Làm nóng một ngôi nhà từ mặt đất bằng chính đôi tay của bạn. Sưởi ấm địa nhiệt của ngôi nhà và nguyên lý hoạt động của nó. Thiết bị địa nhiệt cần thiết

Các phương pháp sưởi ấm nhà thay thế đang trở thành mốt. Đối với các hệ thống như vậy, ngôi nhà không cần phải nằm gần đường ống dẫn khí đốt. Đồng thời, các thiết kế không cung cấp bất kỳ quá trình đốt cháy nhiên liệu nào. Một trong lựa chọn hiệu quả là sưởi ấm nhiệt của ngôi nhà. Công nghệ đang phát triển góp phần vào việc có nhiều mô hình sưởi ấm không gian kiểu này xuất hiện trên thị trường trong nước.

Ứng dụng năng lượng trái đất

Cần phải lưu ý rằng đất, ngay cả khi có sương giá nghiêm trọng, không bị đóng băng quá sâu ở hầu hết các vùng của đất nước. Đặc tính này thậm chí còn được khai thác bởi những người xây dựng đặt đường ống dưới mức đóng băng trung bình của đất. Giá trị nhiệt là +5-+7 0 C. Điều này cho phép bạn sử dụng năng lượng của trái đất để sưởi ấm ngôi nhà.

Nhờ lắp đặt hiện đại, nhiệt sinh ra có thể được tích lũy. Nguyên lý hoạt động của hệ thống sưởi địa nhiệt tại nhà, theo đánh giá của chủ sở hữu, tương tự như nguyên lý hoạt động của tủ lạnh. Thuật toán chu trình làm việc như sau:

• bạn cần lấy nhiệt để lưu trữ và chuyển nó sang pin năng lượng;
• chất chống đông được làm nóng ở một trong các mạch hệ thống và nó truyền năng lượng cho nước tuần hoàn trong mạch nước nóng và sưởi ấm thứ hai;
• chất chống đông đã nguội được chuyển hướng đến khu vực trao đổi nhiệt để thu nhiệt trở lại.

Cách tiếp cận này cho phép bạn sử dụng sức nóng của trái đất để sưởi ấm ngôi nhà của mình. Hệ thống sử dụng máy bơm địa nhiệt. Nhiệt thu hồi có thể đủ để vận hành hệ thống lắp đặt như nguồn nhiệt chính trong phòng và vận hành nó như một mạch dự phòng hoặc mạch phụ.

VIDEO: Điều kỳ diệu của công nghệ - sức nóng từ lòng đất

Nguyên tắc hoạt động

Việc sưởi ấm từ mặt đất không còn là một sự phát triển tuyệt vời hay biệt lập nữa. Ở nhiều nước châu Âu, lĩnh vực này là một ưu tiên. Ở nước ta nó cũng đang thu hút được nhiều người hâm mộ.

Từ lâu, người ta đã lưu ý rằng trong quá trình bay hơi, một số chất làm mát bề mặt mà chúng để lại. Đặc tính này lần đầu tiên được sử dụng trong tủ lạnh gia dụng và công nghiệp để làm mát. Sau đó, nảy sinh ý tưởng sử dụng tác dụng ngược lại của hiện tượng này, tạo ra không khí ấm áp. Nó được đưa vào máy điều hòa không khí hoạt động để sưởi ấm. Tuy nhiên, chúng không thể hoạt động ở nhiệt độ dưới -50C. Các thiết bị địa nhiệt không có nhược điểm này.

Sơ đồ vận hành thiết bị

Liên kết cơ bản trong hệ thống là bơm nhiệt, được sử dụng trong hai mạch:

• mạch đầu tiên là hệ thống sưởi cổ điển với chất làm mát bằng nước, bao gồm các đường ống chính, bộ tản nhiệt và van ngắt;
• mạch thứ hai là một bộ trao đổi nhiệt cỡ lớn nằm sâu trong đất hoặc dưới một vùng nước rộng mở.

Bên trong mạch thứ hai, cả chất chống đông đặc biệt và nước đã pha chế đều được sử dụng. Nó được làm nóng bằng năng lượng nhiệt bên trong nối đất và đi đến bơm nhiệt. Từ đó, nhiệt được truyền vào mạch bên trong và đi vào bộ tản nhiệt.

Một phần quan trọng là bơm nhiệt. Kích thước của nó không vượt quá kích thước Máy giặt. Tiêu thụ 1 kW, thiết bị tạo ra công suất sưởi 4-5 kW. Để so sánh, máy điều hòa không khí hoạt động ở chế độ tiêu thụ/đầu ra từ 1 đến 1.

Ngày nay, giá nhiệt đất để sưởi ấm một ngôi nhà vẫn ở mức cao nhưng không ngừng giảm.

Các chi phí chính trong quá trình lắp đặt là sử dụng các thiết bị đắt tiền của nước ngoài và làm việc với đất. Ngoài ra còn có những phát triển nhằm xây dựng độc lập các máy bơm địa nhiệt tạo ra nhiệt trong nhà.

Ưu điểm hệ thống

Sưởi ấm địa nhiệt có nhiều phẩm chất tích cực giúp phân biệt nó một cách thuận lợi với các hệ thống khác, chẳng hạn như gas hoặc điện. Lợi ích bao gồm:

• việc lắp đặt tuyệt đối an toàn về mặt hỏa hoạn vì không có ngọn lửa trong đó;
• không cần phải vượt qua ống khói để lắp đặt;
• không có khí thải độc hại, tiếng ồn hoặc mùi khó chịu;
• thiết bị nhỏ gọn không chiếm nhiều không gian;
• không cần phải cung cấp hoặc lưu trữ bất kỳ nhiên liệu nào;
• năng lượng vô tận của trái đất được sử dụng;
• thiết bị có thể hoạt động để sưởi ấm vào mùa đông và làm mát vào mùa hè;
• hiệu suất cao trong quá trình vận hành tự động;
• Mặc dù chi phí lắp đặt đắt đỏ nhưng chi phí vận hành lại thấp hơn nhiều lần so với các nguồn sưởi truyền thống.

Các kiểu bố cục

Có một số tùy chọn để cài đặt hệ thống địa nhiệt. Chúng có hiệu quả tương tự nhau và được sử dụng tùy thuộc vào khả năng của cảnh quan gần đó và điều kiện nhiệt độ của khu vực.

Cài đặt dọc

Sự khác biệt chính là việc lắp đặt bộ trao đổi nhiệt. Nhỏ gọn nhất là sự sắp xếp theo chiều dọc của nó. Tùy chọn này không yêu cầu diện tích đất đáng kể. Tuy nhiên, cần phải sử dụng giàn khoan vì bạn sẽ cần những cái giếng sâu.

Độ sâu gần đúng của giếng đối với hệ thống địa nhiệt là 50-200 m để vận hành hiệu quả.

Loại này đắt nhất khi lắp đặt nhưng tuổi thọ dự kiến ​​của nó, theo các nhà sản xuất, lên tới 100 năm, đây vẫn là khoảng thời gian dài nhất trong số các hệ thống tương tự. Lợi thế chính cài đặt theo chiều dọc là sự bảo tồn tối đa cảnh quan liền kề.

Lắp đặt ngang

Đối với những khu vực có mức độ đóng băng của đất tương đối nông, việc đặt bộ trao đổi nhiệt trên mặt phẳng nằm ngang sẽ có lợi hơn. Trong tình huống này, các đường ống được đặt trong một rãnh đã đào. Nó chiếm một diện tích khá lớn, điều này thường được coi là nhược điểm của cách bố trí này. Tuy nhiên, trong tình huống này, việc khoan tốn kém là không cần thiết.

Bộ thu ở dạng ống được phân bổ thành các vòng khắp khu vực được chỉ định. Cần di chuyển ra xa gốc cây 1,5-2 m để không làm hỏng kết cấu. Diện tích gần đúng để sưởi ấm một ngôi nhà rộng 250 m2 sẽ là khoảng 600 m2. Không phải ai cũng có đủ nguồn lực để xây dựng một hồ chứa địa nhiệt.

Vị trí dưới nước

Lắp đặt bộ thu nhiệt dưới cột nước là một trong những cách hiệu quả nhất để sưởi ấm ngôi nhà. Nên đặt hồ chứa cách khu nhà ở không quá 100 m. Các vòng xoắn ốc của bộ thu được gắn ở độ sâu ít nhất 2,5-3 m, điều này sẽ cho phép chúng ở dưới điểm đóng băng. Bề mặt hồ chứa phải có diện tích ít nhất là 200 m2.

Khi bộ thu được đặt trong nước, nhu cầu về nước sẽ giảm đáng kể và hiệu quả lắp đặt không bị giảm.

Bên trong ngôi nhà, hệ thống sưởi như vậy sẽ giống cổ điển hệ thống nước với bộ tản nhiệt. Tuy nhiên, việc làm nóng chất làm mát sẽ được thực hiện mà không cần sử dụng nhiên liệu.

Tất nhiên, hệ thống như vậy vẫn rất đắt - đắt gấp 2-3 lần khí nóng. Nhưng nếu bạn tính toán mức tiết kiệm nhiên liệu, độ tin cậy và an toàn của thiết bị, thời gian vận hành - thông thường những ngôi nhà được xây dựng không phải trong 10 hoặc thậm chí 20 năm mà trong một khoảng thời gian dài hơn nhiều, thì rõ ràng những hệ thống như vậy là tương lai . Bạn có thể thử cài đặt nó ngay bây giờ hoặc có thể đợi thêm vài năm nữa khi các sản phẩm trong nước xuất hiện trên thị trường.

BĂNG HÌNH: Sưởi ấm tiết kiệm nhà ở, các loại máy bơm nhiệt, sơ đồ kết nối

Một thực tế nổi tiếng là sưởi ấm một ngôi nhà riêng bằng cách sử dụng bơm nhiệt- hầu hết phương pháp hiệu quả của tất cả những gì hiện có. Chủ đề này được nhiều chủ nhà quan tâm do giá năng lượng tăng liên tục hoặc sự vắng mặt của họ ở một khu vực nhất định. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn hệ thống sưởi địa nhiệt trong một ngôi nhà riêng là gì, nó hoạt động như thế nào và những gì cần thiết cho việc lắp đặt nó.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống địa nhiệt

Nếu bạn chưa bao giờ chạm vào mặt sau của tủ lạnh nhà mình, nơi đặt vỉ nướng trao đổi nhiệt, hãy thử. Bạn sẽ thấy vỉ nướng rất nóng. Nó nóng lên vì nó truyền nhiệt từ không gian bên trong nơi lưu trữ sản phẩm. Kết quả là nhiệt độ bên trong giảm xuống, nhiệt độ bên ngoài bị tản vào khu vực bếp. Tức là máy làm lạnh truyền năng lượng nhiệt từ nơi này sang nơi khác.

Máy bơm nhiệt cũng giống như máy làm lạnh, chỉ khác là nó hoạt động ngược lại. Đây là nguyên lý hoạt động của hệ thống sưởi địa nhiệt, để nhiệt lượng có sẵn bên ngoài ngôi nhà được truyền vào bên trong để sưởi ấm. Về mặt lý thuyết, bất kỳ chất hoặc vật thể nào có nhiệt độ trên độ không tuyệt đối (âm 273 ºС) đều chứa nhiệt dưới dạng năng lượng của chuyển động phân tử. Chúng ta có thể nói gì về nhiệt độ của đất dưới độ sâu đóng băng, nhiệt độ này luôn không đổi và duy trì trong khoảng cộng 5-7 С.

Để tham khảo. Bạn có thể xác minh điều này bằng cách đi xuống tầng hầm sâu. Nhiệt độ không khí ở đó quanh năm như nhau. Nhờ đó, vào mùa hè, hệ thống sưởi địa nhiệt có thể hoạt động ngược lại, mang lại sự mát mẻ cho ngôi nhà thay vì sưởi ấm.

Bản thân nhiệt độ +7 С là không thích hợp để sưởi ấm một tòa nhà, điều này là dễ hiểu. Vấn đề mà hệ thống sưởi ấm địa nhiệt giải quyết chính xác là lấy một phần nhiệt lượng này, biến đổi nó và chuyển nó vào nhà. Với mục đích này, một mạch loại bỏ nhiệt được lắp đặt trong lòng đất từ ​​nhiều đường ống đặt dưới độ sâu đóng băng. Chất lỏng không đóng băng liên tục di chuyển dọc theo mạch, được điều khiển bởi bơm tuần hoàn.

Sau khi nóng lên đến nhiệt độ của trái đất, chất lỏng đi vào bộ trao đổi nhiệt - thiết bị bay hơi. Ở đó, nó trao đổi nhiệt với mạch thứ hai, nơi chất làm lạnh (freon) lưu thông dưới áp suất do máy nén tạo ra. Do đó, chất làm lạnh bay hơi ở nhiệt độ thấp, loại bỏ một số lượng lớn nhiệt từ mạch sơ cấp.

Tiếp theo, đi qua van giãn nở, freon đi vào bộ trao đổi nhiệt thứ hai - bình ngưng. Đồng thời, áp suất của nó giảm xuống và chất làm lạnh ngưng tụ, truyền nhiệt sang mạch thứ ba - hệ thống sưởi ấm của chúng ta. Đây là nguyên lý của sưởi ấm địa nhiệt, khi hệ thống truyền năng lượng từ bên ngoài vào nhà bằng chi phí tối thiểu. Rốt cuộc, hoạt động của nó cần có điện để quay cánh quạt của động cơ máy nén và máy bơm. Trung bình, 3 kW/h điện sẽ được sử dụng để sưởi ấm một ngôi nhà riêng có diện tích 300 m2. Nguyên lý hoạt động được mô tả chi tiết hơn trong video:

Các loại hệ thống địa nhiệt

Trên thực tế, các hệ thống có thể chỉ khác nhau về cấu trúc của mạch ngoài; nếu không thì thiết bị được sử dụng là như nhau. TRÊN khoảnh khắc này Có 3 loại đường viền bên ngoài:

• đặt nằm ngang trên mặt đất;
• đầu dò địa nhiệt thẳng đứng;
• chìm xuống đáy của vùng nước gần nhất.

Trong trường hợp đầu tiên, nhiều đường ống được đặt dọc theo đáy hố ngang có diện tích tính toán. Nhược điểm của phương pháp này là việc lắp đặt hệ thống sưởi địa nhiệt sẽ cần nhiều không gian. lô đất và được khuyến khích sử dụng ở giai đoạn xây nhà, khi bạn có thể đào hố và chôn đường ống ngay dưới ngôi nhà tương lai.

Đầu dò thẳng đứng ở dạng bó ống có chất làm mát được hạ xuống giếng sâu. Phương pháp này là phổ biến nhất vì nó có sẵn trên khu vực nhỏ, đã được chính chủ xây dựng. Việc ngâm mạch xuống đáy hồ chứa được sử dụng bất cứ khi nào có thể, nghĩa là nếu có sẵn hồ chứa đó. Xét về hiệu quả của hệ thống, 3 phương pháp này thực tế giống nhau; điểm khác biệt duy nhất là chi phí xây dựng.

Phần kết luận.Ưu điểm chính của máy bơm nhiệt địa nhiệt để sưởi ấm là hiệu suất cực cao. Nhưng lợi thế này được bù đắp bởi những nhược điểm như độ phức tạp và chi phí công việc và thiết bị quá cao. Ngoài ra, hệ thống còn phụ thuộc vào điện nên bạn sẽ phải tốn thêm tiền mua máy phát điện diesel để tránh bị đơ khi mất điện.

Hãy nói ngay rằng hệ thống sưởi địa nhiệt tự làm là một chuyện hoang đường. Công việc liên quan đến tính toán độ dài của mạch và công suất lắp đặt trao đổi nhiệt cũng như phát triển toàn bộ dự án chỉ có thể được thực hiện bởi một chuyên gia trong lĩnh vực này có trình độ học vấn và kinh nghiệm kỹ thuật. Đối với việc thực hiện dự án, bạn không thể làm gì nếu không có thiết bị di chuyển hoặc khoan đất; bạn sẽ không đào hố bằng tay. Điều tương tự cũng áp dụng cho việc lắp đặt đường ống, đặt chúng trong nhà và lắp đặt thiết bị.

Điều duy nhất bạn có thể làm bằng chính đôi tay của mình là lắp ráp hệ thống nhà sưởi. Bạn có thể nhận được rất nhiều thông tin về chủ đề này trong các bài viết khác. Chúng tôi sẽ đưa ra một số khuyến nghị chung:

• một hợp đồng chính thức phải được ký kết với công ty nhà thầu và tất cả các điểm phải được quy định trong đó;
• Do tính chất hoạt động của hệ thống năng lượng mặt trời, sơ đồ sưởi ấm ở nhiệt độ thấp là phù hợp nhất để sưởi ấm một ngôi nhà riêng. Chúng bao gồm sàn có hệ thống sưởi và thiết bị đối lưu nước ở ván chân tường. Bộ tản nhiệt truyền thống cũng có thể được lắp đặt, nhưng ý định này phải được thông báo trước cho các chuyên gia liên quan đến tính toán bơm nhiệt;
• Để đảm bảo an toàn, sẽ không có hại gì nếu có một nồi hơi dự phòng trong nhà, tốt nhất là loại không dễ bay hơi chạy bằng gỗ hoặc dầu đi-e-zel. Điều này sẽ tránh những tình huống mà bạn có thể không được sưởi ấm vào giữa mùa đông do trục trặc hoặc tai nạn hệ thống nào đó;
• với mục đích tương tự, bạn cần mua động cơ diesel hoặc máy phát điện chạy bằng xăngđiện. Các nguồn cung cấp điện liên tục thông thường sẽ không hoạt động, chúng sẽ không có đủ điện hoặc điện tích;

Tốt nhất là khi lắp đặt bộ trao đổi nhiệt sưởi ấm địa nhiệt ở tầng hầm hoặc tầng hầm của ngôi nhà, cùng với các thiết bị sưởi ấm khác. Điều này làm cho việc thiết lập liên lạc thuận tiện hơn và rẻ hơn.

Phần kết luận

Máy bơm nhiệt, giống như đứa con tinh thần của hầu hết mọi người công nghệ tiên tiến, khá phổ biến ở các nước Tây Âu. Ở nước ta, nó được coi là một thứ xa xỉ không thể tiếp cận được do chi phí đáng kể. Ngay cả những công dân giàu có cũng không vội đầu tư vào hệ thống sưởi như vậy, vì họ sở hữu những ngôi nhà nhỏ khu vực rộng lớn, nơi mà hệ thống sưởi địa nhiệt sẽ mất quá nhiều thời gian để tự chi trả. Từ quan điểm này sự lựa chọn tốt nhất Một ngôi nhà có diện tích 150 m2 được xem xét.

Trong tâm trí nhân loại luôn có suy nghĩ về cách sưởi ấm một ngôi nhà bằng tài nguyên thiên nhiên. Câu trả lời khá đơn giản - sưởi ấm địa nhiệt cho ngôi nhà. Phương pháp này hệ thống sưởi ấm có thể đáp ứng đầy đủ nhu cầu của một người về sưởi ấm ngôi nhà và duy trì sự thoải mái mà không phải tốn nhiều tiền thanh toán tiện ích. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét hiệu quả của hệ thống sưởi như vậy, có những loại nào và quan trọng nhất là cách tự lắp đặt một hệ thống sưởi như vậy.

Nguyên lý hoạt động của loại sưởi ấm này khá đơn giản và nằm ở đặc tính của trái đất là không bị đóng băng ngay cả ở nhiệt độ khá thấp. Ví dụ, ở nhiệt độ không khí khoảng âm 15 độ, mặt đất sẽ đóng băng chỉ còn 5 đến 7 độ. Bây giờ chúng ta hãy trả lời câu hỏi: liệu có thể khai thác khá thành công lợi ích từ tài sản này của trái đất và sưởi ấm một ngôi nhà với sự trợ giúp của nguồn tài nguyên đó không? Câu trả lời rất rõ ràng: tất nhiên là có! Vậy tại sao không làm điều đó? Vấn đề là, nó không đơn giản như vậy. Để lắp đặt hệ thống sưởi như vậy, bạn cần giải quyết các vấn đề nhỏ liên quan đến nó, được liệt kê dưới đây.

Lắp đặt hệ thống sưởi địa nhiệt

• Để nhận được nhiệt tối đa từ mặt đất, bạn cần phải tích lũy cùng lượng năng lượng nhiệt này và tập trung vào việc sưởi ấm ngôi nhà, và điều này tốn một số công sức.
• Cần duy trì nhiệt độ của dây dẫn. Riser được làm nóng phải dẫn nhiệt trong chất lỏng sẽ đi qua hệ thống trung tâm sưởi.
• Nếu dây dẫn này nguội đi thì nhiệt độ của nó phải được phục hồi ngay lập tức bằng cách nung nóng. Để giải quyết vấn đề này, máy bơm nhiệt địa nhiệt đặc biệt đã được phát minh để giúp giải quyết nhiệm vụ. Thiết bị này giúp trích xuất lượng nhiệt cần thiết để sưởi ấm thông thường trong nhà, có thể sử dụng cho nhiều nhu cầu khác nhau. Nhân tiện, những máy bơm như vậy có thể xử lý khối lượng công việc khá lớn. Khả năng của thiết kế phụ thuộc trực tiếp vào vị trí của nó trong nhà.

Nếu trước đây hiện tượng như sưởi ấm một ngôi nhà bằng năng lượng nhiệt từ trái đất chỉ có thể được tìm thấy bên ngoài đất nước chúng ta thì ngày nay những thiết bị như vậy không phải là một phép lạ và không phải là hiếm.

Sơ đồ hoạt động của công trình nhiệt điện

Xin lưu ý rằng chúng không chỉ được lắp đặt ở những khu vực phía Nam, ấm áp như bạn nghĩ. Ở các khu vực phía Bắc, điều này thậm chí còn phổ biến hơn. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn sơ đồ hoạt động của cấu trúc là gì.
Cách đây rất lâu, người ta đã tự hỏi tại sao khi một số chất lỏng nhất định bay hơi khỏi bất kỳ bề mặt nào thì bề mặt đó lại nguội đi và tại sao năng lượng lại bị lấy đi cùng lúc đó. Ngay sau khi câu trả lời cho câu hỏi này được đưa ra, một ý nghĩ đã nảy sinh, tại sao không chạy cơ chế này theo thứ tự ngược lại, tức là tại sao không lấy không khí ấm thay vì nước đá. Điển hình là tác phẩm hệ thống hiện đạiđiều hòa không khí: nhiều trong số chúng không chỉ có thể làm mát mà còn làm nóng không khí. Nhược điểm duy nhất của các thiết bị như vậy là khả năng hoạt động hạn chế ở nhiệt độ thấp. Ở một nhiệt độ nhất định, chúng đơn giản là không thể hoạt động. Ngược lại, sưởi ấm địa nhiệt nhà ở miền quê hoàn toàn không có nhược điểm đó, mặc dù nguyên lý hoạt động của chúng và thiết bị nói trên là gần giống nhau.

Sưởi ấm địa nhiệt của một ngôi nhà nông thôn

Một vài bổ sung về công việc

Việc sưởi ấm địa nhiệt của một ngôi nhà đòi hỏi rất nhiều công việc chuẩn bị và lắp đặt, cũng như chi phí đáng kể, tất nhiên, điều này sẽ được đền đáp nhiều lần theo thời gian. TRÊN giai đoạn đầu công việc đang được thực hiện trong mỏ. Chiều dài, chiều rộng, chiều cao cũng như các thông số khác của nó là riêng biệt tùy thuộc vào diện tích của khu vực được sưởi ấm và một số yếu tố khác, ví dụ, các thông số khai quật bị ảnh hưởng rất nhiều bởi khí hậu của khu vực bạn sống, loại đất, độ khó của quy trình cũng như phẩm chất chuyên môn của đội ngũ, những người sẽ đảm nhận việc lắp đặt.
Bước thứ hai là quan trọng nhất. Những đường ống chuyên dụng phải được đặt trong lòng đất, nó sẽ tích tụ sức nóng của trái đất và hướng nó đến sưởi ấm ngôi nhà của bạn. Vai trò của các đường ống là vai trò chính và đây là nơi chứa đựng toàn bộ nguyên tắc: các đường ống sẽ cung cấp nhiệt cho máy bơm, máy bơm sẽ cung cấp nhiệt cho chất lỏng sưởi ấm. Xin lưu ý rằng nếu bạn quyết định tự mình giải quyết nhiệm vụ này, bạn chắc chắn sẽ cần một trợ lý, vì các cấu trúc có thể có khối lượng rất lớn - đơn giản là bạn không thể làm việc đó một mình.

Cách thức hoạt động của hệ thống

Để tập trung sức nóng của trái đất và hướng nó đi đúng hướng, một số cách lắp đặt được sử dụng sẽ giúp máy bơm thực hiện việc này. Để đưa hệ thống có vẻ phức tạp này vào hoạt động, cần có các yếu tố sau:

• Bơm nhiệt. Đảm bảo hoạt động bình thường của chất chống đông. Trên thực tế, toàn bộ hoạt động cài đặt đều phụ thuộc vào yếu tố này;
• thiết bị bay hơi - mục đích chính của việc đặt thiết bị này dưới lòng đất là để tích tụ hơi nhiệt thoát ra từ bề mặt trái đất;
• tụ điện. Kiểm soát hoạt động của chất chống đông và giúp duy trì nhiệt độ không đổi;
• xe tăng. Thu thập nước nóng ở một nơi để phân phối thêm.

Thuận lợi

Hệ thống sưởi địa nhiệt có một số ưu điểm chắc chắn sẽ thuyết phục bạn quyết định lắp đặt một hệ thống như vậy. Trong số các ưu điểm có các đặc tính như:

Lắp đặt thiết bị

Toàn bộ khó khăn trong việc lắp đặt thiết bị nằm ở việc lắp đặt bộ trao đổi nhiệt trong lòng đất. Tất nhiên, việc lắp đặt hệ thống sưởi ấm địa nhiệt rất khó nhưng vẫn có thể thực hiện được và có rất nhiều lời khuyên về cách thực hiện trên World Wide Web, nhưng chúng tôi vẫn không khuyến nghị điều đó. Như thực tế cho thấy, những nỗ lực nghiệp dư không phải lúc nào cũng thành công. Nếu bạn muốn có một sự đảm bảo hoạt động bình thường thiết bị cũng như lâu dài dịch vụ, tốt hơn là sử dụng dịch vụ của các chuyên gia có trình độ. Tất nhiên, nếu bạn tự tin vào khả năng của mình thì bạn có thể thử. Kỹ thuật viên của chúng tôi thực hiện quy trình cài đặt trong một vài bước đơn giản:

Một số cuộc kiểm tra phòng ngừa cũng được thực hiện với sự tham gia của chủ sở hữu ngôi nhà, sau đó hợp đồng bàn giao công việc được ký kết.

Tự sưởi ấm địa nhiệt: có được không?

Nhiều người thắc mắc liệu có thể tự tay chế tạo một máy bơm nhiệt địa nhiệt hay không. Câu trả lời rất mơ hồ, nó phụ thuộc vào kỹ năng và kiến ​​​​thức của bạn, nhưng cần lưu ý ngay rằng một khi bạn tiêu tiền vào một điều kỳ diệu về kỹ thuật như vậy, bạn sẽ mãi mãi quên đi sự tăng vọt của giá khí đốt và các nguyên liệu thô khác.

Cài đặt ống sưởi ấm trong lòng đất

Xin lưu ý rằng từ bên trong căn phòng được sưởi ấm bằng các bộ tản nhiệt giống nhau, nhưng nhiệt trong đó được cung cấp từ các đường ống.
Bạn sẽ cần phải thực hiện rất nhiều công việc lắp đặt đường ống xuống đất và hãy nhớ rằng bạn không thể làm việc đó một mình.
Trên nồi hơi nhiệt được đặt trực tiếp trong nhà, bạn có thể dễ dàng điều chỉnh lượng nhiệt cần thiết để duy trì nhiệt độ bình thường. Nếu bạn muốn bảo vệ trẻ em khỏi bộ điều chỉnh, bạn có thể lắp đặt lò hơi ở một phòng hoặc phòng riêng.

Lắp đặt máy bơm địa nhiệt

Vì vậy, chúng tôi kết luận rằng thuật ngữ "tự làm" không mô tả đầy đủ việc lắp đặt thiết bị bằng tay của chính bạn. Bạn chỉ có thể tự mình thực hiện một phần công việc: cài đặt bơm địa nhiệt và lắp đặt hệ thống sưởi ấm ngay bên trong ngôi nhà, tuy nhiên, nếu bạn tìm hiểu sâu hơn về chủ đề này, một số loại hệ thống sưởi địa nhiệt có thể được bạn hoàn toàn tự thực hiện.
Để tóm tắt và hiểu tình hình, chúng ta hãy hiểu rằng nguyên lý hoạt động của các loại máy bơm này dựa trên các định luật vật lý, trong đó máy bơm lấy năng lượng nhiệt từ trái đất, cũng như hơi mà nó thải ra. . Hơi nước làm nóng nước, sau đó được lưu thông qua hệ thống chính. Về việc thiết kế nội thất Hệ thống khi lắp đặt máy bơm địa nhiệt vẫn giống như bất kỳ thiết bị nào khác và bao gồm bộ tản nhiệt và bộ sưởi ấm mà chúng ta thường thấy ở mọi gia đình.
Trung bình, một kilowatt điện được tạo ra trên năm kilowatt nước nóng.

Một phương pháp sưởi ấm địa nhiệt tiến bộ của một ngôi nhà sử dụng nguyên lý hoạt động là sử dụng sức nóng của trái đất để sưởi ấm căn phòng. Vì nhiên liệu truyền thống là một nguồn tài nguyên thiên nhiên có thể cạn kiệt nên cần phải lo lắng trước về việc chuyển sang các nguồn năng lượng vô tận mới nhất.

Các nước Scandinavi dẫn đầu trong việc sản xuất và vận hành hệ thống sưởi ấm địa nhiệt cho gia đình. Họ phổ biến tùy chọn cài đặt này và cung cấp nó cho các khu vực có nhiều tiềm năng sử dụng nó.

Ứng dụng của thiết bị

Sẽ không đúng khi tin rằng hệ thống sưởi từ mặt đất chỉ có thể được sử dụng ở những nơi có suối nước nóng, mạch nước phun ấm và các nguồn sưởi ấm ngầm tự nhiên khác. Công nghệ mới nhất cho phép bạn vận hành thành công hệ thống sưởi địa nhiệt tại nhà và ở các vĩ độ ôn đới.

Ngày nay ở nước ta loại hình sưởi ấm này vẫn được xếp vào loại những cách thay thế nhận nhiệt. Tuy nhiên, trong hầu hết các trường hợp, nó gần như lý tưởng cho những ngôi nhà nông thôn hoặc nhà ở nông thôn. Hệ thống sưởi địa nhiệt tự lắp đặt tại nhà có thể hoạt động ở hai chế độ:

• sưởi ấm vào mùa đông;
• làm mát khi thời tiết nắng nóng.

Bằng cách này, nhất bầu không khí thuận lợi trong phòng.

VIDEO: Cách thức hoạt động của hệ thống sưởi địa nhiệt

Vận hành hệ thống

Một máy bơm nhiệt cần được lắp đặt trong nhà. Nó sẽ lấy năng lượng từ đất hoặc nước ngầm, cung cấp năng lượng cho chất làm mát lưu thông trong nhà qua các đường ống. Nguyên lý hoạt động này đã được xác định vào thế kỷ 19 bởi nhà vật lý người Pháp Sadi Carnot.

Các thành phần của nút cơ sở là:

Máy nén có nhiệm vụ “nén” nhiệt và truyền đến người tiêu dùng. Bản thân thiết bị cần có nguồn điện bên ngoài.

Bơm nhiệt hoạt động theo thuật toán sau:

1. Bộ thu nhiệt phải chứa chất lỏng bên trong có điểm đóng băng thấp. Thông thường, khi thực hiện sưởi ấm địa nhiệt bằng tay của chính bạn, nước có hàm lượng muối cao, rượu pha loãng với nước và hỗn hợp glycol được đổ vào bên trong.
2. Trong mô-đun bay hơi, nhiệt được truyền sang chất làm lạnh, chất làm lạnh có nhiệt độ sôi thấp, lúc này nó sôi và chuyển sang trạng thái hơi.
3. Máy nén được lắp trong mạch làm tăng áp suất hơi, dẫn đến nhiệt độ của chất tăng lên 78-80 0 C.
4. Khi chất làm lạnh đi vào thiết bị ngưng tụ, nó sẽ chuyển sang pha lỏng, đồng thời năng lượng được giải phóng cho mạch gia nhiệt.
5. Chất lỏng thu được được đưa trở lại máy nén thông qua van tiết lưu.

Vì máy bơm nhiệt để sưởi ấm trong nhà hoạt động theo nguyên lý của tủ lạnh nên nó thường được gọi là “tủ lạnh đảo ngược”. Trong nhiều trường hợp, năng lượng từ mặt đất được sử dụng để lắp đặt hệ thống sưởi dưới sàn.

Việc tính toán được thực hiện chính xác và lắp đặt tốt bộ trao đổi nhiệt có thể giúp tăng công suất đầu ra gấp năm lần từ một kilowatt mà máy bơm tiêu thụ.

VIDEO: Máy bơm nhiệt địa nhiệt hoạt động như thế nào

Lắp đặt bộ trao đổi nhiệt

Các kiểu cài đặt hiện tại như sau:

• theo chiều dọc, khi bạn cần khoan nhiều giếng;
• ngang, nơi đào rãnh dưới độ sâu đóng băng;
• dưới nước, khi việc đẻ được thực hiện dọc theo đáy của vùng nước gần nhất.

Khoan giếng

Vì sử dụng hiệu quả nhiệt lượng của trái đất, nếu diện tích gần công trình nhỏ thì cần phải khoan giếng sâu. Nhiệt độ dương ổn định vẫn ở độ sâu vài mét trong lòng đất. Việc sử dụng các giếng địa nhiệt như vậy sẽ cung cấp nhiệt cho mạch trao đổi nhiệt. Nhiệt lượng này sau đó được truyền đến mạch bên trong thứ hai đặt trong phòng.

Thông thường, việc khoan một số giếng thậm chí còn tốn ít chi phí hơn so với việc đặt chúng dọc theo đáy hồ chứa. Nhờ đó, quá trình này trở nên dễ tiếp cận hơn với nhiều người hơn.

Quá trình này được thực hiện với một giàn khoan cỡ nhỏ và một lượng nhỏ thiết bị phụ trợ. Điều này thực tế không ảnh hưởng đến khu vực xung quanh. Được phép xây dựng giếng ngay cả trong nước, nhưng không được gần nhà ở quá 2-3 m.

Độ sâu sử dụng tối đa lên tới 200 m, nhưng hiệu quả thường xuất hiện từ mức 50 m. Ở giai đoạn tiếp theo, giếng được trang bị. Một ống nhựa có đường kính 40 mm được đặt bên trong khoang. Từ một đến bốn vòng thu thập được truyền vào nó.

Khoảng trống giữa đất và thành ngoài của ống phải được lấp đầy bằng vật liệu dẫn nhiệt. Hệ thống sưởi chính đang được nối dây và kết nối với máy bơm nhiệt.

Năng lượng nước

Tùy chọn này là hợp lý nhất về mặt chi phí, vì nó không yêu cầu chuẩn bị rãnh, hố móng và các công việc đào đắp khác. Nhưng khả năng này không phải ai cũng có được - thể tích tối thiểu của hồ chứa đủ để sưởi ấm một ngôi nhà rộng 100 m2. phải có diện tích ít nhất là 200 mét khối và cách nơi xây dựng nhà ở không quá 100 mét.

Các đường ống được đặt dọc theo đáy các hồ chứa để ngăn chúng bị đóng băng trong thời kỳ đỉnh điểm của sương giá.

Thực hiện tính toán

Để thực hiện tính toán hệ thống, cần tính đến các tham số cơ bản:

• ở độ sâu vượt quá Lối đi giữa Nga 15-20 m, nhiệt độ duy trì ở mức +8-+10 0 C;
• đối với các cấu trúc thẳng đứng, người ta thường tính toán giá trị công suất thu được là 50 W trên 1 m chiều cao và các giá trị chính xác hơn phụ thuộc vào độ ẩm trong đá, sự hiện diện của nước ngầm, v.v.;
• đá khô cho năng suất 20-25 W/m;
• đất sét ẩm hoặc sa thạch 45-55 W/m;
• đá granit cứng sẽ cung cấp tới 85 W/m;
• khả dụng nước ngầm cho tới 110 W/m.

Sử dụng máy bơm nhiệt

Tuổi thọ của hệ thống phụ thuộc vào đặc điểm và điều kiện hoạt động của bơm nhiệt. Trong các công trình địa nhiệt, nó có khả năng hoạt động khoảng 1800 giờ mỗi năm. Đây là giá trị trung bình cho các vĩ độ không có suối nhiệt ngầm.

Nguyên lý hoạt động của bơm nhiệt

Nguyên lý hoạt động của hệ thống sưởi nhiệt giống hệt nhau và không liên quan gì đến quốc gia xuất xứ hoặc thương hiệu. Máy bơm địa nhiệt có thể khác nhau về thiết kế, kích thước, vẻ bề ngoài, nhưng hệ số sinh nhiệt sẽ luôn giống nhau đối với máy bơm của các công ty khác nhau và Những đất nước khác nhau. Điều này là do đặc thù của việc xử lý năng lượng tự nhiên thành nhiệt.

Không nên sử dụng máy bơm quá nhiều vì quá trình này có thể dẫn đến nhiệt độ của đất xung quanh giếng giảm đáng kể và đôi khi dẫn đến đóng băng.

Hậu quả của những tính toán sai lầm như vậy cuối cùng dẫn đến hậu quả tai hại - đất lún không đều, có nơi lún rất sâu, dẫn đến hư hỏng các ống nhựa bảo vệ. Nếu ngôi nhà nằm gần đó, móng hoặc tường có thể bị biến dạng do thay đổi địa chất.

Định kỳ, cần thực hiện các biện pháp “tái tạo” đất để cung cấp thêm năng lượng nhiệt cho bộ trao đổi nhiệt. Đó có thể là năng lượng đâu thu mặt trơi hoặc làm nóng đầu dò khi sử dụng bơm nhiệt ở chế độ làm mát không gian.

Tóm lại, cần lưu ý rằng việc lắp đặt địa nhiệt vẫn chưa có sẵn cho tất cả mọi người. Trong một số trường hợp, thời gian hoàn vốn có thể kéo dài hơn 10 năm, nhưng cuối cùng, những phương pháp sưởi ấm ngôi nhà này trong tương lai gần sẽ không chỉ trở thành giải pháp thay thế mà còn là phương pháp duy nhất khả thi.

Tự làm hệ thống sưởi ấm địa nhiệt của một ngôi nhà: sơ đồ, bản vẽ, chi phí, hướng dẫn bằng hình ảnh và video

Không phải ai cũng biết rằng việc tạo ra hệ thống sưởi địa nhiệt tại nhà không đòi hỏi kiến ​​​​thức hoặc kỹ năng cụ thể. Nhưng so với các loại sưởi ấm thay thế, địa nhiệt không quá phổ biến và lý do cho điều này cực kỳ đơn giản - chi phí tài chính lớn sẽ chỉ trả hết sau tám năm. Trong điều kiện như vậy, ít người muốn đầu tư tiền và vô ích.

Máy bơm nhiệt địa nhiệt DIY

Nói một cách dễ hiểu, hãy xem xét kỹ hơn về hệ thống sưởi địa nhiệt, đặc biệt là khi chi phí điện và khí đốt không ngừng tăng lên và không rõ nguồn năng lượng nào sẽ rẻ hơn để sử dụng trong một vài năm tới.

Ghi chú! Phương pháp sưởi ấm này lần đầu tiên được sử dụng ở Mỹ trong cuộc khủng hoảng tài chính những năm tám mươi. Theo thời gian, sản phẩm mới trở nên phổ biến ở châu Âu. Ví dụ, ở Thụy Điển, ngày nay ¾ lượng nhiệt được tổng hợp thông qua bơm nhiệt.

Xây dựng hệ thống địa nhiệt

Xây dựng hệ thống địa nhiệt

Ngay từ cái tên đã thấy rõ bản chất của kiểu sưởi ấm này là sử dụng năng lượng của trái đất. Theo nguyên lý hoạt động, nó gần giống với máy điều hòa không khí hoặc tủ lạnh.

Phần tử chính là một máy bơm nhiệt được kết nối với hai mạch.

1. Mạch bên trong đề cập đến hệ thống sưởi ấm quen thuộc với chúng ta; nó bao gồm bộ tản nhiệt và đường ống.
2. Bên ngoài là một bộ trao đổi nhiệt rất lớn được lắp đặt dưới lòng đất hoặc trong bể chứa. Nó chứa chất làm mát (và nó có thể nước thường hoặc chất chống đông), đã đạt đến nhiệt độ môi trường, được cung cấp cho bơm nhiệt, từ đó nhiệt tích lũy đi vào mạch bên trong. Vì thế chúng nóng lên thiết bị sưởi ấmở trong nhà.

Thành phần chính của hệ thống là bơm nhiệt - một thiết bị không chiếm nhiều không gian hơn bếp ga. Hiệu suất của bơm nhiệt khá cao: cứ mỗi kilowatt năng lượng được sử dụng, nó tạo ra tới 5 kilowatt nhiệt.

Sơ đồ vận hành bơm nhiệt

Ghi chú! Một chiếc máy điều hòa không khí thông thường, có nguyên lý hoạt động rất giống nhau, tạo ra lượng năng lượng chính xác bằng mức nó tiêu thụ, tức là 1-1.

Tất nhiên, sưởi ấm địa nhiệt là công việc tốn nhiều công sức và tốn kém nhất hiện nay. Phần lớn số tiền sẽ phải được chi cho moi lên và các thiết bị liên quan, bao gồm cả máy bơm nhiệt. Và nhiều người tự hỏi liệu có thể tiết kiệm tiền cho việc này và chế tạo một chiếc máy bơm nhiệt tự chế hay không. Để tìm hiểu, bạn cần hiểu rõ về chủng loại, tính năng của thiết bị.

Ưu và nhược điểm của hệ thống

Dưới đây là những ưu điểm chính của phương pháp sưởi ấm này:

• sử dụng năng lượng vô tận của trái đất;
• yếu tố năng suất cao;
• không có nguy cơ cháy nổ;
• hiệu quả;
• dễ bảo trì và vận hành;
• không cần dự trữ nhiên liệu;
• quyền tự trị;
• thân thiện với môi trường và an toàn.

Những nhược điểm duy nhất bao gồm chi phí lắp đặt cao, nhưng, như đã đề cập, những chi phí này chắc chắn sẽ được bù đắp.

Ghi chú! Hệ thống sưởi địa nhiệt có lợi nhất song song với “sàn ấm”, cũng như trong những ngôi nhà có diện tích không quá 150 mét vuông.

Phương pháp thi công hệ thống địa nhiệt

Phương pháp thi công hệ thống địa nhiệt

Một trong yếu tố cần thiết là mạch nhiệt. Khi được đặt theo chiều dọc, nó có thể nằm ở độ sâu từ 20 m đến 150 m, tùy thuộc vào sự tuần hoàn địa chất của nhiệt. Các mạch ngang được lắp đặt ở độ sâu lên tới 2,5 m và bị nóng lên do biến động nhiệt độ do sưởi ấm bằng năng lượng mặt trời hoặc mất nhiệt.

1. Trao đổi nhiệt trực tiếp

Các thiết bị nhiệt có trao đổi nhiệt trực tiếp tiếp xúc trực tiếp với đất. Chất làm mát rời khỏi thân thiết bị, di chuyển dọc theo đường đồng ngầm, trao đổi nhiệt năng rồi quay trở lại.

Sự trao đổi nhiệt như vậy được gọi là trực tiếp vì chất lỏng tiếp xúc với mặt đất mà không có bất kỳ “trung gian” nào. Tất nhiên, nó không tương tác trực tiếp với đất mà chỉ trao đổi nhiệt với đất qua thành ống. Ngày nay, những máy bơm như vậy hiếm khi được sử dụng; không nên nhầm lẫn chúng với các thiết bị trong đó quá trình trao đổi nhiệt diễn ra thông qua các mạch trung gian.

Tuy nhiên, hiệu suất trao đổi nhiệt trực tiếp khá cao và chi phí tài chính cho việc lắp đặt thấp hơn so với hầu hết hệ thống khép kín. Độ dẫn nhiệt của đồng đóng một vai trò quan trọng trong vấn đề này, cũng như việc không có máy bơm nước điện và bộ trao đổi giữa chất làm mát và nước, như đã biết, là nguyên nhân chính gây thất thoát nhiệt.

Điều cần lưu ý là đường ống đồng đắt tiền và bản thân chất làm mát đòi hỏi nhiều hơn các loại hệ thống khác.

2. Hệ thống khép kín

Hầu hết các hệ thống này bao gồm một mạch sơ cấp chứa đầy chất làm lạnh và một mạch thứ cấp chứa đầy nước và được lắp đặt dưới lòng đất. Để sản xuất mạch thứ cấp, chúng chủ yếu được sử dụng ống polypropylen, và đổ đầy nước với một lượng nhỏ chất chống đông.

Nước rời khỏi bộ trao đổi nhiệt, di chuyển dọc theo mạch ngoài, trao đổi năng lượng nhiệt với đất và quay trở lại. Đặc điểm là đường viền bên ngoài nằm dưới mức đóng băng của đất, nơi có nhiệt độ ổn định; họ cũng dìm anh ta vào vùng nước gần nhất.

Ghi chú! Các hệ thống chìm trong nước hoặc nằm trong đất ẩm có năng suất cao hơn nhiều so với các mạch khô. Vì vậy, ở vùng đất khô cạnh mạch, nên lắp đặt ống thoát nước để làm ẩm.

Các hệ thống khép kín kém hiệu quả hơn so với lựa chọn trước đó vì chúng đòi hỏi phải khoan tốn nhiều công sức và hệ thống đường ống dài. Cũng lưu ý rằng các mạch kín được lắp đặt theo hai cách - theo chiều dọc và chiều ngang.

Mạch thẳng đứng gồm hai ống đi ngầm vuông góc với độ sâu 20-120 m. Phần dưới của chúng được nối với nhau bằng đầu nối hình chữ U. Các trục đào làm đường ống thường được đổ đầy một dung dịch đặc biệt giúp cải thiện khả năng truyền nhiệt và bảo vệ tầng ngậm nước ngầm khỏi bị ô nhiễm.

Nếu hệ thống được đặt nằm ngang, các đường ống được chôn dưới mức đóng băng của đất. Đương nhiên, họ chạy theo chiều ngang. Vì những lý do rõ ràng, phương pháp này rẻ hơn so với vị trí thẳng đứng (đọc: khoan), vì vậy nó được sử dụng ở bất cứ nơi nào có đủ không gian trên trang web.

3. Đường viền khoan ngang

Đường viền khoan ngang

Một giải pháp thay thế cho hai tùy chọn trước đó có thể là đặt đường viền thông qua khoan ngang. Điều này giúp có thể lắp đặt đường ống dưới vườn, sân, đường và các vật thể khác mà không phá hủy chúng.

Về mặt chi phí, một hệ thống như vậy nằm ở khoảng giữa lắp đặt theo chiều ngang và chiều dọc. Đặc điểm nổi bật của nó là các vòng chỉ có thể được kết nối với một buồng và điều này giúp giảm diện tích cần thiết để lắp đặt.

Ghi chú! Các đường viền sử dụng khoan ngang được lắp đặt sau khi tòa nhà được xây dựng.

4. Mạch nước

Các mạch kín được ngâm trong bể chứa là một đường ống được đặt thành vòng. Chúng có thể được đặt ở bất kỳ hồ hoặc ao nào nằm gần nhà.

5. Hệ thống mở

Trong các hệ thống như vậy, mạch ngoài chứa đầy nước tự nhiên. Sau đó, nó di chuyển đến bộ trao đổi nhiệt nằm trong thân thiết bị, nơi nhiệt được trích ra và truyền đến mạch sơ cấp. Sau đó, nước sẽ quay trở lại. Đường cấp và đường hồi phải được đặt cách xa nhau để cung cấp nguồn nhiệt một cách hiệu quả.

Ghi chú! Tất cả các yếu tố của hệ thống phải được bảo vệ tốt khỏi sự ăn mòn, bởi vì... Thành phần hóa học nước tuần hoàn không thể được kiểm soát. Đây là lý do tại sao nên sử dụng mạch kín nếu hàm lượng khoáng chất và muối trong nước cao.

Mặc dù hiệu quả hệ thống mở mức độ cao hơn mức đóng, các vấn đề có thể phát sinh trong quá trình cài đặt, chủ yếu có tính chất pháp lý. Giấy phép lắp đặt có thể được yêu cầu vì các hệ thống này làm ô nhiễm giếng và làm cạn kiệt tầng ngậm nước.

6. Cột chất lỏng

Mạch có cột chất lỏng là một trong những loại hệ thống kiểu kín. Trong trường hợp này, nước chảy từ đáy giếng sâu, đi qua máy bơm và rơi trở lại, trao đổi nhiệt với đất xung quanh.

Cột lỏng thường được sử dụng khi không gian trống bị hạn chế. Không nên sử dụng hệ thống này trên đất sét hoặc đất cát.

Chúng tôi cũng lưu ý rằng cấu trúc có thể bao gồm một số trụ cột cùng một lúc và được sử dụng chủ yếu trong các tòa nhà nhỏ.

Giai đoạn một. Trước khi bắt đầu chế tạo máy bơm, cần thực hiện một số biện pháp để cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng của ngôi nhà. Những biện pháp này bao gồm cách nhiệt sàn và tường, thay thế các cửa ra vào và cửa sổ bị dột, cách nhiệt cho mái và trần nhà.

Giai đoạn hai. Sau đó, bạn cần tiến hành thăm dò địa chất để tìm ra độ sâu đóng băng của đất. Sau này, bạn nên lập một dự án dựa trên công nghệ đã chọn.

Giai đoạn ba. Mua mọi thứ bạn cần - phụ tùng hệ thống máy sưởi, đường ống và máy nén cho máy bơm.

Máy nén - trái tim của bất kỳ máy bơm địa nhiệt nào - nên được thảo luận riêng. Không thể tự làm được và lựa chọn duy nhất còn lại là mua thành phẩm.

Tốt hơn là nên mua một thiết bị có công suất lớn hơn 7 kW, được sử dụng trong máy điều hòa không khí hiệu suất cao (máy nén như vậy được bán ở trung tâm dịch vụ, chuyên sửa chữa đồ gia dụng).

Máy bơm nhiệt địa nhiệt DIY

Giai đoạn bốn. Sau đó, bạn có thể bắt đầu lắp ráp bộ trao đổi nhiệt bên trong. Hãy để chúng tôi nhắc bạn rằng cần phải chuyển năng lượng nhiệt tích lũy sang mạng lưới sưởi ấm. Vật liệu cho của phần tử này, cũng như khối lượng của nó, hoàn toàn phụ thuộc vào điều kiện khí hậu cụ thể. Để tuần hoàn chất làm mát, chúng thường được sử dụng những ống đồng, trong khi thùng chứa được làm bằng vật liệu không bị ăn mòn. Lý tưởng nhất, dung tích này phải là thùng thép không gỉ 150 lít.

Giai đoạn năm. Cuộn dây đồng đã chuẩn bị trước phải được đặt vào bể. Điều này không thể được thực hiện mà không làm hỏng phần sau - nó phải được cắt thành hai phần và sau khi cố định cuộn dây, hàn nó về trạng thái ban đầu.

Giai đoạn sáu. Sau đó, bạn nên khoan trục hoặc rãnh và lắp đặt đường ống ở đó. Sau khi hoàn thành công việc, cần tiến hành chạy thử hệ thống.

Ghi chú! Theo quan điểm của bằng cấp cao Do sự phức tạp của công việc, tốt hơn là giao phó việc thiết kế và lắp đặt hệ thống sưởi như vậy cho các chuyên gia giàu kinh nghiệm. Điều tương tự cũng có thể nói về việc sản xuất máy bơm nhiệt.

Máy bơm nhiệt địa nhiệt DIY

Tự sưởi ấm địa nhiệt tại nhà: đánh giá so sánh các phương pháp thiết kế

Nhiều chủ sở hữu nhà riêng vẫn tin rằng sưởi ấm địa nhiệt là một thuật ngữ gần như đến từ lĩnh vực khoa học viễn tưởng và nó chỉ liên quan đến những khu vực có suối nước nóng sủi bọt và có hoạt động núi lửa cao. Và vì những hiện tượng tự nhiên như vậy rất hiếm nên triển vọng sử dụng phương pháp này năng lượng thay thế trong điều kiện của chúng tôi, chúng có vẻ mơ hồ đối với nhiều người. Trên thực tế, máy bơm địa nhiệt tạo ra nhiệt thành công ngay cả ở nhiệt độ thấp, vì vậy ngay cả ở vùng khí hậu ôn đới, nó vẫn có thể được sử dụng khá hiệu quả. Nhưng liệu có thể tự tay lắp đặt hệ thống sưởi địa nhiệt tại nhà không? Hãy thử tìm hiểu điều này.

Phân loại theo loại công trình

Nguyên lý hoạt động của hệ thống sưởi địa nhiệt tương tự như máy điều hòa không khí hoặc tủ lạnh. Phần tử chính là một máy bơm nhiệt được bao gồm trong hai mạch.

Nguyên lý hoạt động của máy bơm địa nhiệt (nhiệt)

Đường viền bên trong là hệ thống truyền thống hệ thống sưởi ấm, bao gồm các đường ống và bộ tản nhiệt. Bên ngoài - một bộ trao đổi nhiệt có kích thước ấn tượng nằm dưới lòng đất hoặc trong cột nước. Cả một chất lỏng đặc biệt có chất chống đông và nước thường. Chất làm mát nhận nhiệt độ của môi trường và “làm nóng” đi vào bơm nhiệt, nhiệt tích lũy được truyền vào mạch bên trong. Bằng cách này, nước được làm nóng trong đường ống và bộ tản nhiệt.

Bơm địa nhiệt (nhiệt) là thành phần chính của hệ thống. Đây là một thiết bị nhỏ gọn không chiếm nhiều không gian hơn thiết bị chúng ta thường sử dụng. Máy giặt. Nếu nói về năng suất thì cứ 1 kW điện tiêu thụ, máy bơm sẽ “sản xuất” ra tới 4-5 kW năng lượng nhiệt. Trong khi một chiếc điều hòa thông thường có nguyên lý hoạt động tương tự sẽ “phản ứng” với 1 kW nhiệt lượng cho 1 kW điện năng tiêu thụ.

Sơ đồ sưởi ấm địa nhiệt trong một ngôi nhà riêng

Phải thừa nhận rằng việc lắp đặt loại hệ thống sưởi này là tốn kém và tốn nhiều công sức nhất cho đến nay. Phần lớn chi phí của nó là mua thiết bị và tất nhiên là công việc khai quật. Đương nhiên, một chủ sở hữu tiết kiệm tự hỏi liệu có thể tiết kiệm tiền, chẳng hạn như khi lắp đặt và sưởi ấm địa nhiệt bằng tay của chính mình không? Để trả lời câu hỏi này, cần phải hiểu hệ thống nào được sử dụng thường xuyên nhất và hiểu các tính năng trong thiết kế của chúng.

Bộ trao đổi nhiệt ngang

Khá thường xuyên, một mạch ngang được sử dụng, trong đó các đường ống được đặt trong rãnh đến độ sâu lớn hơn mức đóng băng của đất trong một khu vực nhất định.

Nhược điểm của hệ thống sưởi địa nhiệt có vòng ngang là Quảng trường lớn bị người thu gom chiếm giữ

Nhược điểm là diện tích chiếm dụng của mạch điện phải lớn hơn nhiều so với bản thân ngôi nhà, vì vậy để sưởi ấm một tòa nhà có diện tích 250 m2, khoảng 600 m2 sẽ phải đi dưới các đường ống. Không phải nhà phát triển nào cũng có thể mua được thứ xa xỉ như vậy.

Ngoài ra, sẽ có những bất tiện nếu địa điểm đã có cảnh quan; chẳng hạn như bạn phải quan sát khoảng cách với cây cối (1,5 m) và nhiều sắc thái khác.

Bộ trao đổi nhiệt dọc

Một lựa chọn nhỏ gọn hơn nhưng cũng đắt tiền hơn là bộ trao đổi nhiệt thẳng đứng. Việc lắp đặt nó không đòi hỏi diện tích lớn nhưng sẽ cần có thiết bị khoan đặc biệt.

Lắp đặt bộ trao đổi nhiệt thẳng đứng đòi hỏi phải sử dụng thiết bị khoan đặc biệt

Độ sâu của giếng tùy theo công nghệ có thể đạt tới 50-200 m nhưng tuổi thọ lên tới 100 năm. Phương pháp này đặc biệt phù hợp khi lập kế hoạch sưởi ấm địa nhiệt cho một ngôi nhà nông thôn có lãnh thổ lân cận đã phát triển; nó cho phép bạn bảo tồn cảnh quan gần như ở dạng ban đầu.

Bộ trao đổi nhiệt gốc nước

Việc lắp đặt địa nhiệt tiết kiệm nhất sử dụng năng lượng nhiệt từ nước. Nên sử dụng nếu khoảng cách đến vùng nước gần nhất không vượt quá 100 m.

Bộ trao đổi nhiệt gốc nước là ưu điểm nhất và do đó phù hợp hơn với thiết bị

Một mạch ống có dạng xoắn ốc được đặt ở phía dưới; độ sâu phải nhỏ hơn 2,5-3 m, nghĩa là sâu hơn vùng đóng băng. Diện tích hồ chứa - từ 200 mét vuông. Ưu điểm chính là không cần thực hiện công việc khai quật tốn nhiều công sức mà phải xin phép các dịch vụ đặc biệt. Đã chi một số tiền đáng kể cho các thiết bị đắt tiền, bạn không nên tiết kiệm chi phí lắp đặt chất lượng cao. Rốt cuộc, chất lượng và hiệu quả của toàn bộ hệ thống sẽ phụ thuộc vào nó.

Như bạn có thể thấy, việc lắp đặt hệ thống sưởi địa nhiệt tại nhà bằng chính đôi tay của bạn không quá dễ dàng. Trong tất cả các loại được liệt kê, có lẽ chỉ có tùy chọn cuối cùng là khá dễ dàng để bạn tự thực hiện. Nhưng ngay cả trong trường hợp này, điều đáng cân nhắc là tất cả những ưu và nhược điểm.

Về ưu điểm và nhược điểm của hệ thống

Lần đầu tiên, hệ thống sưởi địa nhiệt được xem xét kỹ lưỡng ở Hoa Kỳ trong cuộc khủng hoảng những năm 80. Những thiết bị lắp đặt khá đắt tiền đã được lắp đặt trong những ngôi nhà giàu có và tiên tiến nhất, nhưng dần dần chúng trở nên dễ tiếp cận và phổ biến hơn. Châu Âu đã chú ý đến sản phẩm mới và bắt đầu tích cực triển khai nó trong không gian mở của mình. Giờ đây, kiểu sưởi ấm này không còn là điều gây tò mò nữa; chẳng hạn, ở Thụy Điển, khoảng 70% tổng lượng nhiệt được tổng hợp bằng máy bơm nhiệt.

Các nhà sản xuất thiết bị thần kỳ và người dân xanh nhất trí nói về ưu điểm của loại hệ thống sưởi này so với tất cả các loại khác, những ưu điểm chính được nhấn mạnh là:

• Năng lượng nhiệt của trái đất được sử dụng để sưởi ấm, nguồn năng lượng này có thể tái tạo và vô tận;
• không có nguy cơ cháy nổ;
• không cần vận chuyển và lưu trữ nguyên liệu nhiên liệu;
• Khi thiết bị hoạt động không phát sinh khí thải độc hại, hệ thống tuyệt đối an toàn và thân thiện với môi trường;
• hệ thống hoạt động tự chủ và không yêu cầu giám sát, can thiệp liên tục;
• nó tiết kiệm và hầu như không đòi hỏi chi phí bảo trì từ chủ sở hữu;
• Với sự đa dạng về mẫu mã, hệ số năng suất thiết bị luôn ở mức cao.

Hệ thống sưởi ấm địa nhiệt đã hoạt động tốt kết hợp với “ sàn nhà ấm áp" Bộ đôi này đảm bảo phân bổ nhiệt độ đồng đều và ngăn ngừa sự hình thành các vùng quá nhiệt.

Quan trọng! Kiểu sưởi ấm này có lợi nhất cho những ngôi nhà có diện tích lên tới 150 mét vuông; chủ sở hữu những ngôi nhà nhỏ như vậy đảm bảo rằng chi phí sẽ được thu hồi chỉ sau 3-4 năm.

Lưu ý rằng các hệ thống này vẫn chưa trở nên phổ biến trong không gian hậu Xô Viết. Điều này phần lớn là do các khoản đầu tư vốn khá lớn cần được thực hiện ngay từ đầu và thời gian hoàn vốn khá dài. Khá khó để thuyết phục đồng bào của chúng ta rằng điều này xét cho cùng vẫn mang lại lợi nhuận kinh tế. Mặc dù, nếu chúng ta tính đến mức tăng giá hàng năm của chất làm mát thông thường và thực tế là hệ thống được thiết kế để hoạt động hiệu quả trung bình 100 năm, thì sự lựa chọn có vẻ khá hợp lý.

Tự sưởi ấm địa nhiệt cho một ngôi nhà - có được không?

Tự làm sưởi ấm địa nhiệt tại nhà

Khi xây một ngôi nhà, mỗi chủ sở hữu đều cố gắng suy nghĩ về sức nặng của các sắc thái thiết kế. Sưởi ấm không kém tâm điểmđòi hỏi phải có sự tư vấn của các chuyên gia. Đối với nhiều người, sưởi ấm địa nhiệt dường như không thể đạt được, bởi vì nó chỉ liên quan đến những nơi có suối nước nóng sủi bọt. Tuy nhiên, trên thực tế, một máy bơm đặc biệt có thể tạo ra năng lượng, vì vậy phương án này phù hợp với mọi điều kiện khí hậu và địa hình. Tuy nhiên, việc tự làm sưởi ấm địa nhiệt tại nhà có đáng không, vì bản thân thiết bị này vốn đã đắt tiền. Để tìm ra câu trả lời cho câu hỏi này cần phải nghiên cứu tùy chọn hiện có và các tính năng của công việc cài đặt.

Hệ thống sưởi địa nhiệt hoạt động như thế nào

Hệ thống sưởi địa nhiệt hoạt động dựa trên nguyên tắc tương tự như điều hòa không khí. Các thành phần là hai mạch và một máy bơm nhiệt.

Mạch bên trong bao gồm các đường ống và bộ tản nhiệt nằm khắp nhà. Mạch bên ngoài là bộ trao đổi nhiệt, được đặt dưới lòng đất hoặc dưới nước. Chất lỏng có chất chống đông hoặc nước thường lưu thông bên trong. Chất lỏng được làm nóng đi vào máy bơm, làm tăng tốc nó thông qua các phần tử của mạch bên trong, nhờ đó nước trong bộ tản nhiệt luôn ấm.

Máy bơm không chiếm nhiều không gian nhưng thực hiện một trong những chức năng chính trong hệ thống. Đối với mỗi kW điện được sử dụng, nó tạo ra lượng nhiệt gấp 4 lần. Máy điều hòa không có hiệu suất cao vì sau khi lấy 1 kW điện, nó sẽ phát ra lượng điện tương đương.

Phân loại theo loại cấu trúc

Kiểu bố trí sưởi ấm trong nhà này được coi là một trong những loại đắt nhất và điều này là do giá của thiết bị và công việc đào đất. Vào những thời điểm như vậy, nhiều người tiêu dùng tự hỏi họ có thể tiết kiệm được những gì và điều duy nhất họ nghĩ đến là lắp đặt. Tuy nhiên, để hiểu liệu điều này có đúng như vậy hay không, cần đánh giá các tính năng của thiết bị và những lựa chọn khả thi thiết kế.

• Bộ trao đổi nhiệt ngang. Khi chọn thiết kế này, các đường ống được đặt dưới lòng đất và độ sâu phải lớn hơn mức đóng băng của đất. Tuy nhiên, tùy chọn này yêu cầu phân bổ lãnh thổ cho đường viền. Hãy tưởng tượng, nếu bạn cần sưởi ấm một ngôi nhà có diện tích 250 m2 thì bạn sẽ cần 600 m2 để bố trí mạch điện. Ngoài ra, cần tính đến một số điểm kỹ thuật. Ví dụ: tất cả các phần tử phải được đặt ở khoảng cách tối thiểu với cây - 1,5 mét. Nếu trang web có cảnh quan thì điều này đã tạo ra những bất tiện nhất định.
• Phương án dọc không yêu cầu bố trí diện tích lớn, tuy nhiên, việc sử dụng thiết bị khoan sẽ phát sinh chi phí đáng kể. Tạo ra một cái giếng là một quá trình tốn nhiều công sức, tuy nhiên, cấu trúc này sẽ tồn tại ít nhất một trăm năm. Tùy chọn này phù hợp cho các khu vực đã được phát triển.
• Tùy chọn dựa trên nước sử dụng năng lượng của nước và cho phép bạn tiết kiệm đáng kể khi sắp xếp. Yêu cầu duy nhất là phải có hồ chứa trong phạm vi 100 mét, diện tích của nó ít nhất là 200 m2 và công trình phải nằm không sâu hơn ba mét.

Như thực tế cho thấy, rất khó để thực hiện cài đặt bằng tay của chính bạn. Xét rằng sẽ có rất nhiều tiền đầu tư vào thiết bị, bạn không nên tiết kiệm quá trình lắp đặt mà nên tìm đến những người có chuyên môn.

Lợi ích của hệ thống sưởi địa nhiệt

Trước đây, những công trình lắp đặt như vậy có thể được tìm thấy trong những ngôi nhà sang trọng và giàu có, nhưng giờ đây chúng đã trở nên có giá cả phải chăng hơn. Chúng lần đầu tiên được cư dân Hoa Kỳ sử dụng vào những năm 80 và hiện nay cư dân các nước Châu Âu đã lưu ý đến nó. Giải pháp này cho phép chúng tôi tiết kiệm chi phí sưởi ấm nói chung. Hai mươi năm trước, 12 triệu công dân châu Âu đã tận dụng thiết kế tương tự, nhưng ngày nay con số của họ đã tăng lên đáng kể.

Ở Thụy Điển, phần lớn nhiệt lượng đã được sản xuất bằng bơm nhiệt. Theo đó, mức độ phổ biến của chúng đã tăng lên do một số lợi thế so với tất cả các hệ thống thay thế:

• Năng lượng tái tạo và vô tận của trái đất được sử dụng để sưởi ấm ngôi nhà của chính bạn;
• Không có nguy cơ cháy nổ;
• Bạn không cần phải tìm nhiên liệu giá rẻ và suy nghĩ về nơi lưu trữ nó;
• Một hệ thống thân thiện với môi trường, không tạo ra khí thải độc hại, do đó nó được các nhà bảo vệ môi trường tích cực hỗ trợ;
• Thiếu sự giám sát, can thiệp thường xuyên; hệ thống vận hành tự chủ ở các cấp;
• Lượng năng lượng không giới hạn có sẵn bất cứ lúc nào và với bất kỳ số lượng nào;
• Bạn không phải tốn tiền bảo trì hệ thống;
• Hiệu suất cao so với các lựa chọn thay thế hiện có.

Các chuyên gia khuyên bạn nên kết hợp lắp đặt hệ thống địa nhiệt và sàn có hệ thống sưởi để đạt được hiệu quả lợi ích tối đa. Thứ nhất, đảm bảo phân bổ nhiệt độ đồng đều, thứ hai là tránh hình thành các vùng quá nhiệt.

Để trả hết chi phí sau 3-4 năm, cần lưu ý rằng kiểu sưởi ấm này có lợi cho chủ sở hữu những ngôi nhà có diện tích lên tới 150 m2. Có tính đến thực tế là mạng lưới sưởi ấm thông thường thường xuyên trở nên đắt hơn và thất bại, quyết định hướng tới hệ thống địa nhiệt sẽ cho phép bạn quên đi nguồn cung cấp nhiệt trong ít nhất 100 năm. Tùy chọn đã chọn sẽ nhanh chóng tự biện minh. Trong không gian hậu Xô Viết, phương án này ít phổ biến hơn do mức đầu tư lớn. Vẫn còn khó để thuyết phục đồng bào của chúng ta rằng thà tiêu tiền một lần và quên đi vấn đề.

Tính năng cài đặt

Nếu gas và điện ngày càng trở nên đắt đỏ hơn, cùng với đó là hệ thống sưởi ấm của một ngôi nhà riêng, thì khi chọn hệ thống địa nhiệt, bạn có thể quên tính năng này. Ngoài ra, bạn không cần phải tính đến việc trữ lượng khí đốt sẽ tự cạn kiệt theo thời gian. Ứng dụng nhiên liệu rắn một giải pháp thậm chí còn đắt hơn. Khi đốt gỗ và than, các chất độc hại sẽ được giải phóng. Trong số tất cả các lựa chọn thay thế, phương án này là an toàn nhất, tuy nhiên, không giống như sưởi ấm bằng khí đốt và nhiên liệu rắn, việc lắp đặt hệ thống tốn nhiều công sức và tốn kém hơn. Vì vậy, nó nên được giao phó cho các chuyên gia có nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực này. Chỉ họ mới biết tất cả các sắc thái của việc cài đặt. Nếu công việc được thực hiện chính xác, vấn đề sưởi ấm sẽ được giải quyết trong nhiều năm.

Đồng thời, bên trong căn phòng sẽ có những đường ống và bộ tản nhiệt giống nhau để nhiệt sẽ truyền qua đó. Các yếu tố chính sẽ được giấu dưới lòng đất - giếng và bộ trao đổi nhiệt. Ngôi nhà phải có thiết bị chuyển đổi nhiệt. Để làm được điều này, cần phải phân bổ càng nhiều không gian càng tốt. Với sự giúp đỡ của nó, chủ sở hữu của cơ sở có thể điều chỉnh nhiệt độ và cung cấp năng lượng nhiệt. Theo quy định, ở nhà riêng, máy phát điện được đặt ở tầng hầm hoặc một phòng riêng.

Tự làm hệ thống sưởi địa nhiệt của một ngôi nhà: sơ đồ và tính năng lắp đặt

Không phải ai cũng biết rằng việc tạo ra hệ thống sưởi địa nhiệt tại nhà không đòi hỏi kiến ​​​​thức hoặc kỹ năng cụ thể. Nhưng so với các loại sưởi ấm thay thế, địa nhiệt không quá phổ biến và lý do cho điều này cực kỳ đơn giản - chi phí tài chính lớn sẽ chỉ trả hết sau tám năm. Trong điều kiện như vậy, ít người muốn đầu tư tiền và vô ích.

Nói một cách dễ hiểu, hãy xem xét kỹ hơn về hệ thống sưởi địa nhiệt, đặc biệt là khi chi phí điện và khí đốt không ngừng tăng lên và không rõ nguồn năng lượng nào sẽ rẻ hơn để sử dụng trong một vài năm tới.

Ghi chú! Phương pháp sưởi ấm này lần đầu tiên được sử dụng ở Mỹ trong cuộc khủng hoảng tài chính những năm tám mươi. Theo thời gian, sản phẩm mới trở nên phổ biến ở châu Âu. Ví dụ, ở Thụy Điển, ngày nay ¾ lượng nhiệt được tổng hợp thông qua bơm nhiệt.

Ngay từ cái tên đã thấy rõ bản chất của kiểu sưởi ấm này là sử dụng năng lượng của trái đất. Theo nguyên lý hoạt động, nó gần giống với máy điều hòa không khí hoặc tủ lạnh.

Phần tử chính là một máy bơm nhiệt được kết nối với hai mạch.

1. Dưới đường viền bên trongĐiều này có nghĩa là hệ thống sưởi ấm quen thuộc với chúng ta, nó bao gồm bộ tản nhiệt và đường ống.
2. Bên ngoài là một bộ trao đổi nhiệt rất lớn được lắp đặt dưới lòng đất hoặc trong bể chứa. Trong đó, chất làm mát (và có thể là nước đơn giản hoặc chất chống đông), chấp nhận nhiệt độ môi trường, được cung cấp cho bơm nhiệt, từ đó nhiệt tích lũy đi vào mạch bên trong. Đây là cách các thiết bị sưởi ấm trong nhà nóng lên.

Thành phần chính của hệ thống là bơm nhiệt - một thiết bị không chiếm nhiều không gian hơn bếp ga. Hiệu suất của bơm nhiệt khá cao: cứ mỗi kilowatt năng lượng được sử dụng, nó tạo ra tới 5 kilowatt nhiệt.

Ghi chú! Một chiếc máy điều hòa không khí thông thường, có nguyên lý hoạt động rất giống nhau, tạo ra lượng năng lượng chính xác bằng mức nó tiêu thụ, tức là 1-1.

Tất nhiên, sưởi ấm địa nhiệt là công việc tốn nhiều công sức và tốn kém nhất hiện nay. Phần lớn số tiền sẽ phải chi cho công việc khai quật và các thiết bị liên quan, bao gồm cả máy bơm nhiệt. Và nhiều người tự hỏi liệu có thể tiết kiệm tiền cho việc này và chế tạo một chiếc máy bơm nhiệt tự chế hay không. Để tìm hiểu, bạn cần hiểu rõ về chủng loại, tính năng của thiết bị.

Ưu và nhược điểm của hệ thống

Dưới đây là những ưu điểm chính của phương pháp sưởi ấm này:

• sử dụng năng lượng vô tận của trái đất;
• yếu tố năng suất cao;
• không có nguy cơ cháy nổ;
• hiệu quả;
• dễ bảo trì và vận hành;
• không cần dự trữ nhiên liệu;
• quyền tự trị;
• thân thiện với môi trường và an toàn.

Những nhược điểm duy nhất bao gồm chi phí lắp đặt cao, nhưng, như đã đề cập, những chi phí này chắc chắn sẽ được bù đắp.

Ghi chú! Hệ thống sưởi địa nhiệt có lợi nhất song song với “sàn ấm”, cũng như trong những ngôi nhà có diện tích không quá 150 mét vuông.

Một trong những yếu tố quan trọng nhất là mạch nhiệt. Khi được đặt theo chiều dọc, nó có thể nằm ở độ sâu từ 20 m đến 150 m, tùy thuộc vào sự tuần hoàn địa chất của nhiệt. Các mạch ngang được lắp đặt ở độ sâu lên tới 2,5 m và bị nóng lên do biến động nhiệt độ do sưởi ấm bằng năng lượng mặt trời hoặc mất nhiệt.

Các thiết bị nhiệt có trao đổi nhiệt trực tiếp tiếp xúc trực tiếp với đất. Chất làm mát rời khỏi thân thiết bị, di chuyển dọc theo đường đồng ngầm, trao đổi nhiệt năng rồi quay trở lại.

Sự trao đổi nhiệt như vậy được gọi là trực tiếp vì chất lỏng tiếp xúc với mặt đất mà không có bất kỳ “trung gian” nào. Tất nhiên, nó không tương tác trực tiếp với đất mà chỉ trao đổi nhiệt với đất qua thành ống. Ngày nay, những máy bơm như vậy hiếm khi được sử dụng; không nên nhầm lẫn chúng với các thiết bị trong đó quá trình trao đổi nhiệt diễn ra thông qua các mạch trung gian.

Tuy nhiên, hiệu quả trao đổi nhiệt trực tiếp khá cao và chi phí tài chính cho việc lắp đặt thấp hơn so với hầu hết các hệ thống khép kín. Độ dẫn nhiệt của đồng đóng một vai trò quan trọng trong vấn đề này, cũng như việc không có máy bơm nước điện và bộ trao đổi giữa chất làm mát và nước, như đã biết, là nguyên nhân chính gây thất thoát nhiệt.

Điều cần lưu ý là đường ống đồng đắt tiền và bản thân chất làm mát đòi hỏi nhiều hơn các loại hệ thống khác.

2. Hệ thống khép kín

Hầu hết các hệ thống này bao gồm một mạch sơ cấp chứa đầy chất làm lạnh và một mạch thứ cấp chứa đầy nước và được lắp đặt dưới lòng đất. Để làm mạch thứ cấp, người ta chủ yếu sử dụng ống polypropylen, chứa đầy nước và một lượng nhỏ chất chống đông.

Nước rời khỏi bộ trao đổi nhiệt, di chuyển dọc theo mạch ngoài, trao đổi năng lượng nhiệt với đất và quay trở lại. Đặc điểm là đường viền bên ngoài nằm dưới mức đóng băng của đất, nơi có nhiệt độ ổn định; họ cũng dìm anh ta vào vùng nước gần nhất.

Ghi chú! Các hệ thống chìm trong nước hoặc nằm trong đất ẩm có năng suất cao hơn nhiều so với các mạch khô. Vì vậy, ở vùng đất khô cạnh mạch, nên lắp đặt ống thoát nước để làm ẩm.

Các hệ thống khép kín kém hiệu quả hơn so với lựa chọn trước đó vì chúng đòi hỏi phải khoan tốn nhiều công sức và hệ thống đường ống dài. Cũng lưu ý rằng các mạch kín được lắp đặt theo hai cách - theo chiều dọc và chiều ngang.

Mạch thẳng đứng gồm hai ống đi ngầm vuông góc với độ sâu 20-120 m. Phần dưới của chúng được nối với nhau bằng đầu nối hình chữ U. Các trục đào làm đường ống thường được đổ đầy một dung dịch đặc biệt giúp cải thiện khả năng truyền nhiệt và bảo vệ tầng ngậm nước ngầm khỏi bị ô nhiễm.

Nếu hệ thống được đặt nằm ngang, các đường ống được chôn dưới mức đóng băng của đất. Đương nhiên, họ chạy theo chiều ngang. Vì những lý do rõ ràng, phương pháp này rẻ hơn so với vị trí thẳng đứng (đọc: khoan), vì vậy nó được sử dụng ở bất cứ nơi nào có đủ không gian trên trang web.

Một giải pháp thay thế cho hai tùy chọn trước đó có thể là đặt đường viền thông qua khoan ngang. Điều này giúp có thể lắp đặt đường ống dưới vườn, sân, đường và các vật thể khác mà không phá hủy chúng.

Về mặt chi phí, một hệ thống như vậy nằm ở khoảng giữa lắp đặt theo chiều ngang và chiều dọc. Đặc điểm nổi bật của nó là các vòng chỉ có thể được kết nối với một buồng và điều này giúp giảm diện tích cần thiết để lắp đặt.

Ghi chú! Các đường viền sử dụng khoan ngang được lắp đặt sau khi tòa nhà được xây dựng.

Các mạch kín được ngâm trong bể chứa là một đường ống được đặt thành vòng. Chúng có thể được đặt ở bất kỳ hồ hoặc ao nào nằm gần nhà.

5. Hệ thống mở

Trong các hệ thống như vậy, mạch ngoài chứa đầy nước tự nhiên. Sau đó, nó di chuyển đến bộ trao đổi nhiệt nằm trong thân thiết bị, nơi nhiệt được trích ra và truyền đến mạch sơ cấp. Sau đó, nước sẽ quay trở lại. Đường cấp và đường hồi phải được đặt cách xa nhau để cung cấp nguồn nhiệt một cách hiệu quả.

Ghi chú! Tất cả các bộ phận của hệ thống phải được bảo vệ tốt khỏi bị ăn mòn vì không thể kiểm soát được thành phần hóa học của nước tuần hoàn. Đây là lý do tại sao nên sử dụng mạch kín nếu hàm lượng khoáng chất và muối trong nước cao.

Mặc dù thực tế là hiệu quả của các hệ thống mở cao hơn nhiều so với các hệ thống đóng, nhưng các vấn đề có thể phát sinh trong quá trình lắp đặt, chủ yếu có tính chất pháp lý. Giấy phép lắp đặt có thể được yêu cầu vì các hệ thống này làm ô nhiễm giếng và làm cạn kiệt tầng ngậm nước.

6. Cột chất lỏng

Mạch có cột chất lỏng là một trong những loại hệ thống kiểu kín. Trong trường hợp này, nước chảy từ đáy giếng sâu, đi qua máy bơm và rơi trở lại, trao đổi nhiệt với đất xung quanh.

Cột lỏng thường được sử dụng khi không gian trống bị hạn chế. Không nên sử dụng hệ thống này trên đất sét hoặc đất cát.

Chúng tôi cũng lưu ý rằng cấu trúc có thể bao gồm một số trụ cột cùng một lúc và được sử dụng chủ yếu trong các tòa nhà nhỏ.

Video - Sưởi ấm địa nhiệt

Giai đoạn một.

Trước khi bắt đầu chế tạo máy bơm, cần thực hiện một số biện pháp để cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng của ngôi nhà. Những biện pháp này bao gồm cách nhiệt sàn và tường, thay thế các cửa ra vào và cửa sổ bị dột, cách nhiệt cho mái và trần nhà.

Giai đoạn hai. Sau đó, bạn cần tiến hành thăm dò địa chất để tìm ra độ sâu đóng băng của đất. Sau này, bạn nên lập một dự án dựa trên công nghệ đã chọn.

Giai đoạn ba. Mua mọi thứ bạn cần - các bộ phận của hệ thống sưởi, đường ống và máy nén cho máy bơm.

Máy nén - trái tim của bất kỳ máy bơm địa nhiệt nào - nên được thảo luận riêng. Không thể tự làm được và lựa chọn duy nhất còn lại là mua thành phẩm.

Tốt hơn hết bạn nên mua một thiết bị có công suất trên 7 kW, dùng trong máy điều hòa không khí hiệu suất cao (máy nén như vậy được bán ở các trung tâm bảo hành chuyên bảo dưỡng đồ gia dụng).

Giai đoạn bốn. Sau đó, bạn có thể bắt đầu lắp ráp bộ trao đổi nhiệt bên trong. Hãy để chúng tôi nhắc bạn rằng cần phải chuyển năng lượng nhiệt tích lũy sang mạng lưới sưởi ấm. Vật liệu chế tạo một nguyên tố nhất định cũng như khối lượng của nó hoàn toàn phụ thuộc vào các điều kiện khí hậu cụ thể. Các ống đồng thường được sử dụng để tuần hoàn chất làm mát, còn thùng chứa được làm bằng vật liệu không bị ăn mòn. Lý tưởng nhất, dung tích này phải là thùng thép không gỉ 150 lít.

Giai đoạn năm. Cuộn dây đồng đã chuẩn bị trước phải được đặt vào bể. Điều này không thể được thực hiện mà không làm hỏng phần sau - nó phải được cắt thành hai phần và sau khi cố định cuộn dây, hàn nó về trạng thái ban đầu.

Giai đoạn sáu. Sau đó, bạn nên khoan trục hoặc rãnh và lắp đặt đường ống ở đó. Sau khi hoàn thành công việc, cần tiến hành chạy thử hệ thống.

Để tìm hiểu thêm về máy bơm nhiệt, bạn có thể xem video dưới đây.

Video – Máy bơm địa nhiệt