvrtat studnu odpovídající hloubky, nejlépe dvě najednou. Jeden z nich bude určen k zásobování bydlení horkou vodou a druhý – k odvedení již vychlazené vody do půdy.
Krok 3. Poslední fází je instalace tepelného čerpadla a jeho další konfigurace. Kromě toho musíte potrubí nainstalovat podle schémat uvedených v tomto článku.
Topné zařízení, které je instalováno v samotném domě, bude zcela tradiční. Jak již bylo zmíněno, může to být buď teplá podlaha, nebo nejběžnější radiátory.
Poznámka! Každý ví, že v geotermálních pramenech je voda stěží čistá a destilovaná. Může obsahovat soli a jiné mechanické nečistoty, proto jej nelze přivádět přímo do rozvodu topení.
Některé zdroje navíc obsahují příliš horkou vodu, která může jednoduše zničit potrubí. Aby se předešlo všem těmto problémům, geotermální voda se používá k ohřevu vody v systému, to znamená, že voda v tomto případě ohřívá jinou vodu a ta vstupuje do topných zařízení. Tomu se také říká nepřímý ohřev. Je to dobré, protože umožňuje nejen vytápět místnost, ale také se osprchovat horkou vodou – ve většině zdrojů je na to množství vody více než dostatečné.
Efektivita takového systému velmi rychle pokryje veškeré náklady na jeho instalaci. A pokud vezmeme v úvahu, že je také zcela ekologicky nezávadný a zdroj tepla se neustále sám doplňuje, pak se nabízí jeden závěr: geotermální vytápění domu se doporučuje všem, kteří mají v místě přístup k teplé vodě.
