เครื่องทำความร้อนใต้พิภพที่บ้าน: หลักการทำงานและประเภทของโครงสร้าง

เพื่อให้บ้านส่วนตัวมีความร้อนหน่วยที่ใช้พลังงานไฟฟ้าของแข็งก๊าซหรือของเหลวจะถูกใช้แบบดั้งเดิม ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์และความร้อนภายในโลกถูกใช้เป็นแหล่งพลังงานความร้อนทางเลือก การทำความร้อนในบ้านด้วยความร้อนของโลกเรียกว่าการทำความร้อนในบ้านด้วยความร้อนใต้พิภพ

ความร้อนใต้พิภพของบ้านโดยใช้พลังงานของโลก

การให้ความร้อนจากพื้นดินอยู่ในความต้องการที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากต้นทุนของแหล่งพลังงานทั่วไปเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ในขณะที่ปริมาณสำรองของเชื้อเพลิงฟอสซิลจะลดลง การลงทุนเงินในการทำความร้อนจากดินของกระท่อมในชนบทนั้นค่อนข้างทำกำไรได้โดยคำนึงถึงแนวโน้มทางเศรษฐกิจและการประหยัดอย่างมีนัยสำคัญในการจัดหาความร้อนอัตโนมัติในช่วงฤดูร้อน

วิธีการรับพลังงานความร้อนจากธรรมชาติ

ปั๊มความร้อนจากแหล่งพื้นดินแตกต่างกันในวิธีการดึงความร้อน:

1. การติดตั้งที่ใช้ความร้อนของน้ำใต้ดินลึกน้ำพุร้อน ฯลฯ
2. ระบบที่มีถังป้องกันการแข็งตัวติดตั้งในพื้นดินที่ระดับความลึก 75 เมตร การทำความร้อนจากบาดาลของโลกนั้นมาจากการให้ความร้อนตามธรรมชาติของถังด้วยสารป้องกันการแข็งตัว เป็นผลให้สารทำความเย็นที่ผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจะระบายความร้อนที่ได้รับและกลับเข้าสู่ภาชนะ
3. วงจรความร้อนใต้พิภพวางอยู่ที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำซึ่งเป็นตัวสะสมความร้อนตามธรรมชาติ ในกรณีนี้คุณต้องคำนึงว่าอ่างเก็บน้ำสามารถแข็งตัวได้อย่างสมบูรณ์ในช่วงฤดูหนาว

ประเภทของปั๊มความร้อนจากแหล่งพื้นดิน
การทำความร้อนบ้านด้วยพลังงานของโลกจำเป็นต้องมีการติดตั้งระบบขนาดใหญ่ แต่เป็นวิธีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในการรับพลังงานความร้อนที่แทบจะไม่มีค่าใช้จ่าย ในการทำความร้อนในบ้านคุณจะต้องใช้ไฟฟ้าจำนวนเล็กน้อยเพื่อให้ระบบทำงานได้

ต้นทุนและโอกาสในการคืนทุน

ค่าใช้จ่ายของอุปกรณ์และการติดตั้งในระหว่างการสร้างเครื่องทำความร้อนใต้พิภพขึ้นอยู่กับความจุของหน่วยและผู้ผลิต ทุกคนเลือกผู้ผลิตโดยได้รับคำแนะนำจากการพิจารณาของตนเองและข้อมูลเกี่ยวกับชื่อเสียงและความน่าเชื่อถือของแบรนด์ใดแบรนด์หนึ่ง แต่กำลังไฟขึ้นอยู่กับพื้นที่ของห้องที่จะให้บริการ

รูปนี้สรุปประโยชน์ของระบบทำความร้อนใต้พิภพ เป็นอัตราส่วนของพลังงานขาเข้าและขาออกที่ช่วยให้ระบบสามารถจ่ายออกได้อย่างรวดเร็วในตอนแรกจากนั้นจึงประหยัดเงินให้กับเจ้าของ

หากเราคำนึงถึงกำลังไฟต้นทุนของปั๊มความร้อนจะผันผวนในช่วงต่อไปนี้:

• สำหรับ 4-5 กิโลวัตต์ - 3000-7000 หน่วยธรรมดา
• สำหรับ 5-10 กิโลวัตต์ - 4000-8000 หน่วยธรรมดา
• สำหรับ 10-15 กิโลวัตต์ - 5,000-10000 หน่วยธรรมดา

ถ้าในจำนวนนี้เราบวกค่าใช้จ่ายที่จำเป็นสำหรับงานติดตั้ง (20-40%) เราจะได้รับจำนวนที่สำหรับหลาย ๆ คนดูเหมือนจะไม่สมจริงอย่างแน่นอน แต่ค่าใช้จ่ายทั้งหมดนี้จะหมดไปในเวลาอันสมควร ในอนาคตคุณจะต้องจ่ายค่าไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยที่ต้องใช้ในการใช้งานปั๊ม และทั้งหมดนี้!

เนื่องจากระบบความร้อนใต้พิภพมีประสิทธิภาพไม่เพียงพอสำหรับการทำความร้อนในอาคารที่อยู่อาศัยจึงใช้เป็นส่วนเสริมของเครือข่ายทำความร้อนหลักหรือสร้างขึ้นร่วมกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไป

จากการปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าการทำความร้อนใต้พิภพเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับบ้านที่มีพื้นที่ทำความร้อนรวม 150 ตร.ม. เมตร ในห้าถึงแปดปีค่าใช้จ่ายทั้งหมดในการจัดระบบทำความร้อนในบ้านเหล่านี้จะได้รับการชำระเต็มจำนวน

หลักการทำงานของความร้อนใต้พิภพ

ความร้อนจากพลังงานของโลกถูกนำมาใช้อย่างประสบความสำเร็จในเขตภูมิอากาศต่างๆ: ระบบสามารถทำงานได้ทั้งในภาคใต้และภาคเหนือ

ในระหว่างการใช้งานการติดตั้งใต้พิภพจะใช้คุณสมบัติทางกายภาพของของเหลวบางอย่างเช่นความสามารถในการระเหยซึ่งนำไปสู่การทำให้พื้นผิวเย็นลง เป็นปรากฏการณ์ที่รองรับการทำงานของอุปกรณ์ทำความเย็น

หลักการทำงานของความร้อนใต้พิภพคือกระบวนการทำความเย็นแบบย้อนกลับ นี่คือวิธีการทำงานของเครื่องปรับอากาศซึ่งไม่เพียง แต่สามารถทำความเย็นได้ แต่ยังให้ความร้อนแก่อากาศในห้องอีกด้วย

ปั๊มความร้อนทำงานอย่างไร

อย่างไรก็ตามเครื่องปรับอากาศมีฟังก์ชันการทำงานที่ จำกัด - ไม่สามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า -5 ° C และระบบความร้อนใต้พิภพสามารถให้ความร้อนแก่บ้านโดยไม่คำนึงถึงอุณหภูมิของอากาศบนพื้นผิว นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าในสภาพแวดล้อมที่ใช้พลังงานความร้อนจะมีการรักษาสภาพอุณหภูมิที่คงที่ตามธรรมชาติ

ข้อเท็จจริงทางประวัติศาสตร์หลายประการ

เมื่อเกิดวิกฤตการณ์น้ำมันในช่วงทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ผ่านมาความต้องการการเผาไหม้เกิดขึ้นในตะวันตกเพื่อหาแหล่งพลังงานทางเลือก ในเวลานี้เองที่ระบบทำความร้อนใต้พิภพแห่งแรกเริ่มถูกสร้างขึ้น ปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสหรัฐอเมริกาแคนาดาและยุโรปตะวันตก

เมื่อเรากล่าวถึงแหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพเรามักจะจินตนาการถึงหุบเขากีย์เซอร์หรือภูเขาไฟ แต่แหล่งที่เราต้องการนั้นอยู่ใกล้กว่ามาก และจะช่วยให้เราอบอุ่นในฤดูหนาวและเย็นสบายในฤดูร้อน

ตัวอย่างเช่นในสวีเดนมีการใช้น้ำในทะเลบอลติกอุณหภูมิอยู่ที่ + 4 องศา ในเยอรมนีการเปิดตัวระบบทำความร้อนใต้พิภพยังได้รับการสนับสนุนในระดับรัฐ Pauzhetskaya, Verkhne-Mutnovskaya, Okeanskaya และโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพอื่น ๆ ดำเนินการในรัสเซีย แต่มีข้อเท็จจริงเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับการใช้พลังงานของโลกในภาคเอกชนของเรา

อุปกรณ์ระบบทำความร้อนใต้พิภพ

ความร้อนใต้พิภพ (วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับสถานะความร้อนของโลก) ทำให้สามารถใช้พลังงานความร้อนที่เปลือกโลกได้รับจากหินหนืดร้อนใจกลางดาวเคราะห์

ปั๊มความร้อนที่ออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับให้ความร้อนบ้านถูกติดตั้งบนพื้นผิวและตัวแลกเปลี่ยนความร้อนจะติดตั้งอยู่ที่พื้นดินหรือที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำ พลังงานความร้อนจะถูก "สูบออก" ไปที่พื้นผิวและช่วยให้คุณสามารถระบายความร้อนของสารหล่อเย็นในวงจรทำความร้อนของบ้านหรือสิ่งอำนวยความสะดวกที่ไม่ใช่ที่อยู่อาศัย

กระบวนการทำความร้อนเป็นอย่างไร

การทำความร้อนใต้พิภพของบ้านส่วนตัวเป็นตัวเลือกที่คุ้มค่า หากคุณใช้พลังงานของโลกเพื่อให้ความร้อนแก่บ้านดังนั้นสำหรับไฟฟ้าทุกกิโลวัตต์ที่จำเป็นสำหรับการทำงานของอุปกรณ์จะมีพลังงานความร้อนที่มีประโยชน์ 4 ถึง 6 กิโลวัตต์ที่ได้รับจากบาดาลของโลก

เมื่อเปรียบเทียบกับการทำงานของเครื่องปรับอากาศเราจะเห็นว่าในระหว่างการทำงานต้องใช้ไฟฟ้ามากกว่า 1 กิโลวัตต์เพื่อให้ได้พลังงานความร้อน 1 กิโลวัตต์ เนื่องจากการสูญเสียที่หลีกเลี่ยงไม่ได้สำหรับการเปลี่ยนพลังงานหนึ่งไปเป็นพลังงานอื่นเป็นต้น

การให้ความร้อนแก่อาคารที่อยู่อาศัยโดยใช้พลังงานความร้อนจากการตกแต่งภายในของโลกเป็นประโยชน์อย่างมาก แต่ระยะเวลาคืนทุนสำหรับอุปกรณ์และค่าติดตั้งจะใช้เวลาสักครู่

การใช้ความร้อนของโลกเพื่อให้ความร้อนแก่บ้านไม่จำเป็นต้องติดตั้งหม้อไอน้ำแบบเดิมเพื่อให้ความร้อนกับสารหล่อเย็น

ในกรณีนี้ระบบประกอบด้วยสามองค์ประกอบ

:

• วงจรความร้อน - แหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพ
• วงจรทำความร้อนภายในบ้าน - หม้อน้ำอุณหภูมิต่ำหรือพื้น
• สถานีสูบน้ำ - ปั๊มความร้อนสำหรับสูบพลังงานความร้อนเข้าสู่วงจรความร้อนจากวงจรความร้อนในดินหรือใต้น้ำ

นอกจากนี้ยังสามารถใช้ระบบทำความร้อนใต้พิภพเพื่อให้ความร้อนในเรือนกระจกอาคารเสริมน้ำในสระน้ำทางเดินในสวน ฯลฯ

ข้อดีและข้อเสีย

ข้อดี

• แหล่งพลังงานที่แทบจะไม่สิ้นสุดและมีเสถียรภาพ
• ผู้ผลิตระบบดังกล่าวเรียกใช้เครื่องทำความร้อนดังกล่าวฟรีสำหรับเจ้าของ แต่นี่ไม่ใช่กรณีเนื่องจากเราต้องไม่ลืมเกี่ยวกับค่าไฟฟ้า อย่างไรก็ตามมีราคาถูกกว่าระบบทำความร้อนแบบเดิม
• เครื่องทำความร้อนใต้พิภพสามารถใช้ได้ในเกือบทุกภูมิภาคยกเว้นภาคเหนือ
• ระบบทำความร้อนใต้พิภพไม่มีการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตราย
• พวกเขาใช้พื้นที่เพียงเล็กน้อยในบ้าน (ประมาณขนาดตู้เย็น)
• เป็นไปได้ที่จะกำหนดค่าการทำงานของหน่วยสำหรับทั้งความร้อนและความเย็น
• หากจำเป็นการติดตั้งใต้พิภพสามารถรวมเข้ากับระบบทำความร้อนของบ้านที่มีหม้อต้มก๊าซหรือไฟฟ้า

ข้อเสีย

• ระยะเวลาคืนทุนนาน
• การลงทุนครั้งแรกจำนวนมากในการซื้อและติดตั้งระบบทำความร้อนใต้พิภพ

อุปกรณ์สำหรับการจัดเรียงเครื่องทำความร้อนใต้พิภพ

อุปกรณ์ความร้อนใต้พิภพสำหรับระบบทำความร้อนแบบลึกช่วยให้สามารถสะสมพลังงานความร้อนที่สกัดจากสิ่งแวดล้อมและถ่ายเทไปยังสารหล่อเย็นในวงจรทำความร้อน

รายการอุปกรณ์สำหรับทำความร้อนด้วยความร้อนจากพื้นโลกประกอบด้วย

:

• เครื่องระเหย. อุปกรณ์ตั้งอยู่ที่ระดับความลึกและทำหน้าที่ดูดซับพลังงานความร้อนที่อยู่ในน้ำใต้พิภพหรือดิน
• คาปาซิเตอร์. ช่วยให้คุณสามารถนำอุณหภูมิของสารป้องกันการแข็งตัวไปเป็นค่าที่จำเป็นสำหรับการทำงานของระบบ
• ปั๊มความร้อน. ให้การไหลเวียนของสารป้องกันการแข็งตัวในวงจรทำความร้อนควบคุมการทำงานของการติดตั้งใต้พิภพ
• ถังบัฟเฟอร์ - ภาชนะสำหรับเก็บสารป้องกันการแข็งตัวที่ร้อน ช่วยให้คุณถ่ายโอนพลังงานความร้อนภายในโลกไปยังสารหล่อเย็น ถังที่สารหล่อเย็นไหลผ่านมีตัวแลกเปลี่ยนความร้อนรูปขดลวด สารป้องกันการแข็งตัวที่ร้อนจะเคลื่อนตัวไปตามมันทำให้เกิดความร้อน

แผนภาพอุปกรณ์ปั๊มความร้อน

การติดตั้งระบบ

การให้ความร้อนใต้พิภพของบ้านในชนบทในขั้นตอนของการจัดเตรียมนั้นต้องมีการลงทุนที่มั่นคง ต้นทุนรวมที่สูงของระบบส่วนใหญ่เกิดจากงานที่ดินจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับการติดตั้งวงจรทำความร้อน

เมื่อเวลาผ่านไปต้นทุนทางการเงินจะหมดไปเนื่องจากพลังงานความร้อนที่ใช้ในช่วงฤดูร้อนถูกดึงออกมาจากส่วนลึกของโลกโดยใช้พลังงานน้อย

การติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแนวนอนสำหรับระบบทำความร้อนใต้พิภพ

เพื่อให้บ้านร้อนด้วยความอบอุ่นของโลกจำเป็นต้องติดตั้งระบบ

:

• ส่วนหลักควรอยู่ใต้ดินหรือที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำ
• ในบ้านมีการติดตั้งอุปกรณ์ขนาดกะทัดรัดเพียงพอเท่านั้นและวางหม้อน้ำหรือวงจรทำความร้อนใต้พื้น อุปกรณ์ที่อยู่ภายในบ้านช่วยให้คุณสามารถควบคุมระดับความร้อนของสารหล่อเย็นได้

อุปกรณ์ความร้อนใต้พิภพมีลักษณะอย่างไรในบ้าน
เมื่อออกแบบการทำความร้อนโดยใช้ความร้อนของโลกจำเป็นต้องตัดสินใจเกี่ยวกับตัวเลือกการติดตั้งสำหรับวงจรการทำงานและประเภทของตัวสะสม

นักสะสมมีสองประเภท

:

1. แนวตั้ง - ดิ่งลงสู่พื้นเป็นระยะทางหลายสิบเมตร ในการทำเช่นนี้ในระยะทางสั้น ๆ จากบ้านคุณต้องเจาะหลุมจำนวนหนึ่ง รูปร่างถูกแช่อยู่ในหลุม (ตัวเลือกที่น่าเชื่อถือที่สุดคือท่อโพลีเอทิลีนแบบเชื่อมขวาง)
2. ข้อเสีย: ต้นทุนทางการเงินจำนวนมากสำหรับการเจาะหลายหลุมในพื้นดินที่มีความลึก 50 เมตร

   ข้อดี: ตำแหน่งท่อใต้ดินที่ระดับความลึกที่อุณหภูมิพื้นดินคงที่ทำให้ระบบมีประสิทธิภาพสูง นอกจากนี้ตัวเก็บแนวตั้งยังใช้พื้นที่ขนาดเล็กของที่ดิน

3. แนวนอนอนุญาตให้ใช้เครื่องสะสมดังกล่าวในพื้นที่ที่มีสภาพอากาศอบอุ่นและค่อนข้างเย็นเนื่องจากความลึกของการแช่แข็งของดินไม่ควรเกิน 1.5 เมตร
4. ข้อเสีย: จำเป็นต้องใช้พื้นที่ขนาดใหญ่ของไซต์ (ข้อเสียเปรียบหลัก) หลังจากวางโครงร่างแล้วพื้นที่ส่วนนี้ไม่สามารถใช้ทำสวนหรือสวนผักได้เนื่องจากระบบทำงานด้วยการปล่อยความเย็นเมื่อขนส่งสารทำความเย็นซึ่งจะทำให้รากของพืชแข็งตัว

   ประโยชน์ที่ได้รับ: งานที่ดินราคาถูกกว่าที่สามารถทำได้ด้วยตัวคุณเอง

ประเภทตัวสะสมแนวนอนและแนวตั้ง
พลังงานความร้อนใต้พิภพสามารถรับได้โดยการวางวงจรความร้อนใต้พิภพแนวนอนที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำที่ปราศจากน้ำค้างแข็ง อย่างไรก็ตามนี่เป็นเรื่องยากที่จะนำไปใช้ในทางปฏิบัติ: อ่างเก็บน้ำสามารถอยู่นอกพื้นที่ส่วนตัวจากนั้นจะต้องมีการประสานงานการติดตั้งตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ระยะห่างจากวัตถุที่ให้ความร้อนถึงอ่างเก็บน้ำไม่ควรเกิน 100 เมตร

สำคัญ! อุณหภูมิโดยรอบของตัวสะสมจะต้องไม่ต่ำกว่า + 5 ° C ส่วนบนของตัวสะสมที่สัมผัสกับดินเยือกแข็งต้องได้รับการป้องกันด้วยฉนวนกันความร้อนเพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียพลังงานความร้อน

วิดีโอเกี่ยวกับหลักการและผลการดำเนินการ

หากคุณรับรู้ข้อมูลภาพได้ง่ายขึ้นวิดีโอนี้จะช่วยให้คุณเห็นด้วยตาของคุณเองว่าระบบความร้อนใต้พิภพทำงานอย่างไรรวมทั้งเรียนรู้เพิ่มเติมว่าใครและเหตุใดการให้ความร้อนประเภทนี้จึงมีประโยชน์

เราขอเชิญชวนให้คุณชมวิดีโอสั้น ๆ ที่เจ้าของเครื่องสะสมใต้พื้นผิวแนวนอนจะบอกคุณเกี่ยวกับความประทับใจในการทำงานของมัน นอกจากนี้เมื่อดูวิดีโอนี้คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับการใช้งานระบบทำความร้อนใต้พิภพ

เจ้าของบ้านส่วนตัวแต่ละหลังเลือกด้วยตัวเองว่าจะซื้อบริการขององค์กรจัดหาทรัพยากรหรือพึ่งพาตัวเองเท่านั้น ในการทำเช่นนั้นเขาได้รับคำแนะนำจากรายการข้อควรพิจารณาทั้งหมด งานที่เราตั้งไว้สำหรับตัวเองไม่ใช่เพื่อผลักดันคุณไปสู่ข้อสรุปสำเร็จรูป แต่เป็นการแบ่งปันข้อมูลเกี่ยวกับทางเลือกในการแก้ปัญหาต่อหน้าคุณ เผยแพร่แล้ว

ป.ล. และจำไว้ว่าเพียงแค่เปลี่ยนการบริโภคของคุณ - เราจะเปลี่ยนโลกด้วยกัน! © econet