Maamaja maaküttesüsteemid: isetegemise funktsioonid

Teame, et geotermia on Maa soojus ja mõistet "geotermiline" seostatakse sageli vulkaanide ja geisritega. Venemaal kasutatakse geotermilist energiat peamiselt tööstuslikus mastaabis, näiteks on Kaug-Ida elektrijaamu, mis töötavad meie planeedi soojust kasutades.

Paljud inimesed on kindlad, et oma kätega maakütte valmistamine kodus on midagi ulmelist. Pole see? Kuid see pole absoluutselt tõsi! Kaasaegsete tehnoloogiate arenguga on "rohelise energia" kodumaine kasutamine muutunud täiesti võimalikuks.

Räägime alternatiivkütte tööpõhimõtetest, selle eelistest ja puudustest ning võrdleme seda traditsiooniliste küttesüsteemidega. Samuti saate teada, kuidas soojusvahetit positsioneerida ja kuidas oma kätega maakütet paigaldada.

Mõned ajaloolised faktid

Kui eelmise sajandi 70ndatel puhkes naftakriis, tekkis läänes põletav vajadus alternatiivsed energiaallikad. Just sel ajal hakati looma esimesi maaküttesüsteeme.

Tänapäeval on need laialt levinud USA-s, Kanadas ja Lääne-Euroopa riikides.

Näiteks Rootsis kasutatakse aktiivselt Läänemere vett, mille temperatuur on +4°C. Saksamaal sponsoreeritakse maaküttesüsteemide kasutuselevõttu isegi riigi tasandil.

Venemaal on Paužetskaja, Verhne-Mutnovskaja, Okeanskaja ja teised geotermilised elektrijaamad. Kuid Maa energia kasutamise kohta meie erasektoris on väga vähe tõendeid.

Tõelised plussid ja miinused

Kui erasektori maaküte on Venemaal suhteliselt vähe levitatud, kas see tähendab, et idee pole selle elluviimise kulusid väärt? Võib-olla ei tasu selle teemaga tegeleda? Selgus, et see nii ei olnud.

Maaküttesüsteemi kasutamine oma kodu jaoks on tulus lahendus.Ja sellel on mitu põhjust. Nende hulka kuulub seadmete kiire paigaldamine, mis võivad töötada pikka aega ilma katkestusteta.

Kui kasutate küttesüsteemis kvaliteetset antifriisi, mitte vett, siis see ei külmu ja selle kulumine on minimaalne.

Loetleme muud seda tüüpi kütte eelised.

• Kütuse põletamise protseduur on välistatud. Loome absoluutselt tulekindla süsteemi, mis oma töö käigus ei saa korpust kahjustada. Lisaks kaotatakse ära hulk muid kütuse olemasoluga seotud küsimusi: nüüd pole vaja otsida kohta selle hoidmiseks, tegeleda selle valmistamise või kohaletoimetamisega.
• Märkimisväärne majanduslik kasu. Süsteemi töötamise ajal ei ole vaja täiendavaid investeeringuid teha. Aastakütte tagavad loodusjõud, mida me ei osta. Loomulikult kulub soojuspumba töötamisel elektrienergiat, kuid toodetav energia hulk ületab oluliselt tarbitava energiahulka.
• Keskkonnategur. Eramaja maaküte on keskkonnasõbralik lahendus. Põlemisprotsessi puudumine välistab põlemisproduktide eraldumise atmosfääri. Kui paljud sellest aru saavad ja selline soojusvarustussüsteem laiemalt levib, väheneb inimeste negatiivne mõju loodusele kordades.
• Süsteemi kompaktsus. Te ei pea oma kodus eraldi katlaruumi korraldama. Vaja läheb vaid soojuspumpa, mille saab panna näiteks keldrisse.Süsteemi kõige mahukam kontuur asub maa all või vee all; te ei näe seda oma saidi pinnal.
• Multifunktsionaalsus. Süsteem võib töötada nii kütmiseks külmal aastaajal kui ka jahutamiseks suvisel kuumusel. See tähendab, et see ei asenda mitte ainult teie kütteseadet, vaid ka kliimaseadet.
• Akustiline mugavus. Soojuspump töötab peaaegu hääletult.

Maaküttesüsteemi valimine on kulutõhus, hoolimata asjaolust, et peate kulutama raha seadmete ostmiseks ja paigaldamiseks.

Muide, süsteemi puudusena mainivad nad täpselt kulusid, mis tuleb teha süsteemi paigaldamiseks ja tööks ettevalmistamiseks. Peate ostma pumba enda ja mõned materjalid ning tegema tööd välise kollektori ja sisemise vooluringi paigaldamiseks.

Kuid need kulud tasuvad end ära juba esimestel tegevusaastatel. Maasse asetatud või vette sukeldatud kollektori hilisem kasutamine võimaldab oluliselt kokku hoida.

Lisaks pole installiprotsess ise nii keeruline, et selle läbiviimiseks oleks vaja kutsuda kolmandate osapoolte spetsialiste. Kui te puurimist ei tee, saate kõike muud ise teha.

Tuleb märkida, et mõned käsitöölised on raha säästmiseks õppinud maasoojust koguma DIY soojuspump.

Maakütteallikatest

Maakütte jaoks saab kasutada järgmisi maapealse soojusenergia allikaid:

• kõrge temperatuur;
• madal temperatuur.

Kõrge temperatuuriga allikate hulka kuuluvad näiteks termilised vedrud. Neid saab kasutada, kuid nende ulatust piirab selliste allikate tegelik asukoht.

Kui Islandil kasutatakse seda tüüpi energiat aktiivselt, siis Venemaal asuvad termaalveed asustatud piirkondadest kaugel. Need on koondunud nii palju kui võimalik Kamtšatkasse, kus maa-alust vett kasutatakse jahutusvedelikuna ja tarnitakse kuumaveesüsteemidesse.

Kuid meil on kõik vajalikud eeldused madala temperatuuriga allikate kasutamiseks. Selleks sobivad ümbritsevad õhumassid, maa või vesi.

Vajaliku energia ammutamiseks kasutatakse soojuspumpa. Tema abiga viiakse läbi protseduur ümbritseva õhu temperatuuri muundamiseks soojusenergiaks mitte ainult kütmiseks, vaid ka eramajapidamise sooja veevarustuseks.

Sellise kütte tööpõhimõte

Kui olete kursis, kuidas see töötab õhukonditsioneer või külmkapp, siis on nende protsesside sarnasus maakütte tööpõhimõttega ilmne. Süsteemi aluseks on soojuspump, mis on ühendatud kahe ahelaga - välise ja sisemise.

Traditsioonilise küttesüsteemi korraldamiseks igas majas on vaja paigaldada torud jahutusvedeliku ja radiaatorite transportimiseks, kuumutamisel voolab soojus ruumidesse. Meie puhul on vaja ka torusid ja radiaatoreid. Need moodustavad süsteemi sisemise kontuuri. Saab skeemile lisada soe põrand.

Väline kontuur näeb välja palju suurem kui sisemine, kuigi selle mõõtmeid saab hinnata ainult planeerimise ja paigaldamise käigus. Töötamise ajal on see nähtamatu, kuna see on maa või vee all. Selles vooluringis ringleb puhas vesi või etüleenglükoolil põhinev antifriis, mis on palju eelistatavam.

Jahutusvedelik välises vooluringis soojendatakse see keskkonna seisundini, millesse see on sukeldatud, ja saadetakse "soojendatud" kujul soojuspumpa. Selle kaudu kantakse kontsentreeritud soojus siseringi, mille tulemusena soojendatakse torudes, radiaatorites ja põrandaküttes olevat vett.

Seega on põhielement, mis kogu süsteemi animeerib, soojuspump. Kui teie kodus on tavaline pesumasin, siis teadke: see pump võtab umbes sama ala.

Töötamiseks vajab see elektrit, kuid tarbides ainult 1 kW, toodab see 4-5 kW soojust. Ja see pole ime, kuna "lisaenergia" allikas on teada - see on keskkond.

Kahte tüüpi soojusvaheti asukohti

Eramu kütmiseks, kasutades keskkonnaelementidest saadavat madala temperatuuriga energiat, on kaks võimalust. Süsteemi aluseks on kõigil kolmel juhul maasoojuspump.

Sisemine vooluahel jääb muutumatuks mis tahes küttemeetodi puhul ja peamine erinevus on välise vooluringi asukoht.

Maaküte on varustatud soojusvahetiga, mis asub:

• vertikaalselt — asuvad kaevudes, mis läbivad või ei tungi põhjaveekihti;
• horisontaalselt — süsteemide soojusvahetid asetatakse süvendisse või avatud reservuaari teatud tüüpi mähise kujul.

Kõiki siin loetletud küttetüüpe iseloomustavad oma omadused, puudused ja eelised.

Kui kavatsete sellist küttesüsteemi oma kätega luua, on teil huvi iga tüübi kohta rohkem teada saada.

Valik 1. Välise kollektori vertikaalne paigutus

Seda tüüpi kütte aluseks on huvitav loodusnähtus: maapinnast 50-100 m või rohkem sügavusel on aastaringselt sama ja püsiv temperatuur 10-12°C.

Et seda maaenergiat kasutada, on see vajalik puurida vertikaalsed kaevud. Tehnoloogia on peaaegu sarnane veevõtuallika ettevalmistamisega.

Maastiku võimalikult säilitamiseks võib puurida mitu toru ühest lähtepunktist, kuid erinevate nurkade all.

Süsteemi välisahel paigaldatakse otse nendesse kaevudesse. See võimaldab teil selle soojust maapinnalt tõhusalt eemaldada. Muidugi ei saa seda meetodit nimetada lihtsaks ja väikese eelarvega.

See on asjakohane juhul, kui majaga külgnev territoorium on juba välja arendatud ja selle maastiku häirimine on ebaotstarbekas. Kaevu puurimise sügavus võib ulatuda 50–200 meetrini.

Kaevu konkreetsed parameetrid sõltuvad asukoha geoloogilisest olukorrast ja tulevase struktuuri parameetritest. Selle disainilahenduse kasutusiga on umbes 100 aastat.

Süsteemi vertikaalse versiooni paigaldamiseks soojusvahetiga, mis eraldab maa-aluse vee energiat, peate puurima kaks vett kandvat kaevu.

Ühest neist, mida nimetatakse deebetiks, tõmmatakse pumba abil vett, mis pärast soojusülekannet tühjendatakse teise, vastuvõtu väljalaskeavasse.

Valik nr 2. Pinnasekollektori horisontaalne paigutus

Horisontaalse kütte välise vooluringi paigaldamiseks peate teadma, millise sügavusega maapind teie piirkonnas külmub.

Torud paigaldatakse külmumistasemest allapoole eelnevalt ettevalmistatud kaevikutesse, mis katavad üsna suure ruumi: maja kütmiseks, mille pindala on 200-250 ruutmeetrit. m, peate kasutama umbes 600 ruutmeetrit. m soojusvaheti. See on kuussada ruutmeetrit.

On selge, et sellistel tingimustel on kaevetööde maht märkimisväärne. Lisaks peate oma plaanis arvestama puude ja muu taimestiku asukohaga saidil, et neid mitte külmuda. Näiteks ei tohiks kollektoritorud asuda puudest lähemal kui poolteist meetrit.

Seda paigaldusmeetodit kasutatakse reeglina juhtudel, kui saiti alles ehitatakse. Kõik arvutused ja plaanid suvila ehitamiseks, selle kütte korraldamiseks ja krundi planeerimiseks on kõige parem teostada üheaegselt.

Horisontaalse soojusvaheti kastmine reservuaari

See meetod nõuab leibkonna erilist asukohta - umbes 100 m kaugusel piisava sügavusega veehoidlast. Lisaks ei tohiks määratud reservuaar külmuda päris põhjani, kus asub süsteemi väliskontuur. Ja selleks ei tohi reservuaari pindala olla väiksem kui 200 ruutmeetrit. m.

Selle meetodi ilmselgeks eeliseks on kohustuslike töömahukate kaevetööde puudumine, kuigi kollektori veealuse asukoha kallal tuleb veel nokitseda. Ja selliste tööde tegemiseks on vaja ka eriluba.

Veeenergiat kasutav maasoojuspaigaldis on aga endiselt kõige ökonoomsem.

Tee ise: mida ja kuidas

Kui kavatsete maakütet ise paigaldada, siis on parem osta välisahel valmis kujul. Loomulikult kaalume ainult võimalusi välise soojusvaheti horisontaalseks paigutamiseks: pinnase või vee alla.

Vertikaalset kaevukollektorit on palju keerulisem ise paigaldada, kui puudub varustus ja puurimisoskus.

Soojuspump ei ole väga suur seade. See ei võta teie kodus palju ruumi. Lõppude lõpuks on see suuruselt võrreldav näiteks tavalise tahkekütuse katlaga. Kodu sisemise vooluringi ühendamine sellega ei ole keeruline ülesanne.

Tegelikult tehakse kõike täpselt samamoodi nagu korraldamisel ja küttejuhtmestik traditsiooniliste soojusallikate kasutamine. Peamine raskus on välise vooluahela konstruktsioon.

Parim variant oleks kasutada veehoidlat, kui see on leitud mitte kaugemal kui 100 m. Selle pindala peab olema üle 200 ruutmeetri. m ja sügavus on 3 m (keskmine külmumisparameeter). Kui see veekogu ei kuulu teile, siis võib selle kasutamiseks loa saamine muutuda probleemiks.

Kui veehoidla on teie kinnistul asuv tiik, siis läheb asi lihtsamaks. Tiigist saab vee ajutiselt välja pumbata. Seejärel saab selle põhjaga tööd teha lihtsalt: peate torud asetama spiraalselt, kinnitades need sellesse asendisse.

Kaevetöid on vaja ainult kaeviku kaevamiseks, mida on vaja välise vooluringi ühendamiseks soojuspumbaga.

Pärast kõigi tööde lõpetamist saab tiiki uuesti veega täita. Välissoojusvaheti peaks järgmise saja aasta jooksul korralikult töötama ega põhjusta omanikule probleeme.

Kui teie käsutuses on maatükk, millele peate lihtsalt eluaseme rajama ja aeda kasvatama, on mõttekas planeerida horisontaalne maapealne soojusvaheti.

Selleks peaksite tegema tulevase kollektori pindala esialgse arvutuse, võttes aluseks juba ülaltoodud parameetrid: 250-300 ruutmeetrit. m kollektorit 100 ruutmeetri kohta. m maja köetavat pinda.

Kaevikud, millesse vooluringi torud paigaldatakse, tuleb kaevata allapoole pinnase külmumistaset.

Veelgi parem, eemaldage muld lihtsalt külmumissügavuseni, paigaldage torud ja tagastage muld oma kohale. Töö on töömahukas ja keerukas, kuid suure tahtmise ja sihikindlusega saate selle lõpuni teha.

Kulud ja tasuvusväljavaated

Seadmete ja nende paigaldamise kulud maakütte ehitamisel sõltuvad seadme võimsusest ja tootjast.

Igaüks valib tootja, lähtudes oma kaalutlustest ja teabest konkreetse kaubamärgi maine ja usaldusväärsuse kohta. Kuid võimsus sõltub teenindatava ruumi pindalast.

Kui võtta arvesse võimsust, siis soojuspumpade maksumus varieerub järgmistes vahemikes:

• 4-5 kW juures – 3000–7000 tavaühikut;
• 5-10 kW juures – 4000-8000 tavaühikut;
• 10-15 kW juures – 5000-10000 tavaühikut.

Kui sellele summale lisada kulud, mis on vajalikud paigaldustööde teostamiseks (20-40%), siis saame summa, mis paljudele tundub absoluutselt ebareaalne.

Kuid kõik need kulud hüvitatakse väga mõistliku aja jooksul. Tulevikus tuleb pumba tööks vajaliku elektri eest tasuda vaid väikseid kulutusi. Ja ongi kõik!

Nagu praktika näitab, on maaküte eriti kasulik majadele, mille köetav kogupind on 150 ruutmeetrit. m. Viie kuni kaheksa aasta jooksul hüvitatakse kõik nende majade küttesüsteemide paigaldamise kulud täielikult.

Kui maaküte pole eramajade omanike seas eriti nõutud, siis lõunapoolsete piirkondade elanikud on päikesesüsteemide tõhusust juba hinnanud. Tehnoloogia päikesekütte konstruktsioonid on üsna lihtne ning selle tõhusust ja praktilisust kinnitab lääneriikide ja meie kaasmaalaste aastatepikkune kasutuskogemus.

Lisateavet alternatiivsete energiaallikate kohta vt see artikkel.

Järeldused ja kasulik video sellel teemal

Kui teil on visuaalset teavet lihtsam tajuda, siis see video võimaldab teil oma silmaga täpselt näha, kuidas geotermiline süsteem toimib, samuti saate lisateavet selle kohta, kes ja miks seda tüüpi küttest kasu saavad.

Kutsume teid vaatama lühikest videot, milles horisontaalse maapinna kollektori omanik räägib oma muljetest selle toimimisest.Lisaks saate seda videot vaadates teada maaküttesüsteemi käitamisega kaasnevatest jooksvatest kuludest.

Iga eramaja omanik valib ise, kas osta ressursse tarnivate organisatsioonide teenuseid või loota ainult iseendale. Seda tehes juhindub ta tervest kaalutluste loendist.

Eesmärk, mille oleme endale seadnud, ei ole suruda teid valmis järeldusele, vaid jagada teavet teie ees seisva probleemi lahendamise võimaluste kohta.

Kas teil on eramaja maakütte kohta midagi lisada või küsimusi? Väljaande kohta saate kommentaare jätta. Kontaktvorm asub alumises plokis.