Геотермальное отопление применяет для достижения цели возможности планеты, расположенную на ниже уровня грунта. Иными словами, это – отопление энергией земли. Всего в нескольких метрах от поверхности поддерживается почти постоянную температуру, в отличие от летних и зимних экстремальных температур окружающего воздуха над почвой. Дальше под уровнем грунта температура увеличивается в среднем примерно на 1°C на каждые 20 метров глубины. В некоторых регионах тектоническая и вулканическая деятельность может привести к более высоким температурам и очагам перегретой воды и пара ближе к поверхности.
Вариант инверторного механизма
Основные способы
Наземные тепловые помпы адекватны в любой точке России, тогда как прямое использование и глубинные системы в настоящее время ограничены регионами с естественно высокой активностью горячих подземных источников. Рассмотрим подробнее, что такое геотермальное отопление и, какие типы наиболее часто эксплуатируют и, как оно работает.
Три основных типа технологий:
- с использованием земных тепловых насосов;
- с энергией прямого назначения;
- от глубоких и усовершенствованных систем.
Рассматриваемая мощность считается возобновляемым ресурсом. Грунтовые тепловые насосы и технологии прямого использования служат для обогрева и охлаждения, в то время как глубинные и усовершенствованные технологии обычно эксплуатируют преимущества более глубоких ресурсов с более высокой температурой для выработки электричества. Тепло земли для обогрева дома позволяет значительное снизить расходы.
Купить необходимое оборудование для системы отопления можно в нашем интернет-магазине.
Земные тепловые помпы
Рассмотрим геотермальное отопление с применением одного или нескольких насосов. Перекачивающее устройство с грунтовым источником применяет естественную разницу между температурой надземного воздуха и температурой подповерхностного слоя почвы для передачи тепла для поддержки конечных целей, таких как обогрев помещений, охлаждение помещений (кондиционирование воздуха) и даже нагрев воды.
Вариант с тепловым перекачивающим устройством
Земляной источник или геообменная технология состоит из теплового насоса, подключенного к серии подземных труб. Трубы можно устанавливать либо в горизонтальных траншеях чуть ниже поверхности почвы, либо в вертикальных скважинах, которые уходят на несколько десятков метров. Тепловой насос обеспечивает циркуляцию теплоносителя, иногда воды, по трубам, перемещая тепло от точки к точке.
Получение ресурсов от помпы
Геотермальный нагрев от земли выглядит следующим образом: если температура почвы выше температуры окружающего воздуха, тепловой насос может передавать энергию от земли к зданию. Перекачивающее устройство также может работать в обратном направлении, перемещая жар из окружающего воздуха в здании в землю, по сути, охлаждая строение. Помпы, работающие на земле, требуют небольшого количества электричества для управления процессом нагрева/охлаждения. На каждую единицу киловатт, потребляемых в системе, насос может отдавать в пять раз больше энергии земли, что дает чистую выгоду. Пользователи такого оборудования должны знать, что в отсутствие возобновляемой генерируемой электроэнергии для управления процессом нагрева/охлаждения (например, режимы) эти помпы могут не быть полностью свободными от ископаемого топлива (например, на основе возобновляемых источников).
Принцип работы
Приведенные ниже шаги описывают, как тепловой насос работает в «режиме обогрева» - забирая тепло от земли и доставляя его в здание, - и в «режиме охлаждения», который отводит тепло из здания и передает его на землю.
Технология, обеспечивающая обогрев строения
- Режим нагрева.
- Режим охлаждения.
- Помпа в геотермальном режиме.
- Циркуляция: Наземная помпа перемещает воду или другую жидкость через ряд заглубленных труб или контуров заземления.
- Поглощение тепла: когда жидкость проходит через контур заземления, она поглощает тепло от более теплой почвы, горных пород или грунтовых вод вокруг себя.
- Теплообмен и распределение: нагретая жидкость возвращается в здание, где она используется для полезных целей, таких как обогрев помещений или воды. Используется оборудование для передачи энергии в существующий механизм обработки, распределения и вентиляции здания, а с добавлением пароохладителя он также может нагревать воду для бытового потребления.
- Рециркуляция: как только жидкость передает энергию зданию, она возвращается в урны с более низкой температурой, чтобы снова нагреть контур заземления. Этот процесс повторяется, перемещая тепло из одной точки в другую для удобства и удобства пользователя.
Схема применения насоса
Отопление от земли с использованием наземной помпы является относительно недорогим, поскольку большая часть стоимости оборудования составляет подземная установка контуров заземления (трубопроводов). Тепловые насосы могут удовлетворить потребности в обогреве и охлаждении помещений практически в любой части страны, а также их можно использовать для горячего водоснабжения. Увеличение пропускной способности трубопроводных контуров может масштабировать эту технологию для более крупных зданий или мест, где обогрев и охлаждение помещений, а также нагрев воды могут потребоваться в течение большей части года.
Заказать монтаж системы отопления вы можете в нашей компании. Перейдите в раздел «услуги», чтобы получить подробную информацию и записаться на консультацию.
Прямое использование
Термальное отопление прямого использования применяет подземные воды, которые нагреваются естественными геологическими процессами под поверхностью планеты. Эта вода может быть горячей до 93°C и более. Тела с горячими грунтовыми водами можно найти во многих районах с вулканической или тектонической активностью. В таких местах, как Йеллоустонский национальный парк, Исландия, Камчатка эти резервуары подземных вод могут достигать поверхности, создавая гейзеры и горячие источники. Можно перекачивать горячую воду с поверхности или из-под грунта для широкого спектра полезных применений. Это наиболее экономичное геотермальное отопление.
Естественные источники энергии
Как это работает
Схема показывает отопление дома от земли с энергией прямого использования.
Схема оборудования
- Перекачивание: Для отвода горячей грунтовой воды пробурена скважина. Может быть установлено насосное оборудование, хотя в некоторых случаях горячая вода или пар могут подниматься по скважине без активной откачки.
- Подача: горячую воду или пар можно использовать непосредственно в различных приложениях, или ее можно циклически пропускать через теплообменник.
- Заполнение: в зависимости от требований к использованию системы и условий площадки, может потребоваться пополнение водоносного горизонта грунтовых вод водой с поверхности. В некоторых случаях движение грунтовых вод может естественным образом пополнить водоносный горизонт.
Гейзеры, как естественный источник
В этом видео вы подробнее узнаете о плюсах, минусах и примерной стоимости монтажа:
Отопление подземным теплом прямого действия обеспечивают достаточно горячую воду для многих применений, в том числе для обогрева больших бассейнов и помещений; охлаждение и горячая вода по запросу для зданий большинства размеров; централизованное теплоснабжение (т. е. обогрев нескольких зданий в городе); для дорог и тротуаров с целью ускоренного таяния снега; и некоторые промышленные и сельскохозяйственные процессы. При прямом использовании применяется горячая вода, которая может быть всего на несколько метров ниже поверхности и обычно менее мили на глубину. Малая глубина означает, что капитальные затраты относительно невелики по сравнению с более глубокими геотермальными устройствами для частных домов, но эта технология ограничена регионами с естественными источниками горячих грунтовых вод на поверхности или вблизи поверхности. Подземное отопление частного дома доступно с данной системой водоснабжения.
Глубинные и усовершенствованные технологии
Подземное глубинное энергоснабжение использует пар, идущий далеко от поверхности планеты, для приложений, требующих температуры в несколько сотен градусов по Цельсию. Они обычно закачивают воду в почву через одну скважину и выводят воду или пар на поверхность через другую. Другие варианты могут улавливать пар непосредственно из-под грунта («сухой пар»).
Электростанция на возобновляемой энергии
В отличие от наземных тепловых насосов или систем прямого использования, глубоководные проекты могут включать бурение на километр или более ниже. На этих глубинах высокое давление сохраняет воду в жидком состоянии даже при температуре в несколько сотен градусов по Цельсию.
В этом виде вы можете посмотреть, как функционирует на практике:
Как это работает
Диаграмма, показывающая глубинный механизм.
Глубинное оборудование
- Перекачивание: горячая жидкость или пар перекачиваются через глубокий колодец. Когда вода поднимается на поверхность, давление падает, и жидкость испаряется в перегретый пар, который можно использовать для высокотемпературных процессов.
- Подача: тепло от горячей воды или пара можно использовать для нагрева вторичной жидкости («бинарный» процесс), либо горячую воду или пар можно использовать напрямую.
- Рециркуляция: после того, как тепло передается в систему подачи, более прохладная вода перекачивается обратно под почву.
- Рассеивание: в отличие от тепловых насосов, использующих грунтовые источники, использованные грунтовые воды в этом случае просто закачиваются и могут рассеиваться обратно в почву, а не перекачиваться через замкнутый контур труб.
Станция, функционирующая на естественном энергетическом ресурсе
Коротко о главном
Вы слышали о домашнем геотермальном отоплении и охлаждении? Это система HVAC, которая может сэкономить домовладельцам серьезные деньги на счетах за коммунальные услуги. К сожалению, многие люди никогда не слышали о домашнем применении энергии или не понимают ее. Многие думают, что это как-то связано с улавливанием части тепла вулканов или гейзеров. К счастью, вам не нужно жить где-то рядом с действующим вулканом, чтобы установить эффективное и экономящее деньги геотермальный обогрев загородного дома.
Технология на самом деле довольно проста. А вы задумывались об установке данной системы обогрева дома?
