Maalämpöjärjestelmät maalaistaloon: tee-se-itse-ominaisuudet

Tiedämme, että geotermia on maan lämpöä, ja käsite "geoterminen" yhdistetään usein tulivuoreihin ja geysireihin. Venäjällä geotermistä energiaa käytetään ensisijaisesti teollisessa mittakaavassa, esimerkiksi Kaukoidän voimalaitoksia, jotka toimivat planeettamme lämmöllä.

Monet ihmiset ovat varmoja, että geotermisen lämmittäminen kotona omin käsin on jotain tieteisfiktiota. Eikö ole? Mutta tämä ei todellakaan ole totta! Nykyaikaisten teknologioiden kehittyessä "vihreän energian" kotimainen käyttö on tullut täysin mahdolliseksi.

Puhumme vaihtoehtoisen lämmityksen toimintaperiaatteista, sen eduista ja haitoista ja vertaamme sitä perinteisiin lämmitysjärjestelmiin. Opit myös kuinka lämmönvaihdin sijoitetaan ja miten maalämpö asennetaan omin käsin.

Muutama historiallinen fakta

Kun öljykriisi puhkesi viime vuosisadan 70-luvulla, lännessä syntyi polttava tarve vaihtoehtoisia energialähteitä. Juuri tähän aikaan alettiin luoda ensimmäisiä maalämpöjärjestelmiä.

Nykyään ne ovat yleisiä Yhdysvalloissa, Kanadassa ja Länsi-Euroopan maissa.

Esimerkiksi Ruotsissa käytetään aktiivisesti Itämeren vettä, jonka lämpötila on +4°C. Saksassa maalämpöjärjestelmien käyttöönottoa tuetaan jopa valtion tasolla.

Venäjällä on Pauzhetskaya, Verkhne-Mutnovskaya, Okeanskaya ja muita geotermisiä voimalaitoksia. Mutta on hyvin vähän todisteita maapallon energian käytöstä yksityisellä sektorillamme.

Todellisia etuja ja haittoja

Jos maalämpö yksityisellä sektorilla on saanut suhteellisen vähän jakelua Venäjällä, tarkoittaako tämä sitä, ettei idea ole sen toteuttamiskustannusten arvoinen? Ehkä tätä asiaa ei kannata jatkaa? Kävi ilmi, että näin ei ollut.

Maalämpöjärjestelmän käyttö kotiisi on kannattava ratkaisu.Ja tähän on useita syitä. Näihin kuuluu sellaisten laitteiden nopea asennus, jotka voivat toimia pitkään ilman keskeytyksiä.

Jos käytät lämmitysjärjestelmässä korkealaatuista pakkasnestettä veden sijaan, se ei jäädy ja sen kuluminen on vähäistä.

Luettelemme tämän tyyppisen lämmityksen muita etuja.

• Polttoaineen polttoprosessi on poissuljettu. Luomme täysin paloturvallisen järjestelmän, joka ei toimintansa aikana voi aiheuttaa vaurioita asunnolle. Lisäksi monet muut polttoaineen läsnäoloon liittyvät ongelmat poistetaan: nyt ei tarvitse etsiä varastointipaikkaa, käsitellä sen valmistelua tai toimitusta.
• Merkittävä taloudellinen hyöty. Järjestelmän käytön aikana ei vaadita lisäinvestointeja. Vuotuinen lämmitys saadaan luonnonvoimista, joita emme osta. Lämpöpumppua käytettäessä tietysti kuluu sähköenergiaa, mutta tuotetun energian määrä ylittää huomattavasti kulutetun energian määrän.
• Ympäristötekijä. Yksityisen maalaistalon maalämpö on ympäristöystävällinen ratkaisu. Palamisprosessin puuttuminen eliminoi palamistuotteiden vapautumisen ilmakehään. Jos monet ihmiset ymmärtävät tämän ja tällainen lämmönjakelujärjestelmä yleistyy, ihmisten negatiivinen vaikutus luontoon vähenee moninkertaisesti.
• Järjestelmän kompakti. Sinun ei tarvitse järjestää kotiisi erillistä kattilahuonetta. Tarvitaan vain lämpöpumppu, joka voidaan sijoittaa esimerkiksi kellariin.Järjestelmän tilavin ääriviiva sijaitsee maan alla tai veden alla; et näe sitä sivustosi pinnalla.
• Monikäyttöisyys. Järjestelmä voi toimia sekä lämmitykseen kylmänä vuodenaikana että jäähdytykseen kesähelteellä. Eli itse asiassa se korvaa lämmittimen lisäksi myös ilmastointilaitteen.
• Akustinen mukavuus. Lämpöpumppu toimii lähes äänettömästi.

Maalämpöjärjestelmän valitseminen on kustannustehokasta huolimatta siitä, että joudut käyttämään rahaa laitteiden hankintaan ja asennukseen.

Muuten, järjestelmän haittana mainitaan tarkalleen kustannukset, joita järjestelmän asentamisesta ja käyttöön valmistamisesta aiheutuu. Sinun on ostettava itse pumppu ja joitain materiaaleja sekä suoritettava ulkoisen jakotukin ja sisäisen piirin asennustyöt.

Nämä kustannukset maksavat kuitenkin itsensä takaisin muutaman ensimmäisen käyttövuoden aikana. Maahan asetetun tai veteen upotetun keräimen myöhempi käyttö mahdollistaa merkittäviä säästöjä.

Lisäksi itse asennusprosessi ei ole niin monimutkainen, että se vaatisi kolmannen osapuolen asiantuntijoiden kutsumista suorittamaan se. Jos et poraa, voit tehdä kaiken muun itse.

On huomattava, että jotkut käsityöläiset ovat oppineet keräämään maalämpöä säästääkseen rahaa DIY lämpöpumppu.

Tietoja maalämpölähteistä

Maalämpössä voidaan käyttää seuraavia maanpäällisen lämpöenergian lähteitä:

• korkea lämpötila;
• matala lämpötila.

Korkealämpöisiä ovat esimerkiksi lämpöjouset. Niitä voidaan käyttää, mutta niiden laajuutta rajoittaa tällaisten lähteiden todellinen sijainti.

Vaikka Islannissa tällaista energiaa käytetään aktiivisesti, Venäjällä lämpövedet sijaitsevat kaukana asutuista alueista. Ne on keskittynyt mahdollisimman paljon Kamtšatkaan, jossa maanalaista vettä käytetään jäähdytysnesteenä ja toimitetaan kuumavesijärjestelmiin.

Mutta meillä on kaikki tarvittavat edellytykset matalalämpöisten lähteiden käytölle. Ympäröivät ilmamassat, maa tai vesi sopivat tähän tarkoitukseen.

Tarvittavan energian ottamiseen käytetään lämpöpumppua. Sen avulla suoritetaan toimenpide ympäristön lämpötilan muuttamiseksi lämpöenergiaksi paitsi lämmitykseen, myös kuuman veden toimittamiseen yksityiselle kotitaloudelle.

Tällaisen lämmityksen toimintaperiaate

Jos tiedät miten se toimii ilmastointilaite tai jääkaappi, niin näiden prosessien samankaltaisuus maalämpötoiminnan toimintaperiaatteen kanssa on ilmeinen. Järjestelmän perusta on lämpöpumppu, joka on kytketty kahteen piiriin - ulkoiseen ja sisäiseen.

Perinteisen lämmitysjärjestelmän järjestämiseksi missä tahansa talossa on tarpeen asentaa putket jäähdytysnesteen ja patterien kuljetukseen, kun lämmitetään, lämpö virtaa tiloihin. Meidän tapauksessamme tarvitaan myös putkia ja pattereita. Ne muodostavat järjestelmän sisäisen ääriviivan. Voidaan lisätä kaavioon lämmin lattia.

Ulkoinen ääriviiva näyttää paljon suuremmalta kuin sisäinen, vaikka sen mitat voidaan arvioida vain suunnittelun ja asennuksen aikana. Käytön aikana se on näkymätön, koska se on maan alla tai veden alla. Tämän piirin sisällä kiertää tavallista vettä tai etyleeniglykolipohjaista pakkasnestettä, mikä on paljon parempi.

Jäähdytysneste ulkoisessa piirissä se lämmitetään ympäristön tilaan, johon se on upotettu, ja lähetetään "lämmitetyssä" muodossa lämpöpumppuun. Sen kautta väkevöity lämpö siirtyy sisäpiiriin, jonka seurauksena putkissa, pattereissa ja lattialämmityksessä oleva vesi lämpenee.

Näin ollen avainelementti, joka elävöittää koko järjestelmää, on lämpöpumppu. Jos kodissasi on tavallinen pesukone, tiedä: tämä pumppu vie suunnilleen saman alueen.

Toimiakseen se tarvitsee sähköä, mutta kuluttaa vain 1 kW, se tuottaa 4-5 kW lämpöä. Ja tämä ei ole ihme, koska "lisäenergian" lähde tunnetaan - tämä on ympäristö.

Kahden tyyppisiä lämmönvaihtimen paikkoja

Yksityiskodin lämmittämiseen on kaksi vaihtoehtoa käyttämällä matalan lämpötilan energiaa ympäristöelementeistä. Järjestelmän perustana on kaikissa kolmessa tapauksessa maalämpöpumppu.

Sisäinen piiri pysyy muuttumattomana kaikissa lämmitysmenetelmissä, ja tärkein ero on ulkoisen piirin sijainti.

Maalämmityksen mukana tulee lämmönvaihdin, joka sijaitsee:

• pystysuoraan — sijaitsevat kaivoissa, jotka tunkeutuvat pohjavesikerroksen läpi tai eivät läpäise sitä;
• vaakasuoraan — järjestelmien lämmönvaihtimet sijoitetaan kaivoon tai avoimeen säiliöön eräänlaisen patterin muodossa.

Jokaiselle tässä luetellulle lämmitystyypille on omat ominaisuutensa, haitat ja edut.

Jos aiot luoda tällaisen lämmitysjärjestelmän omin käsin, olet kiinnostunut oppimaan lisää jokaisesta tyypistä.

Vaihtoehto 1. Ulkoisen keräimen pystysuora sijoitus

Tämäntyyppinen lämmitys perustuu mielenkiintoiseen luonnonilmiöön: 50-100 metrin syvyydessä tai enemmän sen pinnasta maan lämpötila on sama ja vakio 10-12°C ympäri vuoden.

Jotta voisimme käyttää tätä maaenergiaa, se on välttämätöntä porata pystysuuntaisia ​​kaivoja. Tekniikka on lähes samanlainen kuin vedenottolähteen valmistus.

Maiseman säilyttämiseksi mahdollisimman paljon voidaan porata useita putkia samasta lähtökohdasta, mutta eri kulmista.

Järjestelmän ulkoinen piiri asennetaan suoraan näihin kaivoihin. Tämän avulla voit tehokkaasti ottaa sen lämmön pois maasta. Tietenkin tätä menetelmää tuskin voidaan kutsua yksinkertaiseksi ja pieneksi budjetiksi.

Sillä on merkitystä, jos talon viereinen alue on jo kehitetty ja sen maiseman häiritseminen on epäkäytännöllistä. Kaivon poraussyvyys voi olla 50 - 200 metriä.

Kaivon erityisparametrit riippuvat paikan geologisesta tilanteesta ja tulevan rakenteen parametreista. Tämän mallin käyttöikä on noin 100 vuotta.

Jos haluat asentaa järjestelmän pystysuoran version lämmönvaihtimella, joka ottaa pohjaveden energiaa, sinun on porattava kaksi vettä kantavaa kaivoa.

Yhdestä niistä, nimeltään debit, vesi otetaan pumpun avulla, joka lämmön siirron jälkeen tyhjennetään toiseen, vastaanottavaan poistoon.

Vaihtoehto #2. Maaperän kerääjän vaakasuora järjestely

Vaakalämmityksen ulkoisen piirin asentamiseksi sinun on tiedettävä, mihin syvyyteen maa jäätyy alueellasi.

Putket lasketaan pakkastason alapuolelle valmiiksi valmistettuihin kaivantoihin, jotka kattavat melko suuren tilan: talon lämmittämiseen, jonka pinta-ala on 200-250 neliömetriä. m, sinun on käytettävä noin 600 neliömetriä. m lämmönvaihdin. Se on kuusisataa neliömetriä.

On selvää, että tällaisissa olosuhteissa louhintatöiden määrä on merkittävä. Lisäksi sinun on otettava huomioon puiden ja muun kasvillisuuden sijainti suunnitelmassasi, jotta ne eivät jäädy. Esimerkiksi keruuputkia ei tulisi sijoittaa lähemmäksi kuin puolitoista metriä puista.

Tätä asennusmenetelmää käytetään pääsääntöisesti tapauksissa, joissa tonttia kehitetään juuri rakentamista varten. Kaikki laskelmat ja suunnitelmat mökin rakentamisesta, sen lämmityksen järjestämisestä ja tontin suunnittelusta on parasta tehdä samanaikaisesti.

Vaakasuuntaisen lämmönvaihtimen upottaminen säiliöön

Tämä menetelmä vaatii kotitalouden erityisen sijainnin - noin 100 metrin etäisyydellä riittävän syvästä säiliöstä. Lisäksi määritetty säiliö ei saa jäätyä aivan pohjaan, jossa järjestelmän ulkoinen ääriviiva sijaitsee. Ja tätä varten säiliön pinta-ala ei voi olla pienempi kuin 200 neliömetriä. m.

Tämän menetelmän ilmeinen etu on pakollisten työvoimavaltaisten louhintatöiden puuttuminen, vaikka sinun on silti korjattava keräimen vedenalaista sijaintia. Ja tällaisen työn suorittamiseen tarvitaan myös erityinen lupa.

Vesienergiaa käyttävä maalämpölaitos on kuitenkin edelleen edullisin.

Tee se itse: mitä ja miten

Jos aiot asentaa maalämpöä itse, on parempi ostaa ulkoinen piiri valmiina. Tietenkin harkitsemme vain tapoja sijoittaa ulkoinen lämmönvaihdin vaakasuoraan: maanpinnan alle tai veden alle.

Pystysuoran kaivonkeräimen asentaminen itse on paljon vaikeampaa, jos sinulla ei ole laitteita ja poraustaitoja.

Lämpöpumppu ei ole kovin iso laite. Se ei vie paljon tilaa kodissasi. Loppujen lopuksi se on kooltaan verrattavissa esimerkiksi tavanomaiseen kiinteän polttoaineen kattilaan. Kotisi sisäisen piirin liittäminen siihen ei ole vaikea tehtävä.

Itse asiassa kaikki tehdään täsmälleen samalla tavalla kuin järjestämisessä ja lämmitysjohdot käyttämällä perinteisiä lämmönlähteitä. Suurin vaikeus on ulkoisen piirin suunnittelu.

Paras vaihtoehto olisi käyttää säiliötä, jos sellainen löytyy enintään 100 m etäisyydeltä. Sen pinta-alan on oltava yli 200 neliömetriä. m, ja syvyys on 3 m (keskimääräinen jäätymisparametri). Jos tämä vesistö ei kuulu sinulle, sen käyttöluvan saaminen voi muodostua ongelmaksi.

Jos säiliö on omalla kiinteistösi oleva lampi, asia yksinkertaistuu. Lammesta saatava vesi voidaan tilapäisesti pumpata pois. Sitten sen pohjatyöt voidaan tehdä helposti: putket on asetettava spiraaliin ja kiinnitettävä ne tähän asentoon.

Louhintatyötä tarvitaan vain kaivannon kaivamiseen, jota tarvitaan ulkoisen piirin liittämiseen lämpöpumppuun.

Kun kaikki työt on tehty, lampi voidaan täyttää uudelleen vedellä. Seuraavan sadan vuoden aikana ulkoisen lämmönvaihtimen pitäisi toimia kunnolla eikä aiheuttaa ongelmia omistajalleen.

Jos sinulla on käytössäsi tontti, jolle sinun tarvitsee vain rakentaa asunto ja kasvattaa puutarhaa, on järkevää suunnitella vaakasuora maaperäinen lämmönvaihdin.

Tätä varten sinun tulee tehdä alustava laskelma tulevan keräimen pinta-alasta edellä jo ilmoitettujen parametrien perusteella: 250-300 neliömetriä. m keräilijä per 100 neliömetriä. m talon lämmitettävää pinta-alaa.

Kaivannot, joihin piiriputket asennetaan, on kaivettava maan jäätymistason alapuolelle.

Vielä parempi, poista maaperä jäätymissyvyydelle, laske putket ja palauta sitten maa paikoilleen. Työ on työlästä ja monimutkaista, mutta suurella halulla ja määrätietoisesti voit suorittaa sen.

Kustannukset ja takaisinmaksunäkymät

Laitteiston ja niiden asennuksen kustannukset maalämmityksen rakentamisen aikana riippuvat yksikön tehosta ja valmistajasta.

Jokainen valitsee valmistajan omien näkemyksiensä ja tietyn tuotemerkin maineesta ja luotettavuudesta olevien tietojen perusteella. Mutta teho riippuu tarjottavan huoneen pinta-alasta.

Jos otamme huomioon tehon, lämpöpumppujen hinta vaihtelee seuraavilla alueilla:

• 4-5 kW teholla – 3000-7000 perinteistä yksikköä;
• 5-10 kW teholla – 4000-8000 perinteistä yksikköä;
• 10-15 kW teholla – 5000-10000 perinteistä yksikköä.

Jos tähän summaan lisätään asennustöiden suorittamiseen tarvittavat kustannukset (20-40%), niin saamme summan, joka tuntuu monille täysin epärealistiselta.

Mutta kaikki nämä kustannukset tulevat takaisin hyvin kohtuullisessa ajassa. Jatkossa joudut maksamaan vain pieniä kuluja pumpun käyttämiseen tarvittavasta sähköstä. Ja se on kaikki!

Kuten käytäntö osoittaa, maalämpö on erityisen hyödyllinen taloille, joiden lämmitettävä kokonaispinta-ala on 150 neliömetriä. m. Viidessä kahdeksassa vuodessa kaikki lämmitysjärjestelmien asennuskustannukset näissä taloissa katetaan kokonaan.

Jos maalämpö ei ole erityisen kysytty omakotitalojen omistajien keskuudessa, niin eteläisten alueiden asukkaat ovat jo arvostaneet aurinkojärjestelmien tehokkuutta. Tekniikka aurinkolämmitysrakenteet on varsin yksinkertainen, ja sen tehokkuutta ja käytännöllisyyttä vahvistaa monien vuosien kokemus länsimaissa ja maanmiehissämme.

Lisätietoja vaihtoehtoisista energialähteistä on kohdassa Tämä artikkeli.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Jos visuaalisen tiedon havaitseminen on helpompaa, tämän videon avulla näet omin silmin tarkalleen, kuinka maalämpöjärjestelmä toimii, sekä saat lisätietoja siitä, kuka hyötyy tällaisesta lämmityksestä ja miksi.

Kutsumme sinut katsomaan lyhyttä videota, jossa vaakasuuntaisen pohjakeräimen omistaja kertoo vaikutelmistaan ​​sen toiminnasta.Lisäksi katsomalla tämän videon saat tietoa maalämpöjärjestelmän käyttöön liittyvistä jatkuvista kustannuksista.

Jokainen yksityiskodin omistaja valitsee itse, ostaako resurssien hankintaorganisaatioiden palvelut vai luottaako vain itseensä. Näin tehdessään häntä ohjaa koko joukko huomioita.

Itsellemme asettamamme tavoitteemme ei ole työntää sinua valmiisiin johtopäätöksiin, vaan jakaa tietoa vaihtoehdoista edessäsi olevan ongelman ratkaisemiseksi.

Onko sinulla lisättävää tai kysyttävää omakotitalon maalämpöstä? Voit jättää kommentteja julkaisuun. Yhteydenottolomake sijaitsee alaosassa.