Haba adalah salah satu jenis tenaga yang paling dicari yang diperlukan untuk mengekalkan kehidupan manusia. Pada masa yang sama, kos sumber untuk pengeluarannya agak mengagumkan - sama ada elektrik dengan produk petroleum atau bahan api tradisional seperti arang batu dan kayu. Jelas sekali, dengan latar belakang ini, terdapat keperluan untuk menawarkan kaedah pemanasan alternatif. Salah satu penyelesaian teknikal jenis ini yang paling menjanjikan dan sedang membangunkan secara aktif ialah pam haba geoterma, yang konsepnya menghampiri keadaan operasi domestik secara beransur-ansur.
Gambaran keseluruhan teknologi
Sebarang idea tentang sumber haba alternatif melibatkan perkhidmatan satu atau satu lagi bahan atau fenomena semula jadi. Dalam kes ini, tanah bawah adalah pembekal tenaga pusat. Tanah pada tertentucukup dalam untuk mengekalkan suhu yang mencukupi supaya habanya dapat terkumpul dan seterusnya digunakan di permukaan. Sumber hidrologi juga boleh dianggap sebagai sumber haba, membuat pelarasan pada reka bentuk teknikal infrastruktur penyimpanan.
Untuk mewakili keberkesanan teknologi ini, boleh diperhatikan bahawa apabila melaburkan 1 kW tenaga dalam penyelenggaraan pam haba geoterma, anda boleh mendapat pulangan dalam bentuk 2-6 kW. Apakah yang menerangkan kecekapan yang begitu tinggi? Berbanding dengan cara lain untuk memproses sumber tenaga semula jadi, mekanisme geoterma tidak menyediakan langkah penukaran perantaraan. Sebagai contoh, simpanan tenaga suria memerlukan cahaya dan haba untuk ditukar kepada elektrik, yang digunakan untuk menjalankan rumah. Dalam kes ini, haba tidak ditukar, tetapi secara langsung atau dengan langkah peralihan yang minimum dipindahkan kepada pengguna sasaran.
Prinsip operasi
Sebagai permulaan, adalah wajar mengenal pasti titik khusus yang terlibat dalam proses pemanasan geoterma. Proses ini bermula di dalam tanah - pada tahap yang terletak di bawah takat beku. Suhu mungkin berbeza-beza bergantung pada kedalaman. Untuk kesan haba minimum, sudah cukup bahawa ia melebihi 0 ° C, tetapi dalam praktiknya 35-40 ° C dianggap sebagai penunjuk yang wajar secara ekonomi. Pengguna akhir ialah litar pemanasan.
Saluran paip khas bertanggungjawab untuk memindahkan tenaga dari tanah ke sistem pemanasan rumah,diservis oleh pam haba geoterma. Prinsip operasi adalah berdasarkan fakta bahawa haba dipindahkan melalui talian bekalan ini dengan penukar haba penyejat di sepanjang litar penyejuk. Seperti dalam penghawa dingin, freon memainkan peranan bahan penyejatan aktif. Sebelum permulaan pam, ia berada dalam keadaan cair, dan selepas permulaan ia berubah menjadi bentuk gas. Selanjutnya, penyejuk yang dikemas kini dipindahkan ke pemampat, komunikasi yang disambungkan dengan litar pemanasan akhir. Lebihan freon pada ketika ini dinyahcas melalui saluran keluar.
Peralatan Geoterma
Elemen berfungsi utama sistem ialah pam mekanikal haba. Struktur unit diwakili oleh tiga litar:
- Luaran. Mengedarkan penyejuk konvensional dalam bentuk antibeku atau air garam.
- Dalaman. Mengandungi bahan penyejuk dalam ruang tertutup tempat proses pemanasan-penyejatan berlaku.
- Gelung luar yang pergi terus ke sistem sasaran yang disampaikan.
Selain itu, senarai badan kerja pam haba geoterma untuk pemanasan termasuk pemampat, penyejat, saluran nyahcas dan pembawa haba. Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa reka bentuk, susun atur dan fungsi tambahan mungkin berbeza-beza bergantung pada aplikasi. Terdapat pemasangan untuk tanah, untuk air dan udara, serta sistem gabungan yang boleh berfungsi dalam keadaan berbeza.
Punca haba dan kemudahan penyimpanan
Sistem geoterma mempunyai banyak kelebihan,dikaitkan dengan bekalan tenaga yang ekonomik, kepraktisan dan kebolehcapaian teknologi untuk kegunaan domestik. Tetapi, seperti sistem lain yang menyimpan tenaga alternatif, ia bergantung kepada sumbernya. Oleh itu, untuk memastikan kestabilan bekalan haba, adalah perlu untuk memikirkan terlebih dahulu kemungkinan menyambung ke saluran bekalan tenaga sandaran. Sumber tanah dan hidrologi akan dibincangkan di bawah, tetapi buat masa ini, anda harus membiasakan diri secara prinsip dengan infrastruktur kerja yang pam haba geoterma berfungsi sebagai sistem bekalan sumber. Bahan pukal, paip, probe dan struktur, struktur yang boleh mengumpul tenaga, bertindak sebagai penerima haba. Khususnya, ini boleh menjadi tikar pemanasan yang dikaitkan dengan pam, penyejuk dan sistem pemanasan pihak ketiga.
Sumber tenaga haba tanah
Sistem berkapasiti tinggi yang menyimpan tenaga geoterma diletakkan di kawasan seluas kira-kira 200 m22. Lapisan tanah setebal 40-50 cm dikeluarkan dari zon bertanda di bawah takat beku. Secara umum, ketebalan 150-200 cm diperolehi. Data ini dan lain-lain ditunjukkan dalam projek dengan pengiraan isipadu tenaga untuk litar pemanasan tertentu. Banyak juga akan bergantung pada wilayah, kerana di satu kawasan anda boleh mengekstrak 30 W daripada 1 m2, dan di kawasan lain - 70-80 daripada 1 m2.
Telaga, parit atau platform pepejal dibentuk di tapak untuk menampung unsur terkumpul. Yang paling mudah diakses dalam pelaksanaan dipertimbangkanpemasangan lubang bawah menegak di mana paip pengumpulan lingkaran atau tikar diletakkan. Dalam konfigurasi mendatar infrastruktur pengambilan, pam haba sumber tanah untuk pemanasan boleh menghasilkan sejumlah besar tenaga, tetapi ia mempunyai kelemahan. Ia berkaitan dengan kerumitan kerja tanah (memerlukan peralatan khas untuk membangunkan kawasan yang luas), pengecualian sebarang landskap dan suhu yang lebih rendah menjelang akhir musim pemanasan.
Sumber tenaga haba air
Objek perkhidmatan utama dalam kes ini ialah tasik, takungan dan kolam. Bagi unsur terkumpul, fungsinya dilakukan oleh paip polimer dengan pengisian antibeku. Isipadu tenaga yang diekstrak secara purata boleh diwakili sebagai 30 W setiap 1 m paip. Untuk penyelenggaraan kompleks rumah persendirian yang besar, 12 kW diperlukan - sewajarnya, adalah perlu untuk mengatur sistem paip sepanjang 400 m.
Terdapat pendekatan lain untuk penyimpanan haba daripada sumber hidrologi. Sekiranya tiada tasik dan takungan berdekatan, maka di tapak anda sendiri anda boleh melengkapkan 2-3 telaga dengan telaga dengan kedalaman kira-kira 20 m Air pada paras ini akan mempunyai suhu kira-kira 10 ° C, tetapi ini sudah cukup untuk fungsi pemanasan tambahan. Intinya ialah pam haba geoterma menjalankan tugas sentiasa mengedarkan air suam atau panas. Di satu sisi litar, sumber sentiasa dipanaskan di dalam telaga tanpa kos sedikit pun, dan rumah itu mengumpul tenaga daripada bahagian air yang baru diterima.
Pemasangan sistem geoterma
Sebelum membuat keputusan untuk membeli peralatan, seseorang harus menilai sama ada penggunaan teknologi ini pada asasnya wajar di rantau tertentu. Untuk melakukan ini, beberapa kajian penerokaan geologi dijalankan dengan penentuan kedalaman pembekuan tanah.
Dalam pemasangan, paip atau elemen terkumpul lain, pam dan kelengkapan pemasangan terlibat. Infrastruktur pemanasan dalaman boleh dibentuk oleh radiator, penyejuk kipas atau lantai air suam, dsb. Ini akan menjadi sistem untuk menggunakan sumber yang dibekalkan.
Jadi, pam haba geoterma sedang dipasang untuk rumah di telaga - seperti yang telah dinyatakan, bukan sahaja tanah, tetapi juga air. Adalah mungkin untuk melengkapkan telaga, parit dan ladang dengan lapisan tanah yang dicairkan, tetapi pilihan ini lebih kerap digunakan untuk bekalan haba industri. Dalam niche yang dibuat, bateri diletakkan di seluruh tapak - dalam konfigurasi garis lurus atau lingkaran. Litar disambungkan ke pam yang terletak di permukaan, yang seterusnya, disambungkan ke litar pemanasan domestik.
Pengeluar pam geoterma
Segmen ini sedang giat dibangunkan oleh usaha pembangun terbesar peralatan HVAC. Khususnya, pengeluar dandang Viessmann membentangkan unit yang boleh dipercayai untuk penyimpanan air dan haba tanah pada suhu operasi sekitar +65 °C. Untuk bangunan perindustrian dan awam dengan keluasan 300-350 m2 pam haba sumber tanah NIBE F1145 tersedia. Kepada diaciri termasuk keupayaan untuk menyambung ke rangkaian tiga fasa pada 380 V, dan rangkaian fasa tunggal pada 220 V. Syarikat Jepun Mitsubishi menawarkan model universal pam geoterma dari segi aplikasi. Pembangun syarikat ini telah membangunkan konsep pemisahan pemanasan berbilang zon dengan sistem kawalan yang dipermudahkan sejak 2007.
Jangan abaikan segmen dan syarikat domestik yang begitu menjanjikan. Sebagai contoh, pam haba geoterma BROSK Mark II 100 buatan Rusia direka khusus untuk pengguna persendirian - pemilik rumah desa kecil. Tetapi, walaupun prestasinya sederhana, peralatan ini dicirikan sebagai boleh dipercayai, cekap tenaga dan pelbagai fungsi.
Maklum balas positif tentang teknologi
Kaedah pemanasan ini menarik ramai orang dengan kemudahan penyelenggaraan, penyelenggaraan dan, sudah tentu, kos kewangan yang minimum semasa operasi. Peralatan ini secara praktikalnya tidak memerlukan bahan bahan api yang boleh digunakan. Sumber elektrik diperlukan untuk memastikan fungsi pam yang sama dan peralatan kawalan, tetapi ia tidak penting dengan latar belakang jumlah tenaga yang dikembalikan. Kemesraan alam sekitar pam haba geoterma juga dititikberatkan. Ulasan dan sama sekali salah satu tempat pertama di antara kelebihan meletakkan fakta bahawa infrastruktur kerja tidak mengambil ruang di dalam rumah. Hanya komunikasi dibawa masuk, dan selebihnya unit dan nod berfungsi kekal di jalan.
Ulasan negatif
Dengan prestasi terma geoterma bilik dandang yang lengkapsistem tidak dapat dibandingkan. Dan intinya bukan dalam penunjuk kuasa tertentu, tetapi dalam bekalan haba yang spasmodik. Ramai yang mengadu tentang jangka masa yang panjang kadar penghantaran tenaga yang rendah, itulah sebabnya disyorkan untuk mengatur sistem bekalan sandaran. Tetapi terdapat satu lagi kelemahan di sini. Walaupun sedikit wang dibelanjakan untuk penyelenggaraan peralatan, pelaburan awal adalah setanding dengan pembelian dandang industri yang berkuasa. Malah pam haba geoterma asal Rusia BROSK Mark II 100 boleh didapati di pasaran untuk 250-300 ribu rubel. bergantung pada konfigurasi. Kos pemasangan juga akan menelan kos 50-70 ribu rubel.
Kesimpulan
Terdapat banyak pilihan untuk mengatur bekalan haba di rumah persendirian. Setiap daripada mereka mahal dengan cara tersendiri semasa operasi - dari panel elektrik yang mahal kepada dandang gas yang menjimatkan. Tetapi, peralatan tradisional dalam reka bentuk moden adalah sistem yang dioptimumkan dalam reka bentuk dan mudah diurus. Apakah yang boleh menarik pam haba geoterma untuk pemanasan rumah? Sudah tentu faktor ekonomi akan diketengahkan, tetapi apa lagi? Anda boleh beralih kepada pemasangan sedemikian jika terdapat ruang yang cukup di tapak untuk mengatur kompleks. Dalam kes ini, anda boleh bergantung pada sekurang-kurangnya pemanasan ruang tambahan pasif tanpa pemantauan dan penyelenggaraan yang berterusan. Dan satu perkara lagi - ini adalah autonomi lengkap, membenarkan penggunaan peralatan geoterma sebagai sumber sandaran haba.
