Lämpö on yksi halutuimmista energiatyypeistä, joita tarvitaan ihmiselämän ylläpitämiseen. Samaan aikaan sen tuotannon resurssikustannukset ovat varsin vaikuttavat - olipa kyse sitten sähköstä öljytuotteilla tai perinteisistä polttoaineista kuten hiilestä ja puusta. Ilmeisesti tätä taustaa vasten on tarve tarjota vaihtoehtoinen lämmitysmenetelmä. Yksi lupaavimmista ja aktiivisesti kehittyvistä tämän tyyppisistä teknisistä ratkaisuista on maalämpöpumppu, jonka konsepti lähestyy vähitellen kotimaisia käyttöolosuhteita.
Teknologian yleiskatsaus
Kaikki ideat vaihtoehtoisesta lämmönlähteestä sisältävät jonkin luonnonmateriaalin tai ilmiön palvelemisen. Tässä tapauksessa pohjamaa on keskeinen energian toimittaja. Maahan varmaariittävän syvä ylläpitämään riittävää lämpötilaa, jotta sen lämpöä voidaan kerätä ja käyttää edelleen pinnalle. Hydrologisia resursseja voidaan pitää myös lämmönlähteenä, mikä tekee muutoksia varastoinfrastruktuurin tekniseen suunnitteluun.
Tämän tekniikan tehokkuuden kuvaamiseksi voidaan todeta, että kun investoimalla 1 kW energiaa maalämpöpumpun ylläpitoon, voit saada tuottoa 2-6 kW muodossa. Mikä selittää näin korkean tehokkuuden? Verrattuna muihin luonnollisten energialähteiden prosessointikeinoihin, geotermiset mekanismit eivät tarjoa välivaiheita. Esimerkiksi aurinkoenergian varastointi vaatii valon ja lämmön muuntamista sähköksi, jota käytetään talon pyörittämiseen. Tällöin lämpöä ei muunneta, vaan se siirretään suoraan tai pienin siirtymävaihein kohdekuluttajille.
Toimintaperiaate
Aluksi kannattaa tunnistaa maalämpöprosessiin liittyvät erityiskohdat. Prosessi alkaa maassa - tasolla, joka sijaitsee jäätymispisteen alapuolella. Lämpötila voi vaihdella syvyyden mukaan. Minimilämpövaikutuksen saavuttamiseksi riittää, että se ylittää 0 ° C, mutta käytännössä 35-40 ° C pidetään taloudellisesti perusteltuna indikaattorina. Loppukäyttäjä on lämmityspiiri.
Erityinen putkisto vastaa energian siirtämisestä maasta kodin lämmitysjärjestelmään,huollettu maalämpöpumpulla. Toimintaperiaate perustuu siihen, että lämpöä siirretään tämän syöttöjohdon kautta höyrystimen lämmönvaihtimella kylmäainepiiriä pitkin. Kuten ilmastointilaitteissa, freonilla on aktiivisen haihtuvan aineen rooli. Ennen pumpun käynnistystä se on nestemäisessä tilassa, ja käynnistyksen jälkeen se muuttuu kaasumaiseen muotoon. Lisäksi päivitetty kylmäaine siirretään kompressoriin, jonka tietoliikenne on yhdistetty lopulliseen lämmityspiiriin. Ylimääräinen freoni poistetaan tässä vaiheessa poistokanavan kautta.
Geotermiset laitteet
Järjestelmän pääasiallinen toiminnallinen elementti on mekaaninen lämpöpumppu. Yksikön rakennetta edustaa kolme piiriä:
- Ulkoinen. Kierrättää tavanomaista jäähdytysnestettä pakkasnesteen tai suolaliuoksen muodossa.
- Sisäinen. Sisältää kylmäainetta suljetuissa kammioissa, joissa tapahtuu kuumennus-höyrystysprosesseja.
- Ulkoinen silmukka, joka menee suoraan kohdejärjestelmään.
Lisäksi lämmitykseen käytettävän maalämpöpumpun työkappalelista sisältää kompressorin, höyrystimen, poistokanavan ja lämmönsiirtoaineet. On tärkeää huomata, että mallit, asettelu ja lisätoiminnot voivat vaihdella sovelluksesta riippuen. Asennuksia on maaperälle, vedelle ja ilmalle sekä yhdistettyjä järjestelmiä, jotka voivat toimia erilaisissa olosuhteissa.
Lämmönlähteet ja varastotilat
Geotermisillä järjestelmillä on monia etuja,liittyvät taloudelliseen energiahuoltoon, käytännöllisyyteen ja tekniseen saavutettavuuteen kotikäyttöön. Mutta kuten muutkin vaihtoehtoista energiaa varastoivat järjestelmät, se on riippuvainen lähteestä. Siksi lämmönsyötön vakauden varmistamiseksi on harkittava etukäteen mahdollisuutta liittyä varaenergian syöttökanavaan. Maalämpö- ja hydrologiset lähteet käsitellään alla, mutta toistaiseksi kannattaa tutustua periaatteessa siihen toimivaan infrastruktuuriin, jossa maalämpöpumppu toimii resurssien syöttöjärjestelmänä. Irtomateriaalit, putket, anturit ja rakenteet, joiden rakenne voi kerätä energiaa, toimivat lämmön vastaanottajina. Nämä voivat olla erityisesti pumppuun, jäähdytysnesteeseen ja kolmannen osapuolen lämmitysjärjestelmiin liittyviä lämmitysmattoja.
Lämpöenergian maalähde
Suurikapasiteettiset geotermistä energiaa varastoivat järjestelmät sijoitetaan noin 200 m2:n kenttiin2. 40-50 cm paksuinen maakerros poistetaan merkityltä alueelta jäätymispisteen alapuolelta. Yleensä saadaan paksuus 150-200 cm. Nämä ja muut tiedot on ilmoitettu projektissa tietyn lämmityspiirin energiamäärien laskennassa. Paljon riippuu myös alueesta, koska yhdellä alueella voit ottaa 30 W 1 m2 ja toisella - 70-80 1 m2.
Työpaikalle muodostetaan kaivoja, kaivoja tai kiinteää alustaa kerääntyvien elementtien sijoittamiseksi. Toteutuksessa katsotaan saavutettavimmaksipystysuora porausreikäasennus, johon sijoitetaan kierteisiä kokoamisputkia tai -mattoja. Imuinfrastruktuurin vaakasuorassa kokoonpanossa maalämpöpumppu lämmitykseen voi tuottaa suuria määriä energiaa, mutta sillä on haittoja. Ne liittyvät maanrakennustöiden monimutkaisuuteen (vaatii erikoislaitteita suurten alueiden kehittämiseen), maisemoinnin poissulkemiseen ja alhaisempiin lämpötiloihin lämmityskauden loppuun mennessä.
Lämpöenergian vesilähde
Tässä tapauksessa pääasialliset palvelukohteet ovat järvet, teko altaat ja lammet. Akkumulaattorielementtien tehtävänä on polymeeriputket, joissa on jäätymisenestoaine. Otetun energian määrä voidaan esittää keskimäärin 30 W per 1 m putki. Suuren omakotitalon monimutkaiseen ylläpitoon tarvitaan 12 kW - vastaavasti on tarpeen järjestää 400 m pitkä putkisto.
Hydrologisten resurssien lämmön varastointiin on olemassa toinen lähestymistapa. Jos lähellä ei ole järviä ja altaita, voit omalla sivustollasi varustaa 2-3 kaivoa kaivoilla, joiden syvyys on noin 20 m. Veden lämpötila tällä tasolla on noin 10 ° C, mutta tämä riittää lisälämmitystoimintoa varten. Tärkeintä on, että maalämpöpumppu suorittaa jatkuvan lämpimän tai kuuman veden kierrätyksen. Piirin toisella puolella resurssia lämmitetään jatkuvasti kaivoissa ilman pienintäkään kustannuksia, ja talo kerää energiaa vastikään vastaanotetusta vesiannoksesta.
Geotermisen järjestelmän asennus
Ennen laitteiden hankintapäätöstä tulee arvioida, onko tämän tekniikan käyttö periaatteessa perusteltua tietyllä alueella. Tätä varten tehdään useita geologisia tutkimustutkimuksia, joissa määritetään maaperän jäätymissyvyys.
Asennuksessa on mukana putket tai muut varaavat elementit, pumppu ja asennusliittimet. Sisäinen lämmitysinfrastruktuuri voidaan muodostaa pattereista, tuuletinjäähdyttimistä tai lämpimästä vesilattiasta jne. Tämä on järjestelmä toimitetun resurssin kulutukseen.
Joten, taloon asennetaan maalämpöpumppuja kaivoihin - kuten jo todettiin, ei vain maata, vaan myös vettä. Kaivoja, kaivoja ja peltoja on mahdollista varustaa nestemäisellä maakerroksella, mutta tätä vaihtoehtoa käytetään useammin teollisuuden lämmönjakelussa. Luodussa markkinaraossa paristot asetetaan koko sivustolle - suoraviivaisessa tai spiraalimuodossa. Piirit on kytketty pinnalla olevaan pumppuun, joka puolestaan on kytketty kotitalouksien lämmityspiireihin.
Geotermisten pumppujen valmistajat
Segmenttiä kehitetään aktiivisesti suurimpien LVI-laitteiden kehittäjien voimin. Erityisesti kattilavalmistaja Viessmann esittelee luotettavia yksiköitä veden ja maalämmön varastointiin noin +65 °C:n käyttölämpötilassa. Teollisuus- ja julkisiin rakennuksiin, joiden pinta-ala on 300-350 m2, on saatavana NIBE F1145 maalämpöpumppu. Hänenominaisuuksia ovat mahdollisuus liittää kolmivaiheiseen verkkoon 380 V jännitteellä ja yksivaiheiseen verkkoon 220 V jännitteellä. Japanilainen yritys Mitsubishi tarjoaa universaaleja maalämpöpumppumalleja sovellusten suhteen. Tämän yrityksen kehittäjät ovat kehittäneet monivyöhykkeen lämmityserottelun konseptia yksinkertaistetulla ohjausjärjestelmällä vuodesta 2007 lähtien.
Älä jätä huomiotta niin lupaavaa segmenttiä ja kotimaisia yrityksiä. Esimerkiksi venäläinen maalämpöpumppu BROSK Mark II 100 on suunniteltu erityisesti yksityiselle kuluttajalle - pienen maalaistalon omistajalle. Mutta vaatimattomasta suorituskyvystä huolimatta tälle laitteelle on ominaista luotettava, energiatehokas ja monitoiminen.
Positiivista palautetta teknologiasta
Tämä lämmitysmenetelmä houkuttelee monia ihmisiä ylläpidon, ylläpidon ja tietysti minimaalisten taloudellisten kustannusten ansiosta käytön aikana. Laitteet eivät käytännössä vaadi kuluvia polttoainemateriaaleja. Saman pumpun ja ohjauslaitteiston toiminnan varmistamiseksi tarvitaan sähköresursseja, mutta ne ovat merkityksettömiä palautettavan energian määrään nähden. Myös maalämpöpumppujen ympäristöystävällisyyttä korostetaan. Arvostelut ja ylipäänsä yksi ensimmäisistä paikoista plussien joukossa asettavat sen, että toimiva infrastruktuuri ei vie tilaa talossa. Vain tietoliikenne tuodaan sisään, ja loput toiminnalliset yksiköt ja solmut jäävät kadulle.
Negatiiviset arvostelut
Täydellisellä kattilahuoneen maalämpötehollajärjestelmät eivät ole vertailukelpoisia. Ja pointti ei ole edes tietyissä tehoindikaattoreissa, vaan puuskittaisessa lämmönsyötössä. Monet valittavat pitkiä aikoja alhaisesta energian toimitusnopeudesta, minkä vuoksi on suositeltavaa järjestää varasyöttöjärjestelmät. Mutta tässä on toinenkin puute. Vaikka laitteiden ylläpitoon kuluu vähän rahaa, alkuinvestointi on verrattavissa tehokkaan teollisuuskattilan hankintaan. Jopa venäläistä alkuperää oleva maalämpöpumppu BROSK Mark II 100 on saatavilla markkinoilla hintaan 250-300 tuhatta ruplaa. kokoonpanosta riippuen. Asennuskustannukset maksavat myös 50-70 tuhatta ruplaa.
Johtopäätös
Omatalon lämmönjakelun järjestämiseen on melko paljon vaihtoehtoja. Jokainen niistä on kallis omalla tavallaan käytön aikana - kalliista sähköpaneeleista taloudellisiin kaasukattiloihin. Mutta perinteiset laitteet nykyaikaisessa suunnittelussa ovat järjestelmä, joka on optimoitu ja helppo hallita. Mikä voi houkutella maalämpöpumppua kodin lämmitykseen? Tietysti taloudellinen tekijä tulee etusijalle, mutta mitä muuta? Voit kääntyä tällaisiin asennuksiin, jos sivustolla on tarpeeksi tilaa kompleksin järjestämiseen. Tässä tapauksessa voit luottaa ainakin passiiviseen lisätilan lämmitykseen ilman jatkuvaa valvontaa ja huoltoa. Ja vielä yksi asia - tämä on täydellinen autonomia, joka mahdollistaa geotermisen laitteiden käytön varalämmönlähteenä.
