Принцип работы геотермального отопления: Что такое геотермальное отопление — принцип работы геотермального насоса

Содержание

принцип работы геотермальной системы отопления на примерах фото и видео

Содержание:

1. Первые геотермальные отопительные системы
2. Принцип работы геотермального отопления
3. Технические особенности работы системы отопления геотермального типа
4. Достоинства геотермального отопления

Если в давние времена влияние человека на окружающую его среду было незначительным, то с появлением различных механизмов и сложного оборудования эффект, оказываемый этими приборами, является крайне негативным. Многочисленные тепловые электростанции, фабрики, заводы и иные предприятия, как известно, загрязняют природу, нанося серьезный вред экологии. Именно поэтому не так давно были разработаны специальные геотермальные системы отопления, призванные стать альтернативой традиционным системам теплоснабжения помещения. Ведь очень выгодно устанавливать геотермальное отопление принцип работы которого весьма эффективен и практичен.

На территории постсоветского пространства такой вариант обогрева не приобрел такой популярности, как в западных странах, однако нельзя не отметить тот факт, что геотермальное отопление принцип работы которого основан на применении тепла, полученного непосредственно от земли, может стать настоящим прорывом в сфере современных технологий и позволит обогревать жилища на всей планете без вреда для окружающей среды.

Принцип работы геотермального отопления очень схож с функционированием традиционного холодильника, с той лишь разницей, что основное назначение холодильника заключается в охлаждении, в то время как геотермальные отопительные системы, напротив, вырабатывают тепло.

Правильно отрегулированная коммуникация позволит не только качественно обогреть жилое помещение, но и избавит от необходимости приобретения кондиционеров в жаркий период года, так работу такого отопления можно настроить не только на нагревание, но и на охлаждение.

О том, как работает отопление от земли и какими достоинствами они отличаются, далее и пойдет речь.

Первые геотермальные отопительные системы

Наибольшее распространение такие коммуникации приобрели в 80-х годах двадцатого века в США во время экономического кризиса. Особой популярностью такие системы пользовались у тех, кто имел некоторые накопления. И, несмотря на то, что устройство было в некоторой степени дорогостоящим, такое отопления окупалось за считанное время.

Уже позже опыт американцев переняли и европейские страны. К сегодняшнему сегодня миллионы человек эксплуатируют такое отопление, так как оно не только не является прихотливым в обслуживании, но и отличается массой иных достоинств.

Принцип работы геотермального отопления

Как известно, геотермальная система отопления очень экономична, поэтому она станет прекрасной альтернативой современным вариантам обогрева помещений, требующим гораздо больших затрат.

Принцип работы основан на использовании тепла от находящейся внутри земли магмы, нагревающей верхние слои почвы. Именно геотермальное тепло и является основой устройства такого отопления, а его функционирование осуществляется с помощью специального насоса. Этот элемент устанавливается на поверхности, а все необходимые теплообменники монтируется в шахте.

Вода, проходящая сквозь этот насос, прогревается и впоследствии применяется для различных домашних нужд. Одно из основных достоинств такого нагрева – экономичность, так как известно, что геотермическое отопление дома, а точнее, его насос, потребляет около одного кВт энергии, в то время как полезная мощность равна примерно четырем – шести кВт.

Технические особенности работы системы отопления геотермального типа

Для того чтобы соорудить качественное геотермическое отопление жилища, недостаточно лишь изучить фото этих конструкций и видео по их установке. Весь процесс монтажа является весьма сложным, поэтому в случае трудностей правильнее будет обратиться за помощью к квалифицированным специалистам.

Однако оборудовать такую коммуникацию можно и самостоятельно.

Для начала пробурить шахту, расчет которой будет зависеть от следующих факторов:

площадь, которую имеет постройка;
вид грунта на обустраиваемой территории;
особенности строения земной коры в конкретном регионе;
климатические условия.

Как правило, длина, на которую выполняется бурение шахты, может варьироваться от 25 до 100 метров.

Затем требуется спустить в оборудованную шахту трубки, поглощающие тепло. Прогретая до определенной температуры вода должна поступать в тепловой насос, где она сжимается и впоследствии передается системе отопления.

Сконструировать такую отопительную систему в одиночку довольно проблематично, поскольку некоторые ее элементы имеют весьма большой вес. Поэтому правильнее будет работать в паре с помощником. Читайте также: «Как сделать геотермальное отопление дома – принцип работы, варианты устройства своими руками».

Достоинства геотермального отопления

Основными преимуществами такого способа оборудования отопления в жилой постройке являются следующие:

энергии, образуемой таким способом, производится гораздо больше по сравнению со многими другими системами, а цена потраченных на ее обустройство расходных материалов окупается за кратчайший срок;
современные системы теплоснабжения имеют существенно более низкий показатель экологической безопасности по сравнению с геотермическим вариантом. Монтаж такого отопления позволит оборудовать коммуникацию, которая не будет выделять никаких вредных для атмосферы веществ;
для того чтобы произвести геотермальное тепло, совершенно не нужно использовать никакие углеводороды или иные элементы химического происхождения, что также положительно сказывается на безопасности эксплуатации этой системы и предотвращает возможное возгорание;
при условии правильного монтажа срок службы отопления такого типа может достигать 30 лет, при этом каких-либо ремонтных работ выполнять не придется.

Качественно оборудованная система геотермального отопления станет настоящим кладом для хозяев и позволит надолго забыть о применении дополнительных нагревательных приборов в жилище, которые зачастую имеют довольно высокую стоимость.

Принцип работы геотермального отопления на видео:

Геотермальное отопление: принцип работы

Главная
Видео
org/ListItem»> Геотермальное отопление: принцип работы

Поговорим сегодня про геотермальное отопление и тепловые насосы. Для начала рассмотрим часть теоретическую: принципы работы, нюансы монтажа и его особенности при применении в местных условиях Складчатого Урала.

Принцип действия геотермального отопления: ликбез

Вспоминаем раздел молекулярной физики, в частности — раздел про свойства газов из школьного курса. Итак, если некоторые газы сжимать, они выделяют тепло — нагреваются, а если их расширять, они охлаждаются и выделяют холод. Примером такого газа является фреон. И как раз на этом свойстве основана работа обычного холодильника. А именно: компрессор сжимает газ, затем он охлаждается, проходя через радиатор сзади холодильника, отправляется по трубочкам во внутрь холодильника, где расширяется и охлаждает «внутренности».

Напоминаем, что схема это очень упрощена. Но так работает обычный холодильник.

А что, если взять у нашего холодильника радиатор и поместить его в пол? Тогда мы получим теплый пол. Если же холодильную камеру закопать в землю (без дверцы), то обогрев пойдет за счет радиатора холодильника. И это уже будет тепловой насос – или холодильник наоборот, «неправильный» антихолодильник.

Принципы работы теплового насоса

Как же работает тепловой насос? Внутри у агрегата есть замкнутый контур с фреоном, на контуре 4 устройства. Первое – компрессор, который сжимает газ. Второе – это теплообменник. Третье – камера испарения или расширения. Четвертое – еще один теплообменник, согревающий фреон, сильно охлажденный после расширения.

Когда компрессор сжимает газ, он нагревается, допустим, до температуры 65 градусов и поступает в теплообменник, через него он нагревает теплоагент. Под воздействием циркуляционного насоса теплоагент проходит через теплый пол или радиатор, нагревая дом. При этом он остывает и снова возвращается к теплообменнику. Сжатый газ остывает и поступает в камеру испарения (она же — расширения), где остывает окончательно. Дальше газ идет на еще один теплообменник, где немного нагревается и снова отправляется в компрессор.

Излишний холод необходимо куда-то сбрасывать (через последний теплообменник перед компрессором). Вот для этого существуют разнообразные коллекторы (воздушные, солнечные и пр.).

Типы коллекторов

Давайте разберемся с типами коллекторов, связанных с водой и землей. Они бывают двух видов – открытые и закрытые. Открытые проще: есть две скважины производительностью примерно на 5 кубов, мы выкачиваем воду из одной, направляем ее на коллектор, вода остывает, и мы сбрасываем ее во вторую скважину. Таким образом происходит работа с теплообменником.

Схема простая, и вроде бы должна отлично работать. Однако проблема в том, что надо обязательно учитывать местные условия. Во-первых, расстояние между скважинами должно быть минимум метров 8-10, иначе их не пробурить, будет потеря давления и отсутствие выброса шлама. А в условиях Складчатого Урала даже на таком расстоянии скважины могут иметь разную производительность. По идее, сколько воды скважина дает, столько же может и принять. Но в разных геологических разрезах схема не действует.

Есть и другая проблема. В наших условиях мы получаем воду из производительной зоны трещиноватости. А если их две, расположены одна над другой, и та, что повыше – непродуктивна, другими словами, сухая, потому что где-то у нее есть точка разгрузки. Или когда из первой скважины, объемом 5 кубов, вода выкачивается и сбрасывается во вторую, но уходит всего полкуба, а остальное разгружается в другом месте, наступает момент, когда вода в скважине заканчивается, и система встает. Результат — всё и все замерзли.

Кроме того, в наших условиях далеко не все скважины выдают 5 кубометров, большая часть дает меньшее количество воды. По итогу, сделать такую систему во многих районах не всегда получается.

Закрытый тип коллектора

Теперь рассмотрим закрытый контур. Это труба, которая тоже замкнута в контур, с циркулирующим «рассолом» — специальным образом перемешанными спиртом и водой. Циркуляция происходит при помощи насоса. Располагается замкнутый контур (он же коллектор) или вертикально, или горизонтально.

Горизонтальный контур можно вкопать в землю, ниже точки промерзания, или утопить в водоеме (соответственно, непромерзающем до дна или проточном, поскольку тепло мы будем забирать и замораживать все вокруг). Это дешево. Но обязательно привлечет внимание санитаров и экологов: при утечке «рассола» из коллектора вся живность рискует погибнуть.

Что касается закопанного коллектора, то при постоянном охлаждении грунта трава на поверхности появится только к середине короткого уральского лета. Постепенно начнется эрозия почвы, с вечной грязью и пылью. Можно закатать участок в асфальт, но трещин и провалов не избежать. Кроме того, учитывая глубину промерзания, вкапывать горизонтальный коллектор на 2,20 метра, тоже сомнительное удовольствие.

Вертикальный коллектор геотермального отопления

Это такой же замкнутый контур из труб (обычно, полиэтиленовых), по которому бегает «рассол» под действием насоса. То есть труба уходит вниз и поднимается вверх, создается колено, на котором ставится тепловой зонд (или наконечник). Температура воды и земли внизу 4 градуса, и за счет определенного метража мы можем получить заданное количество теплоты. Но метраж должен быть немалым: для обычного загородного домика необходимо метров 200. Это одна скважина по 200, или две по 100, или четыре по 50 метров – прикидываем стоимость буровых работ.

При монтаже трубы в пробуренную скважину возникают свои интересные «эффекты». Например, полиэтилен легче воды, и пустая труба с наконечником всплывает обратно. Смонтировать ее без специнструмента довольно сложно.

Когда скважин много, все трубы сводят в концентрационном колодце, откуда дальше направляют в дом. После чего элементы укладываются, соединяются, подключаются, и после пуско-наладки система начинает работать.

Это в теории. А вот про экономику и практику мы поговорим в следующей части. Ждите новый видеоролик о геотермальном отоплении с выводами об эффективности данной системы в местных условиях.

Принципы работы геотермального отопления с тепловым насосом

Современные реалии предоставляют нам различные варианты отопительных приборов, используемых для монтажа отопления, горячего водоснабжения, кондиционирования и т.д.

Тепловой насос для отопления стал одним из популярных автономных источников тепла, полюбившимся украинским потребителям.

Эта статья даст Вам простое понимание геотермального отопления, его разновидностей и наилучшего использования.

Принципы работы тепловых насосов

Принцип работы теплового насоса заключается в сборе энергии из внешней среды, «скопленной» элементом окружающей среды, и переноса ее в отопительный контур Вашего дома. Элементами, содержащими тепловую энергию, могут быть грунтовые воды, почва, водоемы, воздух.

Геотермальный тепловой насос получает тепловую энергию из грунта.

На протяжении года, в том числе и в зимний период, температура под землей неизменна в пределах +7-8°С.

На внешнем участке около дома в скважины вертикально размещаются зонды, с циркулирующим по ним теплоносителем (рассолом). Во время циркуляции температура рассола повышается до 1-10°С – это его основная задача.

Изъяв тепло из грунта, теплоноситель направляется в испаритель, «сталкиваясь» с хладагентом – фреоном, который имеет более низкую температуру, и, по закону термодинамики, рассол передает свою температуру фреону. При повышении температуры фреон из жидкого агрегатного состояния переходит в газообразное.

Уже в новом агрегатном состоянии фреон попадает в компрессор, который его сжимает, повышая давление, и фреон разогревается. Разогретый фреон готов передать свою температуру другому телу с меньшей температурой.

Теперь он переходит в конденсатор, где механизм повторяется – хладагент отдает свое тепло отопительному контуру (к примеру, воде, что циркулирует по трубам теплого пола или в системе радиаторного отопления).

Для повторения рабочего цикла хладагент (фреон) необходимо расширить, чтобы понизить его температуру и вернуть в прежнее жидкое состояние. Процесс регулируется специальным расширительным клапаном.

Цикл будет повторяться до тех пор, пока система отопления не получит достаточный объем тепла.

Таким образом, мы видим четыре основных компонента в работе теплового насоса:

1. Компрессор
2. Расширительный клапан
3. Конденсатор
4. Испаритель

Этот процесс напоминает нам работу холодильника, только процесс здесь идет «наоборот». Холодильник забирает тепло, уводя ее на заднюю часть, а тепловой насос «поставляет» в отопительные системы тепло, извлекая его из окружающей среды.

Разновидности тепловых насосов

Важно упомянуть, что выбрать вариант отопления лучше при проектировании инженерных сетей вашего участка.

Тепловые насосы земля-вода

Геотермальный с использованием зондов: Данный способ организации теплового насоса подходит в случаях, когда у дома нет большой прилегающей территории.

Источником тепловой энергии выступает скважина, в которую опускается зонд из полиэтиленовой трубы U-образной формы. Так как бурение одной глубокой скважины может быть финансово затратным, возможно использование нескольких неглубоких скважин. Главное – сохранить общую расчетную глубину. На глубине бурения скважины температура находится в неизменном состоянии, поэтому эффективность данного теплового насоса будет высокой.

В зимний период скважины будут источником тепла для дома, в летний период при пассивном кондиционировании в эти скважины будет направляться тепловая энергия.

Единственным недостатком есть дополнительные затраты на бурильные работы. Но преимуществ геотермальное отопление имеет намного больше.

Грунтовой тепловой насос

По сравнению с вышеописанным тепловым насосом, этот способ требует меньших расходов, но, в то же время, необходим достаточно большой участок, прилегающий к дому.

На глубине около 1м устанавливается горизонтальный контур, который собирает тепло из грунта. Коллектор располагают ниже уровня замерзания почвы, где температура варьируется от 3 до 12°С.

На почву или растения горизонтальный контур не будет иметь никакого негативного влияния, единственное, в процессе установки может пострадать уже облагороженная до этого территория.

Тепловой насос вода-вода

В качестве источника тепловой энергии выступает ближайший водоем или грунтовые воды. Этот вариант имеет все необходимые условия – температура воды даже в зимние периоды будет с плюсом, короткий контур, высокий КПД.

Из минусов можно выделить необходимое обслуживание и непредвиденные перемены водоносных показателей.

Тепловой насос воздух-вода

Достаточно распространенный вариант тепловых насосов, когда хладагент располагается в наружном блоке, а тепло собирается из воздуха.

Тепловые насосы воздух вода достаточно экономичны, просты в установке, не требуют большой площади для блоков, работают и на охлаждение.

На каждый потребленный киловатт электрической энергии вырабатывают до четырех киловатт тепловой.

Работают при условии наружной температуры -25°С.

Итак, что такое геотермальное отопление?

Если говорить простым языком, то тепловой насос берет тепло из внешней среды и переносит в Ваш дом. С помощью системы трубопроводов (коллектора) тепло извлекается, а незамерзающая циркулирующая жидкость передает это тепло фреону в тепловом насосе.

Какой вариант теплового насоса самый выгодный?

Итак, Вы узнали о разных типах тепловых насосов, каждый из которых имеет свои преимущества и особенности. Встает следующий вопрос: как выбрать подходящий агрегат для своего дома?!

Самым эффективным всегда считается геотермальное отопление. Геотермальный тепловой насос на протяжении всего года имеет показатель COP 4-4,5, то есть, потребляя 1 кВт электроэнергии, он выдает 4 кВт тепла. Это в 4 раза лучше, чем обычные электрические котлы и в 2 раза эффективнее, чем установка газовых котлов.

Помимо экономности и хорошей мощности, тепловой насос прост в обслуживании, многофункционален – помимо отопления на него можно завязывать кондиционирование, обогрев горячей воды, подогрев бассейна и т.д.

Подбирая на украинском рынке геотермальный тепловой насос, рекомендуем обратить внимание на насосы немецкого производителя Viessmann. Для этого есть ряд причин: проверенное качество, отточенная работа всех механизмов, широкие функциональные возможности, наличие официальных представителей на территории Украины, наличие гарантии на устройство и дальнейшее обслуживания.

Цена у этого производителя будет на порядок выше, но затраченные финансы оправдаются сполна.

Но при отсутствии достаточного места для бурения скважин под зонды вариант геотермального тепла становится физически невозможным для Вас.

В таком случае, ориентируйтесь на нюансы каждого теплового насоса, его показатели и возможности. Важно понимать энергопотребление насоса, который Вы выбираете, функциональные возможности, габариты. Важнейшим является расчет теплового насоса, который включает габариты отапливаемого пространства и теплопотери.

Преимущества геотермального отопления

Тепловой насос это, в первую очередь, вопрос ежедневного комфорта. Если до этого вы использовали оборудование, использующее жидкое топливо, то отныне Вам не нужно думать за пожароопасность его размещения в доме, неприятном запахе топлива, постоянной покупке и доставке топлива и т.д.

В сравнении с традиционными электрическими приборами, тепловой насос потребляет четверть мощности, запрашиваемой для их систем. И теперь Вам не стоит переживать, хватит ли электрической мощности и что-либо устанавливать для ее увеличения.

Тепловой насос – это сохранность Ваших финансов, которую вы особо ощутите в зимний период. Цены на энергоносители непрестанно растут, в то время как установка теплового насоса в Харькове окупается за 3-5 лет.

Геотермальное отопление – это автономная система, действие укоторой не нужно отслеживать и контролировать.

Недостатки геотермального теплового насоса

Главным и наиболее значительным недостатком данной системы отопления является сложный и затратный монтаж, который обуславливает более высокую цену в сравнении с другими типами тепловых насосов.

Цена самого оборудования так же имеет высокую цену.

Система «теплый пол» и тепловой насос

Это, наверное, идеальное партнерство, словно друг для друга они и были созданы. В сотрудничестве с тепловым насосом энергия при укладке теплого пола производится и распределяется экономно.

Если взять в процентном соотношении относительно других источников тепла, то тепловой насос экономит до 80% энергоресурсов в отличие от традиционных отопительных приборов, а система «теплый пол» сэкономит до 15% энергии относительно радиаторного отопления.

Какой вариант теплового насоса самый выгодный?

Цена у этого производителя будет на порядок выше, но затраченные финансы оправдаются сполна.

Предыдущая статья Следущая статья

Как земля обогревает дом или как работает тепловой насос? |Блог

Узнайте больше о геотермальном отоплении для частных домов, или тепловых насосах, – какими они бывают, чем отличаются, какой выбрать

Все чаще владельцы частных домов стараются найти возможность подключить свои жилища к источникам возобновляемой энергии, которые являются не только наиболее дружественным для окружающей среды способом обслуживания хозяйства. Нередко такие источники энергии оказываются наиболее выгодными и с финансовой точки зрения, особенно в условиях сильных колебаний на глобальном энергетическом рынке. Использование геотермального отопления, или теплового насоса, для частного дома -один из способов сделать свой кошелек и, вместе с ним, жилище, более независимыми от централизованных поставок энергии. В этой статье мы расскажем о работе тепловых насосов, их типах и о том, какой из них наиболее подойдет Вашему дому.

Как действует геотермальное отопление?

Геотермальное отопление – экологически чистый вид отопления, в котором используется энергия окружающей среды. Существует несколько типов тепловых насосов, о которых мы расскажем подробнее в этой статье, однако основные принципы работы геотермального отопления одинаково относятся ко всем типам тепловых насосов.

Оборудование состоит из труб (методы укладки которых отличаются в зависимости от типа теплового насоса) и теплового насоса, который устанавливается в Вашем доме. Тепловой насос аккумулирует энергию из окружающей среды (земли или воды), и нагревает ее. По трубам циркулирует фреон, и благодаря которому система геотермального отопления работает по принципу, обратному, так сказать, «принципу холодильника».

Фреон накапливает энергию, и перемещает ее в теплообменник, который, в свою очередь, отдает тепло, которое потом используется для согревания дома, фреон после этого остывает, и весь цикл повторяется снова. Так как схема работы теплового насоса очень похожа на принцип работы холодильника (только в реверсном направлении), еще одно преимущество геотермального отопления состоит в том, что в холодные месяцы оно дом согреет, а жарким летом система может работать как воздушный кондиционер.

Для размещения системы геотермального отопления под землей или на дне находящегося неподалеку от дома водоема, на земельном участке укладываются (горизонтально или вертикально) трубы, а тепловой насос устанавливается внутри дома. Тепло из земных недр можно получать круглый год, поскольку температура там всегда остается выше 0 градусов – в самую холодную зиму на глубине 30 метров под землей температура сохраняется в пределах +8-10 градусов.

Виды тепловых насосов

Существует несколько видов тепловых насосов, они подразделяются по принципу действия – земляные, воздушные и водяные тепловые насосы. Систему геотермального отопления можно оборудовать тремя способами.

Земляной тепловой насос работает с помощью труб, которые находятся под землей в горизонтальных или вертикальных скважинах. Они занимают мало места, благодаря чему такой тепловой насос можно установить на земельном участке практически любого размера. Скважины для труб должны достигать как минимум 30 метров глубины.

Воздушный тепловой насос состоит из компрессора, испарителя с принудительным воздуходувом, расширительного бака, медных труб для перекачки фреона между домом и улицей, а также конденсатора с вентилятором для подачи горячего воздуха в помещения. Первые три элемента – это наружные составляющие насоса, последний– внутренний. Теплоизолированные медные трубки предназначены для непрерывного движения охлаждающей жидкости между обеими модулями системы.

Водяной тепловой насос работает с трубами, расположенными на дне водоема в том случае, если рядом с домом находится водоем глубиной свыше не менее 2 метров. Если такой водоем рядом с домом имеется, то водяной тепловой насос будет экономическим выгодным решением.

Воздушный и земляной тепловые насосы – почему и как выбрать?

Воздушный и земляной тепловые насосы наиболее популярны, поскольку выбор в пользу водяного теплового насоса ограничивается наличием водоема на территории участка. Воздушные тепловые насосы более дешевые, однако они менее энергоэффективные, что, в свою очередь, может привести к более высоким расходам на отопление. В то же время, начальные инвестиции в установку земляного теплового насоса более высоки, однако этот вид насоса более выгоден в долгосрочной перспективе.

Почему стоит рассмотреть возможность установки воздушного теплового насоса в доме?

Воздушный тепловой насос имеет несколько важных преимуществ.

Одна из причин, по которым тепловой насос любого типа является полноправной альтернативой другим видам энергии, это уровень экологичности такого вида отопления. Тепловые насосы дружественны окружающей среде, их универсальный принцип действия позволяет согревать и остужать помещения в разные времена года.

Воздушные тепловые насосы, по сравнению с другими видами тепловых насосов, особенно легко устанавливаются, более того, они быстро окупаются благодаря высокому коэффициенту теплопроводности при низком уровне потребления электроэнергии (они производят 4-5 kW тепла на 1 kW потребленной электроэнергии).

Воздушные тепловые насосы доступны по приемлемым ценам, они удобны в эксплуатации – сложного технического обслуживания требует только компрессор.

Почему стоит рассмотреть возможность установки в доме земляного теплового насоса?

Популярно также использующее тепло земли геотермальное отопление, при котором земляной тепловой насос и система труб находятся под землей. Для обеспечения максимальной энергоэффективности трубы на земельном участке могут быть размещены горизонтально или вертикально, скважины для труб, в зависимости от конкретного месторасположения, климата и уровня грунтовых вод в почве, будут глубиной до 30 метров. Глубина должна быть такой, чтобы трубы достигали не замерзающего зимой уровня грунта. Чем выше в конкретном месте находится уровень грунтовых вод, тем более оптимальной будет работа системы. Поскольку тепловой насос в процессе свой деятельности остужает расположенную вокруг коллектора почву – отбирает у нее тепло, присутствие грунтовых вод обеспечивает более эффективную доставку тепла.

Земляной тепловой насос также является дружественным по отношению к окружающей среде и универсальным видом отопления, которое, в противоположность водяному геотермальному отоплению, доступно практически везде. И хотя геотермальное отопления только в очень редких случаях можно использовать как единственный вид отопления (придется расходовать также электроэнергию), само произведенное землей тепло для обогрева жилища и согревания воды будет бесплатным.

Как правильно выбрать тепловой насос?

Тепловой насос будет эффективным в том случае, если вы выберете оборудование, соответствующее квадратуре вашего жилища. В среднем для здания с потолками не выше 2,8 м на каждые 10 m2 необходимо 10 kW мощности теплового насоса.

На рынке в данный момент представлены тепловые насосы различных брендов — Daikin, Dimplekss, Hitači, Vaillant, Mitsubishi, Fujitsu, Aertec, Panasonic и Toshiba.

Прочитать более подробно о воздушном тепловом насосе бренда Daikin можно здесь — Daikin Perfera — FTXTM-M.

Детальное описание теплового насоса типа земля-вода от бренда Buderus находится здесь — Compress 6000 LW.

Государственное софинансирование установки теплового насоса

Выбор в пользу теплового насоса, конечно, надо рассматривать в контексте с необходимыми единовременными инвестициями на установку всей системы и сроками, в которые они себя оправдают, надо также тщательно выбирать тип и мощность теплового насоса в соответствии с климатическими условиями и площадью жилища. Можно рассмотреть и такой вариант: если тепловой насос установить одновременно с, например, солнечными батареями, то последние позволят значительно снизить счета за электричество. В результате у вас получится дружественное по отношению к окружающей среде и выгодное с финансовой точки зрения решение для обеспечения домохозяйства теплом, которое, к тому же, позволит увеличить автономность вашего дома.

Для тех, кто планирует установить в своем доме тепловой насос, есть отличная новость – государство планирует выделить средства для софинансирования различных экологических и энергоэффективных решений, в том числе, геотермальных отопительных систем.

Известно, что Министерство охраны среды и регионального развития (Vides aizsardzības un reģionālās attīstības ministrija (VARAM)) планирует ввести поддержку вплоть до 20 000 евро тем домохозяйствам, которые заменят работающее на ископаемых источниках тепла оборудование на новое, использующее возобновляемые энергоресурсы (AER), в том числе, на тепловые насосы. Министерство предусмотрело, что поддержка в рамках конкурса будет предоставляться в виде гранта – единовременной выплаты – после покупки и установки оборудования. Узнать больше о государственном софинансировании можно здесь.

Сотрудничество с Incredit

Предприятие Incredit успешно работает на латвийском рынке финансовых услуг уже 12 лет. За это время компания стала одним из лидеров потребительского кредитования и имеет уже более 200 000 довольных клиентов.

Эту и другие интересные и полезные статьи об актуальных на данный момент вопросах и всегда важных темах предлагает предприятие Incredit. Если Вы планируете установить на своем земельном участке тепловой насос, но в данный момент не можете выделить для этой цели свободные средства, Вы можете получить необходимую сумму или ее часть в качестве потребительского кредита, например, из списка предлагаемых компанией Incredit услуг.

Перед тем, как взять кредит, тщательно оцените свою финансовую ситуацию и способность вовремя вернуть кредит, а также спланируйте процесс возврата займа.

Источники фото: www.unsplash.com www.pexels.com

Геотермальное отопление – тепловые насосы в реальности

Внутренний контур заполняется специальным хладагентом, который закипает даже при отрицательной температуре. Соответственно, хладагент во внутреннем контуре испаряется и, проходя через компрессор, сжимается. В результате этого процесса градус хладагента возрастает до 90-100°С. Горячий пар подается в теплообменник (4), где он отдает тепловую энергию окружающей среде, снова превращаясь в жидкость. Далее, хладагент проходит через дросселирующий клапан (6) и попадает в испаритель. Цикл завершается и начинается новый. Это будет продолжаться пока до тех пор, пока работает компрессор.

Реальный расчет эффективности тепловых насосов

Итак, производителями и распространителями геотермального отопления под ключ утверждается, что КПД таких установок в диапазоне 300-500%.

Другим аргументом продажников геотермальных теплогенераторов служит утверждение о том, что в такой холодной стране как Финляндия ежегодно продаются десятки тысяч таких установок.

Как ситуация обстоит на самом деле. Начну с последнего аргумента, поскольку ответом на первое утверждение фактически будет остальная часть статьи.

В той же Финляндии стоимость 1кВт/час равна около 32 евроцентов. В нашей стране стоимость киловатт-часа различна, но в среднем около 7 евроцентов в эквиваленте. Другими словами, на фоне весьма дорогостоящей электроэнергии рядовому финну использовать геотермальный тепловой насос в разы выгоднее, чем среднему россиянину.

Но есть и другой рычаг, тоже финансовый, но еще более ощутимый: гражданин Финляндии получает от своего правительство материальную компенсацию в размере 3000 евро при покупке и монтаже геотермального отопления.

Внутри ТЭН. Вам не сказали?

В отношении установок типа «воздух-вода» производителями часто заявляется возможность работы оборудования при температуре наружного воздуха -15°С, -20°С и даже -30°С. У человека, который еще помнит курс школьной физики может возникнуть вопрос: как это возможно, ведь разница температур для хладагента становится в этом случае очень небольшой и, соответственно, его эффективность должна значительно снизиться? Разгадка этого парадокса проста: внутри блока располагается ТЭНовый нагреватель, который нагревает теплоноситель в контуре. Действительно, в этой ситуации сам геотермальный тепловой насос работает на 10-20% своей мощности, большую часть мощности оттягивает на себя ТЭНовый нагреватель.

То есть, ваше высокоэффективное инновационное энергосберегающее оборудование превращается по большей части в обычный электрический котел…

Приведенные ниже графики включены во внутренний отчет компании DANFOSS, который называется «Графическая характеристика работы тепловых насосов типа DHP-AQ при различных температурах наружного воздуха». Эти сведения являются официальным документом DANFOSS – крупнейшего производителя технологического оборудования, в том числе геотермального отопления. Эти данные не являются секретом, но и не афишируются. Вероятно поэтому, найти их в сети очень непросто и я приношу свои извинения за качество картинки.

Все используемые здесь графики составлены для геотермального оборудования мощностью 11 кВт, которое примерно соответствует дому с жилой площадью 100 квадратных метров.

Верхний график – это зависимость коэффициента преобразования COF (Coefficient of performance), иначе называемый КПД.

Нижний график рисунка отражает зависимость мощности геотермального насоса от наружной температуры. Верхняя кривая графика (синяя) относится к теплоносителю с +35°С, то есть температуре радиаторов внутри помещения примерно равного температуре тела. Нижняя кривая (коричневая) на рисунке демонстрирует изменения мощности при температуре теплоносителя +55°С.

Теплоноситель с показателем +35°С для наших широт практически неактуален: вряд ли вы сможете протопить свой дом такой нагрузкой, для наших зим в радиаторах желательно иметь хотя бы 60°С-70°С. Поэтому берем для анализа график с температурой теплоносителя +55°С. Из рисунка мы видим, что при температуре забортного воздуха -20°С насос способен работать с мощностью всего лишь 3.4 кВт. Оставшиеся 7.6 кВт вы будете вынуждены расходовать на работу ТЭНового нагревателя – ведь как-то надо отапливать дом. То есть, в таком температурном режиме более 70% своей мощности теплонасос расходует на электрический обогрев. Но нужен ли вам за такие деньги электрокотел?

Лишь при +7°С за бортом насос работает с мощностью, приближенной к номиналу – 9.5 кВт. Но мы гораздо больше нуждаемся в тепле зимой в мороз, а не когда приближается лето. Из технических данных самого производителя следует, что геотермальный тепловой насос не в силах согреть ваше жилище или общественное здание. Эта неспособность компенсируется банально просто – вам придется включить ТЭН со всеми вытекающими финансовыми затратами. Об этом менеджеры компаний стараются не распространяться…

О КПД геотермальных установок

Следующий график связывает электрическую потребляемую мощность с температурой на улице. Из него очевидно, что при температуре наружного воздуха -20°С девайс располагает мощностью около 2 кВт. Напомню, из предыдущего графика следует, что выходная тепловая мощность в этих условиях составляет 3.4 кВт. То есть, COP или КПД теплового насоса равна 3.4кВт/2кВт = 1.7 . Довольно далеко до 3, 4 или 5 единиц эффективности, которые декларируются продавцами…

В итоге получается грустная история: во время лютых зимних морозов мощности геотермальных тепловых насосов просто не хватит, чтобы отопить дом. А при температурах выше нуля они выдают избыточную тепловую мощность, потребляя при этом электроэнергии на работу компрессора от 2.25 кВт до 3.6 кВт – даже больше чем средний электрокотел. Таким образом, применение геотермального отопления неэффективно как во время сильных морозов, так и градусах выше нуля.

Оттайка внешнего блока

Наружная часть геотермальной установки нуждается в периодической оттайке для восстановления своих функциональных свойств. Для этого используется либо ТЭН, либо тепло, которое насос генерирует сам. Обогрев внешнего блока ТЭНом затратен, как и работа любого ТЭНового котла, а возврат собственного тепла для оттайки заглубленного контура еще больше снижает продуктивность всей системы.

По свидетельству самих иностранных производителей этих установок, из-за обмерзания наружного контура эффективность геотермального отопления дома в штатном режиме не превышает коэффициента 2.5. Лишь в первое время после монтажа прибор может демонстрировать максимальную эффективность с КПД порядка 5. После чего эффективность его работы снижается в разы.

Таким образом, на сегодняшний день эффективность оборудования для геотермального отопления помещений оставляет желать лучшего. А в сравнении с иными способами обогрева, очевидно, проигрывает, демонстрируя свою низкую конкурентность и высокие затраты. Во всяком случае, при нынешней стоимости 1 кВт/час в России есть более результативные и экономичные способы отопить здание.

Геотермальное отопление дома принцип работы — nehomesdeaf

Геотермальное домашнее отопление

Перед каждым хозяином дома загородного становится такой актуальный вопрос, как обеспечение подачи тепла во все помещения для жилья. Сегодня разные изготовители рекомендуют собственные варианты автономного отопления приватных загородных домов за границами города. Новинкой в данной сфере можно именовать геотермальное теплоснабжение. Естественно, многие хозяева домов уверены, что столь удобную и экономную системы подачи тепла можно устанавливать лишь в тех районах, в которых есть гейзеры, вулканические образования и горячие водные источники. Современные установки данного типа способны удачно работать и в умеренных широтах, с тёплыми источниками при низких температурных показателях.

Специфики геотермального теплоснабжения

Геотермальное теплоснабжение относится к альтернативным видам подачи тепла в доме. Подобный вариант тепловой установки можно именовать фактически прекрасным для обустраивания приватного дома или дачи за городом. Для работы в системе применяется геотермальная энергия, которая добывается из самых разнообразных природных источников тепла. Главное правило работы в данной установке похож с работой ходильной системы. Основное различие при этом следующее: если в холодильнике рефрижератор продуцирует из получившейся системы охлаждение для воздуха, то тут формируется тепловая энергия. Хорошая работа возможна даже при невысоких температурных характеристиках.

Основная особенность геотермального теплоснабжения в доме состоит в том, что в тёплую летную пору воздух в доме охлаждается, а вот в зимний период нагревается. При этом расходы на подобное отопление довольно невысокие если сравнивать с остальными тепловыми установками. В чем-то работа подобной системы аналогична с кондиционированием потоков воздуха. Она способствует создать в доме необходимые тепло и уют, обеспечивая хозяевам хорошие условия проживания в доме.

Принцип геотермального теплоснабжения

Геотермальная установка не прекращает работу в независимом режиме, четко регулируя при этом нужную в помещении температуру. Принцип, заложенный в основу ее работы, одинаков для всех установок, благодаря этому он независим от самых разных изготовителей деталей компонентов. Главная работа возлагается на специализированные насосы, которые могут иметь определенные отличия между собой по решению дизайнера, разным видам, однако при этом коэффициентные данные по продуктивности тепла у всех них сходственны. Что же касается применяемой энергии, то геотермальная система удачно не прекращает работу с разными видами энергии земли.

Состоит система из 2-ух контуров, а конкретно:

Первый из сказанных представлен привычной для большинства отопительной установкой из трубные соединения и радиаторных компонентов. Наружный контур — это габаритный трубный змеевик, который устанавливается под толщей земли либо же в водном массиве. В середине по нему двигается особенная жидкость с добавкой антифриза, порой еще его наполняют обыкновенной водой. Тепловой носитель набирает температуру внешней среды, и уже прогретый поступает дальше в геотермальный насос. Собранное аналогичным образом тепло подается дальше внутреннему контуру. Это дает возможность прогревать воду в радиаторных элементах и трубах по дому.

Способы реализации геотермальной установки

Подобное отопление выделяется между собой по способам установки теплообменного аппарата. На сейчас применяются три разновидности:

Вертикальный трубный змеевик: выделяется компактностью и наиболее высокой себестоимостью установки если сравнивать с остальными видами. Для установки вертикального теплообменного аппарата не следует применять приличную площадь, но потребуется применение специальных установок для бурения. В зависимости от подобранной технологии глубина готовой скважины достигает показателя до 200 метров, очень маленький показатель — 50 метров. Служебный срок системы составляет до одной сотни лет. Выгодно ставить этот вид геотермального теплоснабжения в случае монтажа на уже обустроенном участке. Ландшафт местности остается почти не тронутым.
Горизонтальный трубный змеевик: подобный тип применяется очень часто. Во время монтажа горизонтального теплообменного аппарата трубы ложатся на большую достаточно глубину, которая в первую очередь превосходит уровень грунтового промерзания. Основной недостаток применения конкретно такой разводки состоит в том, что под процесс установки коллектора приходится задействовать приличную площадь. Сложно провести систему такого рода на уже обустроенном участке.
Водоразмещенный трубный змеевик: данная установка считается наиболее экономной по расходам среди всего многообразия геотермального теплоснабжения, так как не прекращает работу за счёт энергии водных массивов. Система такого типа важна для тех владельцев дома, у которых на расстоянии сотни метров есть какой-нибудь пруд. Такой трубный змеевик очень выгодный, что выполняет его процесс установки самым оптимальным среди всех видов аналогичного теплоснабжения.

Преимущества, и недостатки геотермального теплоснабжения

Важным геотермальное теплоснабжение стало в Америке во время кризиса в 80-е годы. Изначально процесс установки установок стоил хороших денег и подобное отопление применялось исключительно успешными людьми, но позднее геотермальное теплоснабжение стало весьма доступным для широкого применения населением.

Плюсы применения геотермального теплоснабжения в приватном жилье:

энергию геотермального вида получать и в последующем задействовать можно фактически в любых местах;
подача подобного варианта тепла безгранична;
применение такой энергии считается самым устойчивым;
энергия геотермального вида не имеет в себе различного рода вредные выбросы от сгорания углекислого газа;
теплоснабжение на основе геотермальной установки не просит оказывать дому постоянное обслуживание;
теплоснабжение считается бесплатным для домовладельца;
насосы установки занимают значительно короче места, чем подобные тепловые установки, геотермальному насосу под установку необходимо места приблизительно так же, как и, например, холодильнику;
геотермальная энергия способствует, как обогревать помещение, так и если понадобится охлаждать его, рабочий принцип похож с методом работы кондиционеров;
если появится желание можно ставить подобное отопление вместе с прочими системами подачи тепла, к примеру, с газовой системой, дизельной или работающей за счёт солнечной энергии.

Не обращая внимания на большой ряд хороших моментов применения подобного варианта теплоснабжения, геотермальные установки имеют и собственные минусы, ключевые среди них такие:

большие показатели себестоимости для установки всей системы;
длительный срок окупаемости.

Эти недостатки системы обогрева меркнут по сравнению с нынешними направлениями мирового удорожания разных видов топлива. Естественно, срок окупаемости долгий, однако за 100 лет геотермальная установка покажет все собственные плюсы и докажет собственную экономность В практических условиях. Этот вид теплоснабжения уже по достоинству расценили в общем ряде Европейских стран и в Америке. Например, в Швеции около 70% приватных владельцев дома подобрали для отопления именно систему такого рода.

Сергей Елгазин разузнал все о геотермальном отоплении в одном из домов по финской технологии:

Как выполнить геотермальное домашнее отопление – рабочий принцип, способы устройства собственными руками

При строительстве приватного дома загородного его хозяину придется решать вопрос с теплоснабжением жилья. В наше время есть немало вариантов благоустройства теплоснабжения автономного типа в индивидуальном домовладении, расположенном за границами черты города. Одним из новых способов решения проблемы профессионалы называют геотермальное домашнее отопление.

Много хозяев недвижимости за городом думают, что систему такого рода подачи энергии тепла можно осуществить исключительно в той местности, где есть гейзеры, горячие подземные водные объекты и т.д. В реальности термальное домашнее отопление будет удачно работать и в прочих регионах, с тёплыми прудами, имеющими низкую температуру.

Специфики геотермальной системы для отопления

Геотермальное теплоснабжение дома загородного относится к альтернативному, фактически замечательному способу подачи тепла в здание жилого фонда. Для работы системы задействуют геотермальную энергию, которую можно добывать из самых разнообразных природных источников.

Рабочий принцип геотермального теплоснабжения имеет много общего с эксплуатацией холодильных систем. При этом главное отличие состоит в том, что в холодильнике рефрижератор продуцирует воздух который охлажден, а геотермальные установки вырабатывают энергию тепла.

При термальном отоплении воздух летом в жару охлаждается, а морозной в зимний период – греется. При этом денежные растраты на обустройство подобного варианта отопления намного меньше, в сравнении с расходами на другие тепловые системы. Геотермальное домашнее отопление содействует созданию в нем уютных условий для проживания.

Рабочий принцип геотермального домашнего отопления

Не прекращает работу термальное оборудование в независимом режиме, контролируя температуру в помещениях. Принцип функционирования подобен для всех установок не зависимо от компании-производителя деталей изделий.

Главная рабочая нагрузка оказывается на специализированное оборудование насоса, которое отличается собственным видом, но продуктивность тепла у разнообразных моделей имеет обычные значения.

Геотермальная система обогрева удачно не прекращает работу с различными видами земной энергии, она состоит из 2-ух контуров:

Первый из них собой представляет отопительную конструкцию, которая состоит из трубо-проводов и отопительных приборов. Что по поводу внешнего контура, то это трубный змеевик, устанавливаемый в водном массиве или под толщей почвы. В середине него двигается специализированная жидкость, в которую добавлен антифриз, в большинстве случаев его наполняют только водой.

Тепловой носитель нагревается до температуры воздуха, после этого в горячем состоянии подается в насос. Собранное аналогичным образом геотермальное тепло дальше поступает на внутренний контур, прогревая тепловой носитель в трубах и батареях, собранных по всему дому.

Варианты монтажа термальной системы обогрева собственными руками

Когда обустраивают термальное теплоснабжение, применяют различные типы теплообменных аппаратов:

Установка вертикальным способом. Она выделяется компактностью и наиболее высокой ценой монтажа если сравнивать с другими вариантами. Чтобы оборудовать теплоснабжение из скважины не понадобится приличная площадь, но придется задействовать особенные установки для бурения. В зависимости от используемой технологии глубина скважины достигает метки в 200 метров при минимальном показателе, равном 50 метрам. Эксплуатационный период подобного домашнего отопления от скважины может достигать 100 лет. Такой вид геотермального отопления выгодно устанавливать на прежде обустроенном участке, так как ландшафт находящегося вокруг пространства не будет нарушен.
Горизонтальное устройство – его применяют часто. Когда устанавливают такой трубный змеевик, трубы необходимо ложить на приличную глубину, которая обязана превосходить отметку обмерзания почвы. Основной минус использования аналогичной разводки заключается в том, что для установки коллектора нужна приличная площадь. На прежде благоустроенном участке подобную конструкцию провести сложно.
Водоразмещенная установка – подобный тип теплообменного аппарата среди вариантов геотермального теплоснабжения считается самым экономным относительно расходов, так как функционирует за счёт энергии воды. Эта система важна для хозяев недвижимого имущества, у которых в сотне метров от участка есть настоящий пруд.

Преимущества, и недостатки геотермального теплоснабжения

Этот вид теплоснабжения приобрел востребованность в Америке в 80-е годы, когда в государстве разразился финансовый кризис. В первую очередь процесс установки аналогичных установок стоил очень больших наличных средств и его могли заплатить только богатые хозяева недвижимого имущества, но позднее геотермальное теплоснабжение собственными руками стало доступно для большинства слоев населения.

Обустройство геотермального отопления в приватном домовладении имеет ряд положительных качеств:

Энергию тепла для последующего применения можно получать практически в любых местах, ее подача ничем не исчерпывается и считается наиболее стойкой.
Выработка геотермального тепла не приводит к появлению разных вредных выбросов после сгорания углекислого газа.
Теплоснабжение на основе работы аналогичной установки не нуждается в регулярном обслуживании.
Для владельца недвижимости за городом такое отопление помещений считается бесплатным.
Оборудование насоса занимает очень мало места для установки, чем при обустраивании иных систем отопления.
С помощью геотермальной энергии возможно не только обогревать помещение, но и если понадобится охлаждать его, так как рабочий принцип установки имеет очень много общего с функционированием кондиционеров.
Разрешается обустройство подобного теплоснабжения одновременно с другими системами выработки тепла, к примеру, с дизельной, газовой или функционирующей за счёт энергии солнца.

Не обращая внимания на существенные плюсы применения геотермального варианта отопления, эти установки имеют и негативные факторы, среди них: длительный срок окупаемости и высокая цена монтажных работ системы для отопления.

Но перечисленные минусы нивелируются нынешними направлениями поднятия расценок на некоторые разновидности топлива. Несомненно, срок окупаемости выходит продолжительным, но 100 лет эксплуатации геотермального котла утверждает экономность подобного решения.

Рабочий принцип геотермального домашнего отопления

Из-за непрерывного роста расценок на источники энергии люди пытаются стать энергетически независимыми. Так, очень важным становится применение других источников тепла. Идет речь о геотермальной отопительной системе, предполагающей использование специализированных насосов. Благодаря ей появляется возможность получение тепла конкретно из земли.

Рабочий принцип системы обогрева

Люди всегда старались получить тепло, исходящее из земных недр. Благодаря возникновению геотермального теплоснабжения это есть возможность.

В самом центре земли размещается магма, прогревающая землю. Благодаря наличию грунтового слоя находящегося сверху она не охлаждается. Достаточно было обучиться использовать такое тепло, чтобы открыть альтернативный тепловой источник. При его грамотном применении получится избавится от проблемы теплообеспечения любых домов за городом.

Большинство людей считают рабочий принцип геотермального теплового насоса очень не простым. В действительности достаточно разобраться со спецификами теплоснабжения из земли. Работа системы возможна из-за наличия внешнего контура, выполняющего функции теплообменного аппарата. Он размещается в воде либо под землёй. В середине данного компонента размещается вода или иная другая жидкость, вбирающая в себя тепло. Тепловой носитель проникает в геотермальный насос, накопляющий тепло. Это оборудование распределяет получившуюся энергию по всему внутреннему контуру.

Необходимо отметить, что такие же тепловые насосы соответствуют классическим размерам, но их продуктивность оказывается на самом деле высокой.

Разновидности геотермальных систем

Есть несколько типов таких отопительных систем. Они все отличаются только теплообменным аппаратом. Выбор его зависит от свойств участка и определенных нюансов местности.

Горизонтальный трубный змеевик используется для отапливания только если есть наличие существенной территории, где нет огорода либо сада. Если у вас есть желание обеспечить энергию тепла для дома загородного площадью в 200 м?, то размеры участка земли должны составлять минимум 600 м?. Трубы размещаются в подготовленных канавах, присутствующих пониже уровня обмерзания земли. Естественно, эта глубина может быть самой разной в зависимости от региона.
Вертикальный трубный змеевик способствует сэкономить простраство. Ставить данное оборудование
можно, сохраняя ландшафт местности. Для углубления зондов применяется бурильное оборудование, что выполняет применение тепловых насосов дорогим. Необходимо помнить про то, что глубина скважины будет примерно 100 м, а диаметр – не больше 150 мм.
Некоторые трубные змеевики располагаются в толще воды. Такой способ теплоснабжения признали наиболее экономным, но он подойдёт исключительно для тех людей, чей дом находится на расстоянии в 100 м от близлежащего пруда. В данном случае получится задействовать энергию тепла воды. Естественно, все трубы кладут конкретно на днище озера или водоема глубиной минимум в 2,5–3 м. Площадь пруда должна составлять хотя бы 200 м?.

Большинство людей затрудняются выбрать. Чтобы не прогадать, необходимо учитывать возможности в финансовом плане и определенные свойства участка земли. Если рядом с домом размещается пруд, который отвечает всем упомянутым требованиям, то получится организовать геотермальное теплоснабжение собственными руками. Причем разрешение на применение тепловых насосов и проведение работ от каких-нибудь инстанций не понадобится. Если говорить об применении остальных систем, то для вертикального теплообменного аппарата понадобятся существенные вложения денег, а для горизонтального – много незанятой земли.

Плюсы аналогичного способа теплоснабжения

Есть множество неоднозначных мнений об других источниках тепла. Естественно, геотермальное домашнее отопление не стало исключением. Однако объективных положительных качеств у подобной системы на самом деле много.

Во время проведения экспериментов доказали, что в силу использования тепловых насосов получится получить тепло с небольшими затратами. Аналогичный вид теплоснабжения выделяется на самом деле большим коэффициентом полезного действия, а средства оправдаются слишком быстро.
Кол-во энергии, какое может выделять грунт, считается безграничным. Естественно, даже самой суровой зимой в помещении будет тепло.
Благодаря такой системе не понадобится приобретать горючее и организовывать место для его хранения.
Работа геотермального теплоснабжения выполняется в независимом режиме, а это означает, контроль или обслуживание не понадобятся.
Такой способ считается действительной экологическим. Это можно объяснить тем, что во время работы системы химические вещества не используются. Со своей стороны, это способствует избежать потенциального загорания.
Если появится желание можно осуществить подобную конструкцию собственными руками. Причем на проведение работ понадобится мало средств.
Если вы правильно установили тепловой насос и учли специфики оборудования, то получите вечный тепловой источник.

Самостоятельная организация геотермального теплоснабжения

Как уже говорилось прежде, такая система считается наиболее доступной, а это означает, любой хозяин дома имеет возможность воспользоваться энергетическими ресурсами земли. При этом организация геотермального теплоснабжения не попросит существенных вложений или человеческих ресурсов. Процесс установки системы собственными руками очень прост. В этом случае основное – сделать точные расчеты.

Естественно, установка оборудования и самих тепловых насосов зависит от подобранного типа теплообменного аппарата.

Большого труда не составит сделать процесс установки при условиях, что дом размещен возле пруда. В данном случае достаточно нанять нескольких помощников и специальную технику, чтобы провести трубу на дне. После чего остается лишь присоединить тепловой насос, после этого в доме станет тепло.
Если вы отдали предпочтение горизонтальному теплообменному аппарату, тогда нужно будет перекопать участок. В последствии тут не получится организовать сад или огород.
Наиболее сложной является установка вертикального теплообменного аппарата. Выполнение подобной работы стоит поручить профессионалам, имеющим подходящий опыт и высокопрофессиональные бурильное оборудование.

Кроме укладки труб, стоит обратить собственное внимание на процесс установки самого теплового насоса. Аналогичный прибор обязан быть правильно поставлен, иначе система окажется малоэффективной.

Геотермальное теплоснабжение стало применяться совершенно недавно. Из-за него получается получить недорогую энергию с минимумом затрат. Чтобы подобный альтернативный вариант оказался практичным, следует предусмотреть все требования, а еще по всем правилам установить тепловой насос.

Отопление дома воздушный тепловой насос (воздух-вода).

Как работает геотермальное отопление и охлаждение

Как работает геотермальное отопление и охлаждение — Dandelion Energy Профессионалы строительства

(833) ГЕО-4АЛЛ

Узнайте, соответствует ли ваш дом требованиямПройти квалификацию сейчас

Цены

Где мы находимся

Узнать больше

Профессионалы строительства

(833) ГЕО-4АЛЛ

Будь то зимнее похолодание или летняя жара, земля на пять футов ниже поверхности поддерживает постоянную температуру круглый год. Эта постоянная температура земли выше средних зимних температур и ниже средних летних температур.

Геотермальные системы используют эту разницу температур для передачи тепла между вашим домом и землей с помощью двух основных частей:

Тепловой насос внутри вашего дома (обычно вместо вашей традиционной системы)

Системы подземных труб (называемые контуры) циркуляция теплоносителя

Тепловой насос и циркулирующая жидкость непрерывно передают тепло. Летом геотермальная система забирает тепло из воздуха в вашем доме и передает его земле. Зимой он забирает тепло из земли и передает его в ваш дом.

Ищете более подробное объяснение?

Ознакомьтесь с подробной записью в нашем блоге о том, как работает геотермальная энергия.

Вы больше визуальный ученик?

Этот старый дом недавно заглянул внутрь геотермальной установки Dandelion в Олбани, штат Нью-Йорк.

ПОСМОТРИТЕ, СООТВЕТСТВУЕТ ЛИ ВАШ ДОМ

В чем разница между геотермальной печью Dandelion и традиционной печью?

Energy Independent

Получите удовольствие от бесконечного тепла под своим двором. Никогда больше не покупайте (или заканчивайте) мазут.

Традиционные печи требуют топлива, которое зависит от спроса и предложения и зависит от политической ситуации.

2-в-1 обогрев и охлаждение

Одна система HVAC, которая управляет всеми. Самая эффективная система отопления и кондиционирования воздуха от нашего умного теплового насоса с подключением к Wi-Fi.

SomeTextAboutStuff

Низкие эксплуатационные расходы

Постоянные цены, на которые можно положиться. Больше не нужно вести переговоры о годовых контрактах на поставку или задаваться вопросом, как цикл новостей повлияет на ваш счет за отопление.

SomeTextAboutStuff

Удобно

Больше времени, меньше хлопот. Забудьте о частых выездах на техническое обслуживание, сервисных звонках и поставках тепла.

SomeTextAboutStuff

Увеличивает стоимость вашего дома

Инвестируйте в свой дом и пожинайте плоды. Покупатели топлива и пропана могут ежегодно экономить 1000 долларов на отоплении и охлаждении.

SomeTextAboutStuff

Сверхэффективность

В четыре раза эффективнее за меньшие деньги, чем вы платите сейчас. Более высокая эффективность = больше сэкономленных денег.

SomeTextAboutStuff

Сейф

Без пламени и дыма. Печи могут создавать серьезные опасности для здоровья, такие как окись углерода, двуокись серы и двуокись азота.

SomeTextAboutStuff

Возобновляемые технологии

Хорошо для планеты (и для вашего кошелька). Домашнее отопление уступает только автомобилям, когда речь идет о загрязнении воздуха, а печи, работающие на жидком топливе, потребляют больше ископаемого топлива, чем дизельные грузовики.

SomeTextAboutStuff

Долговечное оборудование

Надежное отопление и охлаждение на десятилетия вперед. Геотермальные тепловые насосы обычно служат от 20 до 25 лет, а контуры заземления, установленные во дворе, могут служить более 50 лет. Даже до 100!

SomeTextAboutStuff

Налоговые льготы

Еще одна причина, по которой 2021 год — лучший год для использования геотермальной энергии. Получите право на щедрые налоговые льготы на федеральном уровне, уровне штата и на коммунальные услуги, чтобы снизить свои расходы.

SomeTextAboutStuff

Начало работы

Узнайте, почему нью-йоркские домовладельцы любят Dandelion Geothermal

«У нас больше никогда не закончится мазут, и нам больше не нужно звонить, чтобы узнать цены на доставку мазута».

Matt V.

Albany County

«Качество воздуха в наших помещениях значительно улучшилось. Я так благодарен за то, что не чувствую запаха горящего масла, когда топится печь».

Шон Д.

Округ Датчесс

«Каждый человек, с которым я общался в Dandelion, был добрым и внимательным — их миссия всегда ясна».

Кэролин М.

Округ Колумбия

«Это просто, с экономической точки зрения и для планеты».

Майкл Д.

округ Вестчестер

«Счастливее быть не может. Этим летом детям очень понравился кондиционер. Что-то, чего у нас никогда не было».

Stefan C.

Sullivan County

«Что мне больше всего нравится в этой системе, так это то, что она обеспечивает стабильный нагрев. Мои родители даже отметили, что в доме становится теплее, когда они приходят в гости».

Kristan A.

Saratoga County, NY

«Мы ничего не платили авансом и в первый год платили меньше, чем каждый год платили за нефть».

Скотт С.

Округ Саратога, штат Нью-Йорк

Сколько можно сэкономить с помощью геотермальной энергии одуванчика?

Ниже выберите тип топлива, используемого в вашем доме:

Топливо МаслоМасло

Тепловой насос с источником воздуха Источник воздуха

Природный газNat. Газ

Пропан

Вот пример типичного дома площадью 2500 квадратных футов в Кортландте, штат Нью-Йорк, с мазутным отоплением и центральным кондиционированием воздуха по сравнению с геотермальной системой отопления и охлаждения дома Dandelion.

Стоимость отопления и охлаждения на дому

Топливо и центральный AC

$ 3 890

в год

Геотермальный одуванчик

$ 1 832

в год

против

Expand Savingdowd

. Дом площадью 2500 квадратных футов в Покипси, штат Нью-Йорк, с воздушным тепловым насосом и центральным кондиционированием воздуха по сравнению с геотермальной системой отопления и охлаждения Dandelion Home.

Расходы на отопление и охлаждение дома

Оточный насос с воздушным источником

$ 3 551

в год

Геотермальный одуванчик

$ 1 832

в год

против

Распределите сберегатель

Вот пример типичного поломки 2 500. с природным газом и центральным кондиционированием воздуха по сравнению с геотермальной системой отопления и охлаждения Dandelion Home.

Расходы на отопление и охлаждение дома

Природный газ и центральный кондиционер

$ 2 450

в год

Geothermal

1 832

в год

против

Распределительные сбережения. домашняя геотермальная система отопления и охлаждения Dandelion.

Расходы на отопление и охлаждение дома

Пропан и центральный кондиционер

4 321 долл. США

в год

Одуванчик Геотермальная

$1,832

в год

по сравнению с

Разверните анализ экономии

Посмотрите, сколько вы можете сэкономить с Dandelion Geothermal

Переход на геотермальную энергию за 0 долларов США.
Финансирование от 150 долларов в месяц.

Получите бесплатную консультацию

Геотермальное отопление и охлаждение | Устойчивое развитие: всеобъемлющая основа

Цели обучения

В этом модуле рассматриваются следующие темы: 1) основные термодинамические принципы нагревания, 2) геотермальное отопление и охлаждение, 3) различные типы геотермальных систем и принципы, которые управляют их дизайн.

После прочтения этого модуля учащиеся должны уметь

понимать основные термодинамические принципы теплоты
узнайте, что делает геотермальное отопление и охлаждение более эффективным, чем обычные системы
сравнить различные типы геотермальных систем и принципы их проектирования

Введение

В связи с ограниченными запасами ископаемого топлива в ближайшие десятилетия и ростом осведомленности об экологических проблемах, связанных со сжиганием ископаемого топлива, альтернативные источники энергии, такие как геотермальная энергия, становятся все более привлекательными. Геотермальная энергия – это энергия, получаемая из земли. В этом разделе мы описываем основные принципы геотермальных энергетических систем и экономию энергии, которую можно получить в результате их использования.

Тепловой насос

Ключом к пониманию геотермальной энергетической системы является тепловой насос. Обычно тепло переходит из горячей области в холодную, но тепловой насос — это устройство, которое позволяет передавать тепло от более низкой температуры к более высокой температуре с минимальным потреблением энергии (см. Рисунок . Простой тепловой насос ). Домашний холодильник является примером простого теплового насоса. Холодильник отводит тепло изнутри холодильника при температуре приблизительно 3°C, 38°F (см. 9).0276 Нагрев на рисунке Простой тепловой насос ), а затем выбрасывает его на кухню (приблизительно 27°C, 80°F (см. Нагрев на рисунке Простой тепловой насос ). Это перекачивание тепла изнутри холодильника наружу с помощью компрессора, отсюда и название «тепловой насос».

Тот факт, что большинство жидкостей кипит при разных температурах при изменении давления ¹, имеет решающее значение для работы теплового насоса. Кипячение отбирает тепло у окружающей среды, так же как кипячение воды забирает тепло у плиты. В тепловом насосе кипение происходит при более низком давлении и, следовательно, при более низкой температуре. Предположим, 40°F или 4°C, чтобы он мог эффективно отводить тепло от почвы или воды пруда (источника тепла) в геотермальной установке при 50°F или 10°C. Затем пар, полученный при кипении, можно сжать (см. 9).0276 Компрессор на рисунке Простой тепловой насос ) на более высокое давление, чтобы он конденсировался (противоположно кипению) при гораздо более высокой температуре. Когда геотермальная установка встроена в здание, это здание отводит тепло, а затем нагревает его (см. Отвод тепла на рисунке Простой тепловой насос ). Таким образом, сконденсированный пар в геотермальном тепловом насосе будет обеспечивать тепло гораздо более высокой температуры для обогреваемой области, чем первоначальный источник тепла. Наконец, дроссель, похожий на водопроводный кран дома, используется для понижения давления (см. 9).0276 Расширительный клапан на рисунке Простой тепловой насос ) для завершения цикла замкнутой системы, который затем повторяется. Путем переключения направления теплового насоса геотермальную систему можно использовать и для охлаждения.

Простой тепловой насос Типовой парокомпрессионный тепловой насос для охлаждения, используемый с геотермальной системой . Источник: Сохаил Мурад адаптировано из Ильмари Каронен

Геотермальное отопление и охлаждение

Геотермальные системы подходят для мест с несколько экстремальными диапазонами температур. В районах с умеренным диапазоном температур (например, в некоторых районах Калифорнии) можно использовать обычные тепловые насосы с аналогичной экономией энергии за счет прямого добавления или удаления тепла из наружного воздуха. Районы с экстремальными температурами (например, Средний Запад и Восточное побережье) являются идеальными целевыми местами для геотермальных систем. В регионах с умеренным климатом, таких как многие районы Южного или Западного побережья, можно использовать обычные тепловые насосы, которые обмениваются энергией, как правило, с наружным воздухом, с аналогичной экономией энергии. Геотермальные тепловые насосы (GHP) используют почти постоянную температуру (от 7°C до 8°C или от 45°F до 48°F) почвы под линией промерзания в качестве источника энергии для обеспечения эффективного обогрева и охлаждения в течение всего года. Стоимость установки GHP выше, чем у обычных систем, из-за дополнительных расходов на бурение и земляные работы, но дополнительные затраты быстро компенсируются более высокой эффективностью GHP. Можно получить до 50 процентов экономии по сравнению с обычными системами отопления и охлаждения (см. рис. 9).0019 Сравнение расчетных затрат на охлаждение ), что позволяет окупить дополнительные капитальные затраты на установку в среднем менее чем за 5 лет. Средний срок службы GHP составляет более 30 лет, что позволяет сэкономить 25 или более лет на отоплении/охлаждении для тех, кто готов сделать инвестиции. Кроме того, GHP компактны и, поскольку они содержат меньше движущихся компонентов, они также имеют более низкие затраты на техническое обслуживание.

Сравнение расчетных затрат на охлаждение Расчетные затраты на охлаждение геотермальных систем по сравнению с обычными системами. Источник: Сохаил Мурад

Типы геотермальных систем

Существует два основных типа геотермальных систем: в земле и в пруду системы . В наземных геотермальных системах может быть вертикальным и горизонтальным, как показано на рисунке . В наземных геотермальных системах . Стоимость земляных работ для вертикальных систем, как правило, выше, и для их установки требуется больше площади земли, что, как правило, невозможно в городских условиях. Помимо затрат на земляные работы, вертикальные и горизонтальные GHP имеют одинаковую эффективность, поскольку температура грунта ниже линии замерзания практически постоянна.

Наземные геотермальные системы Примеры горизонтальных и вертикальных наземных систем. Источник: Министерство энергетики, энергоэффективности и возобновляемых источников энергии США

Прудовые геотермальные системы , как правило, предпочтительнее, если поблизости есть вода почти постоянной температуры круглый год. Эти системы особенно подходят для промышленных объектов (например, нефтеперерабатывающих заводов) с водоочистными сооружениями для обработки обработанной воды перед ее сбросом. Температура очищенной воды на этих объектах практически постоянна в течение всего года и является идеальным местом для системы прудов. Прудовые геотермальные системы строятся либо с открытыми, либо с закрытыми контурами (см. рис. 9).0019 Геотермальные системы пруда ). Системы с открытым контуром фактически удаляют воду из пруда, в то время как системы с замкнутым контуром только удаляют энергию в виде тепла из воды пруда. Конечно, в системе открытого пруда эта вода снова возвращается в пруд, хотя и с более низкой температурой при использовании для отопления.

Геотермальные системы для прудов Примеры прудовых систем с замкнутым и открытым контуром. Источник: Министерство энергетики, энергоэффективности и возобновляемых источников энергии США

Экономика геотермальных систем

Как указывалось ранее, в зависимости от типа системы капитальные затраты и затраты на установку геотермальной системы примерно в два раза превышают стоимость традиционной системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC). Тем не менее, как эксплуатационные расходы, так и расходы на техническое обслуживание намного ниже, а переключение с нагрева на охлаждение выполняется без усилий. Типичный график возврата инвестиций (ROI) для наземной геотермальной системы для многоквартирного дома является благоприятным (см. Рисунок 9).0019 Возврат инвестиций в геотермальную систему ). Геотермальная система с дополнительными капитальными затратами в размере 500 000 долларов США, но более низкими эксплуатационными и эксплуатационными расходами позволила окупить дополнительные затраты за 5–8 лет. Поскольку средний срок службы геотермальной системы составляет не менее 30 лет, экономия в течение срока службы системы может быть существенной. Эффективность наземных геотермальных систем довольно постоянна, поскольку нет больших колебаний температуры грунта. Эффективность прудовых систем в целом будет намного выше, чем показанная на рисунке 9.0019 Возврат инвестиций в геотермальную систему , если в зимние месяцы температура воды в пруду выше, чем типичная температура грунта ниже линии замерзания (7 ^° C — 8 ^° C, или 44 ^° F — 48 ^° F), потому что эффективность тепловых насосов увеличивается с более высокой температурой источника тепла. Другой причиной более высокой эффективности прудовых систем является гораздо более высокая скорость теплопередачи между жидкостью и внешней поверхностью геотермальных труб, особенно если вода проточная.

Возврат инвестиций в геотермальную систему Возврат дополнительных капиталовложений в типичную геотермальную систему. Источник: Мурад С. и Аль-Халладж С. из технико-экономического обоснования гибридной топливной ячейки/геотермальной системы, заключительный отчет, HNTB Corporation, август 2009 г.

Повышение эффективности геотермальных систем

Существует несколько стратегий повышения эффективности геотермальных систем. Одной из наиболее многообещающих возможностей является его использование в сочетании с материалами с фазовым переходом (PCM) (см. также модуль 9).0019 Применение материалов с фазовым переходом для устойчивой энергетики ), в частности, для работы с пиковыми нагрузками потребления энергии. Материалы с фазовым переходом — это материалы, которые могут поглощать и отдавать гораздо большее количество энергии по сравнению с обычными строительными материалами. Стоимость геотермальных систем, в отличие от других систем HVAC, увеличивается почти линейно с размером системы (примерно 1000 долларов США за тонну). Таким образом, создание более крупных систем для учета пиковых нагрузок может значительно увеличить как капитальные затраты, так и затраты на установку. PCM может быть включен во все четыре геотермальные системы, описанные ранее. Наилучший подход заключается в объединении РСМ с геотермальными системами для применения в системах с неравномерными потребностями в энергии или в системах с короткими, но значительными колебаниями и пиками потребности в энергии. Например, проектировщики могут предусмотреть системы обогрева для таяния снега на железнодорожных платформах или построить буферный резервуар энергии с использованием ПХМ для удовлетворения пиковых потребностей в охлаждении в жаркий летний полдень. Преимущество в первом применении будет состоять в том, чтобы избежать эксплуатации геотермальной системы для тепловых нагрузок при низких температурах в течение длительных периодов времени, что не будет столь энергоэффективным и потребует специально разработанных систем.

Использование материалов с фазовым переходом позволяет использовать стандартные геотермальные системы, которые затем будут накапливать энергию в блоке PCM для подачи тепла с постоянной температурой и равномерной скоростью нагрева, например, для таяния снега на железнодорожных платформах. Как только энергия в PCM будет почти использована, геотермальная система перезарядит хранилище PCM. Дополнительные потребности в энергии в пиковые периоды могут храниться в резервуарах для хранения PCM, а затем использоваться для удовлетворения таких потребностей. Например, в жаркий летний день установка ПХМ может использоваться для отвода дополнительного тепла сверх проектной мощности геотермальной системы во время скачков температуры, которые обычно длятся всего несколько часов. Это затем снижает нагрузку на геотермальную систему в часы пик, когда стоимость электроэнергии, как правило, самая высокая.

Резервуары для хранения

PCM значительно снижают общую стоимость системы геотермального теплового насоса, поскольку ее не нужно проектировать для удовлетворения пиковых потребностей в нагреве/охлаждении. Кроме того, он также смещает энергетическую нагрузку с часов пик на часы непиковой нагрузки. Рисунок Изменение температуры показывает изменение температуры в обычный летний день в июле 2010 года в Чикаго. Высокая температура в 90 градусов держалась недолго, около 4 часов, а затем быстро возвращалась к уровню ниже 85 градусов. Эти относительно короткие температурные пики легко контролируются модулями PCM.

Изменение температуры Изменение температуры в обычный июльский день в Чикаго. Источник: Сохаил Мурад вычислил данные, используя данные Лаборатория экологических исследований Великих озер

В заключение следует отметить, что геотермальные тепловые насосы являются очень привлекательным и экономичным устойчивым источником энергии как для отопления, так и для охлаждения с минимальным выбросом углекислого газа. Это хорошо разработанная технология, которую можно легко внедрить как в жилые, так и в коммерческие здания как на этапе проектирования, так и при модернизации зданий.

Контрольные вопросы

По какому принципу работает геотермальный тепловой насос?

Что делает его более экономичным по сравнению с электрическим нагревом или обычными печами?

Подходят ли геотермальные тепловые насосы для умеренного климата (например, Майами, Флорида)? Являются ли обычные электрические или газовые печи единственным выбором в этих областях?

Сноски

1 По той же причине вода кипит при более низких температурах на больших высотах, где давление ниже, например в Боулдере, штат Колорадо.

Глоссарий

геотермальная энергия: Энергия земли.

тепловой насос: Устройство, позволяющее отводить тепло при более низкой температуре и подавать его при более высокой температуре, например, кондиционер.

системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC): Такие системы, как печи и кондиционеры, которые обычно используются в домах и коммерческих зданиях.

материалы с фазовым переходом: Материалы, которые могут поглощать и отдавать большее количество тепла, чем обычные строительные материалы, поскольку они могут изменять свое состояние (твердое или жидкое).

Принципы и компоненты геотермальных систем тепловых насосов

Что означает термин «геотермальный»? Гео просто означает «земля», а термальный означает «из, относящийся к теплу или вызванный им». Например: горячие источники = термальные воды, тепловая нагрузка = тепловая нагрузка, а изоляция, замедляющая поток тепла = теплоизоляция.

Отсюда мы можем получить основное определение геотермальной энергии: «из-за тепла земли, связанного с ним или вызванного им». Геотермальные тепловые насосы являются одним из способов использования этого тепла. Геотермальные тепловые насосы, также называемые грунтовыми тепловыми насосами (может быть землей или грунтовыми водами) или системами энергии земли (ESS), используют систему оборудования и трубопроводов для передачи тепла от земли к занимаемому пространству зимой и от оккупированное пространство на землю летом.

Что такое тепловой насос? Тепло естественным образом переходит от более теплых веществ к более холодным. Например, если вы наберете стакан со льдом и поставите его на стол, лед растает, если температура в помещении превысит 32 градуса по Фаренгейту. На самом деле происходит то, что тепло из комнаты перетекает на лед в стакане, повышая его температуру. Оставшись в одиночестве, и лед, и комната найдут равновесие.

Тепловой насос работает наоборот, заставляя тепло перемещаться от более низких температур к более теплым. Геотермальные тепловые насосы действуют так же, как тепловые насосы воздух-воздух, но поскольку разница температур намного меньше, энергия, необходимая для работы системы, намного меньше. Тепло земли также можно использовать для нагрева бытовой воды до 125 градусов. Зимой системы геотермального теплового насоса отводят тепло от земли через жидкость, такую как грунтовые воды, растворы антифриза или хладагенты. Затем это тепло передается воздуху в помещении с помощью теплового насоса. В летние месяцы этот процесс идет вспять; тепло извлекается из воздуха в помещении и передается на землю через грунтовые воды или раствор антифриза. Система прямого испарения (DX) использует хладагент в теплообмене грунта вместо раствора антифриза.

Геотермальные тепловые насосы могут использоваться как в системах с принудительной подачей воздуха, так и в водяных системах отопления. Они также могут быть спроектированы и установлены для обеспечения только обогрева, обогрева с «пассивным» охлаждением или обогрева с «активным» охлаждением. Системы только для обогрева не обеспечивают охлаждение. Пассивные системы охлаждения обеспечивают охлаждение, прокачивая холодную воду или антифриз через систему без использования теплового насоса для помощи в этом процессе. Системы активного охлаждения используют тепловой насос.

Летом (режим охлаждения) тепло отводится изнутри пространства, в данном случае 70 градусов, в землю, которая имеет постоянную температуру 55 градусов. В этой ситуации вместо того, чтобы требовать, чтобы тепловой насос перекачивал тепло из более прохладной области в более теплую, происходит естественный поток тепла от более теплой на 70 градусов к более прохладной на 55 градусов. Обычно этот процесс не требует помощи теплового насоса. Затем в зимнее время (режим обогрева) необходимо извлекать тепло из земли с постоянной температурой 55 градусов и отводить в пространство, поддерживая температуру 70 градусов. Поскольку 55 градусов намного выше 45-градусного ограничения тепловых насосов, можно легко увидеть экономию. В отличие от воздушных тепловых насосов, которые сегодня широко используются во многих домах, ленточному электрическому обогреву не требуется.

При воздушном тепловом насосе летом (режим охлаждения) тепло отводится изнутри помещения, в данном случае 70 градусов, до температуры окружающего наружного воздуха 95 градусов. Этот отвод тепла от более холодного вещества к более теплому требует теплового насоса, чтобы обратить вспять естественный поток тепла. В зимнее время (режим обогрева) тепло отбирается от окружающего наружного воздуха с температурой 0 градусов и подается во внутреннее пространство, температура которого поддерживается на уровне 70 градусов. Поскольку это также изменяет естественный поток тепла, требуется тепловой насос. К сожалению, поскольку разница между температурой в помещении и наружной температурой настолько велика, тепловой насос сам по себе не может выполнить эту задачу. Из-за этого необходимо обеспечить резервное тепло, обычно в виде нагрева электрической полосы. Он устроен таким образом, что электрическая лента нагревается каждый раз, когда температура наружного воздуха падает ниже 45 градусов. Другой способ взглянуть на это — сказать, что если температура наружного воздуха ниже 45 градусов, воздушные тепловые насосы неэффективны. По этой причине воздушные тепловые насосы обычно не рекомендуются для использования в более холодном климате на севере США и Канады. Хотя электрическая компания может предложить скидки на установку воздушного теплового насоса, это, вероятно, будет единственной экономией, которую вы, как домовладелец, понесете.

Легко понять, почему геотермальная энергия так привлекательна и откуда берется экономия энергии. Кроме того, поскольку снаружи нет оборудования, техническое обслуживание можно легко планировать круглый год. Еще одна экономия заключается в том, что оборудование больше не подвергается воздействию экстремальных зимних и летних условий.

Геотермальные тепловые насосы имеют внутренние компоненты и наружный теплообменник. Теплообменник может быть одного из двух типов: система с замкнутым контуром или система с открытым контуром. В системе с замкнутым контуром вся жидкость, выходящая из здания для прохождения через теплообменник, будет доставлена обратно в здание после завершения цикла. В системе с открытым контуром вода откачивается из колодца или колодцев и направляется в здание для обмена теплом. Затем его откачивают обратно и сбрасывают в тот же водоем, из которого он был первоначально выкачан. Поле вертикальной скважины может быть использовано для системы открытого цикла. Из систем с замкнутым контуром есть три различных направления контура теплообменника, все из которых скрыты под землей.

Горизонтальные грунтовые теплообменники с замкнутым контуром закапываются в среднем на глубину от 5 футов 0 дюймов до 8 футов 0 дюймов. На этой глубине температура земли составляет почти стабильные 55 градусов и не зависит от климата и погодных условий. Внешние трубопроводы устанавливаются горизонтально и должны быть очень длинными, чтобы обменивать необходимое количество тепла. Когда теплообменник заглублен, вода или другой хладагент циркулирует по контуру. Одним из способов ограничения длины горизонтальных каналов, используемых для размещения теплообменника, является использование изделия, напоминающего «Slinky». Они были изобретены, чтобы зарыть мили трубопровода в ограниченном пространстве. Используемый теплообменник другого типа может быть зарыт в близлежащем пруду или озере. Опять же, можно использовать трубопровод в стиле «Slinky», чтобы минимизировать длину трубопровода, который необходимо заглубить. Поскольку трубопровод находится на плаву и наполнен воздухом, его сначала заполняют, а затем используют бетонные блоки, чтобы опустить теплообменник на дно пруда или озера.

Скважинные теплообменники (BHE), также называемые скважинными теплообменниками (DHE), используются там, где площадь суши ограничена. Например, они могут располагаться под парковкой или даже под самим зданием. В этом типе системы вертикальные отверстия бурятся в земле по шаблону. Затем в просверленные отверстия вставляются петли трубопровода и соединяются коллектором вверху. Читатель не хотел бы размещать скважины под зданием из-за сложности обслуживания оборудования. Хотя срок службы скважинных теплообменников составляет от 50 до 75 лет, никто не знает, какое обслуживание может потребоваться, так как за такой срок системы нигде не устанавливались. Скважинные теплообменники также могут использоваться в системах с открытым контуром.

Геотермальные тепловые насосы стоят около 2500 долларов за тонну мощности. Например, если в типичном доме используется трехтонный агрегат, то геотермальный тепловой насос будет стоить около 7500 долларов, что почти вдвое больше, чем у типичной системы теплового насоса. Вы также должны принять во внимание стоимость бурения, рытья траншей и установки скважинных петель, коллекторов или трубопроводов, в зависимости от типа системы. В среднем стоимость бурения может составить от 10 000 до 30 000 долларов в зависимости от рельефа местности и состава грунта. Но эффективная геотермальная система достаточно экономит на счетах за коммунальные услуги, так что инвестиции могут окупиться за пять-десять лет.

Геотермальные тепловые насосы требуют минимального обслуживания, поскольку они относительно долговечны по сравнению с обычными тепловыми насосами, в которых конденсатор находится снаружи. У них меньше механических компонентов, чем у других систем, и большинство этих компонентов находятся под землей или в помещении, защищенном от непогоды. Подземный трубопровод, используемый в системе, часто гарантированно прослужит от 25 до 50 и более лет и практически не вызывает беспокойства. Компоненты внутри малы и легко доступны для обслуживания. Как и в обычной системе принудительной вентиляции, теплый и холодный воздух распределяются по воздуховодам в помещения. Кроме того, поскольку нет внешнего конденсатора, как в системах кондиционирования воздуха или обычных тепловых насосах, геотермальные системы намного тише.

Как это работает

Как работает геотермальная система?

Видео 1

Что такое геотермальное отопление и охлаждение?

Где бы вы ни жили, температура под землей держится около 55°F круглый год.

Чтобы подключиться к этой стабильной подземной температуре, в геотермальной системе используется петля из труб, закопанных в землю. По этому кольцу труб прокачивается раствор воды и экологически безопасного антифриза. Контур заземления образует большой теплообменник, который используется геотермальной системой для обогрева и охлаждения вашего дома.

Видео 2

Геотермальные петлевые системы

Существует четыре типа петлевых систем, которые можно установить с геотермальной системой ClimateMaster. Вертикальные, горизонтальные петли, петли пруда/озера или система с открытой петлей, которая подключается к колодезной воде.

Тип и размер петлевой системы, наиболее подходящей для вашего дома, может определить ваш местный хорошо обученный геотермальный дилер ClimateMaster.

Видео 3

Сравнение систем

Чем отличается геотермальная система ClimateMaster от других традиционных систем?

Геотермальные системы более эффективны и менее затратны в эксплуатации, чем воздушные тепловые насосы для отопления или охлаждения. Геотермальные также более эффективны, чем нефтяные, газовые или пропановые печи для отопления.

Видео 4

Почему ClimateMaster?

Компания ClimateMaster, признанная одним из самых надежных брендов систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в Америке, была единственным брендом геотермальной энергии, получившим рейтинг.

Наша приверженность инновационным и устойчивым геотермальным системам может быть сравнима только с нашими сотрудниками и их приверженностью качеству и обслуживанию.

Геотермальное отопление

Зимой геотермальные системы отопления и охлаждения ClimateMaster поглощают тепло, хранящееся в земле, через воду, циркулирующую в подземном контуре. Это тепло переносится к наземным тепловым насосам, где оно концентрируется, а затем направляется в виде теплого, комфортного воздуха по всему дому.

Когда вам больше всего нужно отопление, воздух снаружи самый холодный. В результате традиционный тепловой насос с воздушным источником усердно работает, чтобы извлечь из холодного воздуха количество тепла, необходимое для надлежащего обогрева вашего дома. Напротив, система геотермального теплового насоса потребляет меньше энергии, поскольку она легко поглощает тепло земли из обильных запасов, хранящихся под вашим домом, что делает геотермальное отопление значительно более энергоэффективным.

Газовые печи работают на природном газе, чтобы обеспечить теплом ваш дом, и стоят всего 9КПД составляет 8%, в то время как геотермальные системы потребляют значительно меньше энергии, собирая тепло из земли, достигая эффективности 400-600%.

Земля поглощает почти половину солнечной энергии, получаемой нашей планетой. В результате земля круглый год остается при постоянной умеренной температуре чуть ниже ее поверхности. Однако температура воздуха сильно варьируется от лета к зиме, что делает воздушное (традиционное) отопление и охлаждение наименее эффективными, когда они вам нужны больше всего.

Геотермальные системы отопления и охлаждения используют преимущества стабильной температуры под землей с использованием системы трубопроводов, обычно называемой «контуром». Вода циркулирует в контуре для обмена теплом между вашим домом, геотермальным тепловым насосом и землей, обеспечивая геотермальное отопление, охлаждение и горячее водоснабжение с удивительно высокой эффективностью.

На самом деле, геотермальные системы отопления и охлаждения ClimateMaster имеют КПД 400–600 % и могут снизить ваши расходы на отопление, охлаждение и горячее водоснабжение до 70 %.

Хотите знать, как геотермальная энергия может работать в вашем доме? Свяжитесь с одним из наших дружелюбных местных дилеров через страницу «Найти дилера» или воспользуйтесь нашим простым калькулятором экономии геотермальной энергии, чтобы узнать, сколько вы могли бы сэкономить с геотермальным отоплением и охлаждением!

Вот что говорит Министерство энергетики США о геотермальных тепловых насосах:

Видео 1

Что такое геотермальная система отопления и охлаждения?

Где бы вы ни жили, температура под землей держится около 55°F круглый год. Чтобы использовать эту стабильную подземную температуру, геотермальная система использует петлю труб, закопанных в землю. По этой петле труб прокачивается раствор воды и экологически безопасного антифриза. Этот заземляющий контур образует большой теплообменник, который используется геотермальной системой для обогрева и охлаждения вашего дома.

Видео 2

Геотермальные петлевые системы

Видео 3

Сравнение систем

Чем отличается геотермальная система ClimateMaster от других традиционных систем?

Видео 4

Почему ClimateMaster?

Lifestory Research Исследование, которому доверяют больше всего в Америке, основанное на мнении 17 878 национальных потребителей, включило ClimateMaster в число самых надежных брендов HVAC в Америке, а ClimateMaster стал единственным брендом геотермальной энергии.

Геотермальное охлаждение

Летом геотермальные системы отопления и охлаждения ClimateMaster поглощают тепло из вашего дома и передают его в подземный контур, где оно затем поглощается более прохладной землей. Геотермальный тепловой насос использует холодную воду, возвращающуюся из-под земли, для создания прохладного осушенного воздуха в вашем доме.

Когда вам больше всего нужно охлаждение, наружный воздух самый горячий. Традиционный воздушный тепловой насос должен усердно работать, чтобы направить тепло из вашего дома в уже насыщенный теплом воздух. Напротив, геотермальный тепловой насос потребляет меньше энергии, поскольку он легко отводит тепло в холодную землю, что делает геотермальное охлаждение значительно более энергоэффективным.

Как геотермальное отопление и охлаждение напрямую сравниваются с более традиционными методами обогрева и охлаждения вашего дома, которые вы, вероятно, используете? Особенно, когда речь идет о том, КАК системы обеспечивают отопление и охлаждение? В этом видео ответы на ваши вопросы.

Геотермальное отопление

Хотите знать, как геотермальная энергия может работать в вашем доме? Свяжитесь с одним из наших дружелюбных местных дилеров, заполнив форму справа, или воспользуйтесь нашим простым калькулятором экономии геотермальной энергии, чтобы узнать, сколько вы могли бы сэкономить за счет геотермального отопления и охлаждения!

Вот что говорит Министерство энергетики США о геотермальных тепловых насосах:

Что такое геотермальная энергия? Как это работает?

Геотермальная энергия — это тип возобновляемой энергии, получаемой из ядра Земли. Он возникает из-за тепла, выделяющегося при первоначальном формировании планеты и радиоактивном распаде материалов. Эта тепловая энергия хранится в горных породах и жидкостях в центре Земли.

Разница между температурой в ядре Земли и на поверхности приводит к непрерывной передаче тепловой энергии от центра к внешней части планеты.

Высокие температуры свыше 4000°C заставляют некоторые породы в центре Земли плавиться и образовывать горячие расплавленные породы, называемые магмой. Это тепло также заставляет мантию вести себя пластично, и ее части конвектируются вверх, поскольку она легче окружающей породы.

Горная порода и вода в земной коре могут достигать температуры около 370°C.

Тепловая энергия, содержащаяся в горных породах и жидкостях, может быть обнаружена на небольших глубинах вплоть до нескольких миль под поверхностью Земли.

Содержание

Нажмите на ссылки ниже, чтобы перейти к разделу руководства:

Что это значит?
Как это используется?
Как производится?
Как это работает?
Каковы преимущества и недостатки?

Слово «геотермальный» имеет греческие корни, где γη (гео) означает «земля» и θερμος (термос) — «горячий».

Он использовался в некоторых странах на протяжении тысячелетий для приготовления пищи и в системах отопления. Подземные геотермальные резервуары пара и нагретой воды можно использовать для выработки электроэнергии, а также для других целей, связанных с обогревом и охлаждением.

Одним из примеров отопления и охлаждения является установка геотермального теплового насоса на глубине около 10 футов под землей. Эти трубы заполнены водой или раствором антифриза. Вода перекачивается по замкнутому контуру труб. Эти геотермальные тепловые насосы помогают охлаждать здания летом и поддерживать тепло летом. Это происходит за счет поглощения тепла земли, когда вода циркулирует обратно в здание.

Геотермальная вода использовалась для выращивания растений в теплицах, для централизованного теплоснабжения домов и предприятий. Его также можно проложить под дорогами для таяния снега.

Скважины глубиной до мили и более бурятся в подземных резервуарах, чтобы получить доступ к геотермальным ресурсам. Эти ресурсы можно эксплуатировать за счет природного тепла, проницаемости горных пород и воды или с помощью усовершенствованных геотермальных систем, которые увеличивают или создают геотермальные ресурсы посредством процесса, называемого гидравлическим стимулированием. Эти геотермальные ресурсы, будь то природные или усовершенствованные, приводят в действие турбины, связанные с генераторами электроэнергии.

Первый зарегистрированный случай использования геотермального тепла для производства электроэнергии произошел в Лардерелло, Италия, в 19 году. 04. Тем не менее, геотермальное тепло использовалось для купания с эпохи палеолита. Также было показано, что обезьяны в Японии используют нагретую воду из горячих источников, чтобы согреться в зимние месяцы в горных районах.

Геотермальные электростанции бывают трех различных конструкций; сухой пар, мгновенный и бинарный:

Самый старый тип — это сухой пар, который берет пар непосредственно из трещин в земле для привода турбины.
Установки мгновенного испарения извлекают из-под земли горячую воду под высоким давлением и смешивают ее с более прохладной водой под низким давлением. Это, в свою очередь, создает пар, который используется для привода турбины.
Бинарные установки используют горячую воду, пропущенную через вторичную жидкость, которая имеет более низкую температуру кипения, чем вода. Вторичная жидкость превращается в пар, который приводит в движение турбину. Ожидается, что большинство будущих геотермальных электростанций будут бинарными.

Соединенные Штаты являются крупнейшим производителем в мире. У них также есть крупнейшая геотермальная разработка в мире, расположенная в Гейзерах к северу от Сан-Франциско, Калифорния. Несмотря на название, там нет гейзеров, а используется только пар, а не горячая вода.

Первая скважина для выработки электроэнергии была пробурена в 1924 году, в 1950-х годах было пробурено еще несколько скважин, а с 1970-х годов велась дальнейшая разработка.

Другие страны, такие как Исландия, имеют хорошие возможности для использования геотермальных ресурсов, что они делают с 1907 года. С 25 действующими вулканами и 600 горячими источниками 25% энергии Исландии поступает от пяти геотермальных электростанций.

Основными преимуществами геотермальной энергии как источника возобновляемой энергии являются экологические. Он производит только одну шестую часть углекислого газа, выбрасываемого электростанцией, работающей на чистом природном газе.

Геотермальная энергия также дешевле, чем традиционная энергия, с экономией до 80% по сравнению с ископаемым топливом.

В отличие от других возобновляемых источников энергии, таких как солнце и ветер, она доступна постоянно.

Несмотря на то, что геотермальная энергия недорогая, устойчивая и безвредная для окружающей среды, она не лишена недостатков.

Во-первых, производство ограничено областями вблизи границ тектонических плит. Кроме того, некоторые места могут остыть после десятилетий использования.

Хотя после постройки завода это дешевле, чем ископаемое топливо, бурение и разведка этих участков обходятся дорого. Отчасти это связано с большим износом сверл и других инструментов в таких агрессивных средах.

Геотермальные электростанции могут выделять сероводород, газ с запахом тухлых яиц. Наконец, некоторые геотермальные жидкости содержат небольшое количество токсичных материалов, от которых необходимо избавляться.

Благодаря опыту TWI в области покрытий и свойств материалов, а также нашей обширной работе в нефтегазовой отрасли, мы имеем все возможности для применения этого опыта в полевых условиях.

Например, знания TWI в области износостойких материалов обеспечивают потенциальные решения для геотермального бурения. Кроме того, наши знания в области структурной целостности и управления целостностью, а также наш опыт в области соединения имеют прямое применение в геотермальных проектах.

TWI уже работает над рядом проектов вместе с некоторыми ведущими мировыми компаниями в области геотермальных технологий и энергетики.

Дополнительная информация

Каковы преимущества и недостатки?

Геотермальная энергия — это устойчивый и возобновляемый источник энергии, который до сих пор в значительной степени не используется.

Геотермальная энергия в TWI

Компания TWI участвовала в нескольких проектах, направленных на использование и развитие использования геотермальной энергии в промышленности.

геотермальная энергия | Описание, использование, история, плюсы и минусы

Геотермальная электростанция Nesjavellir

См. все СМИ

Связанные темы:: Земля энергия термальная энергия

Просмотреть весь соответствующий контент →

Резюме

Прочтите краткий обзор этой темы

геотермальная энергия , форма преобразования энергии, при которой тепловая энергия Земли улавливается и используется для приготовления пищи, купания, обогрева помещений, производства электроэнергии и других целей.

Тепло недр Земли порождает явления на поверхности, такие как потоки лавы, гейзеры, фумаролы, горячие источники и грязевые котлы. Тепло образуется главным образом в результате радиоактивного распада калия, тория и урана в земной коре и мантии, а также в результате трения, возникающего по краям континентальных плит. Последующий ежегодный низкопотенциальный тепловой поток на поверхность составляет в среднем от 50 до 70 милливатт (мВт) на квадратный метр во всем мире. Напротив, приходящая солнечная радиация, падающая на поверхность Земли, дает 342 ватта на квадратный метр в год ( см. солнечная энергия). Геотермальную тепловую энергию можно извлекать и использовать для нужд человека, и она доступна в любом месте на поверхности Земли. Расчетная энергия, которая может быть извлечена и использована на поверхности, составляет 4,5 × 10 90 288 6 90 289 эксаджоулей, или около 1,4 × 10 90 288 6 90 289 тераватт-лет, что примерно в три раза превышает годовое потребление всех видов энергии в мире.

Количество полезной энергии из геотермальных источников зависит от глубины и метода извлечения. Повышение температуры горных пород и других материалов под землей в среднем составляет 20–30 ° C (36–54 ° F) на километр (0,6 мили) глубины во всем мире в верхней части литосферы, и эта скорость увеличения намного выше в большинстве регионов. Известные геотермальные зоны Земли. Обычно для извлечения тепла требуется жидкость (или пар), чтобы доставить энергию на поверхность. Поиск и разработка геотермальных ресурсов может быть сложной задачей. Это особенно верно для высокотемпературных ресурсов, необходимых для производства электроэнергии. Такие ресурсы обычно ограничены частями мира, характеризующимися недавней вулканической активностью, или расположенными вдоль границ плит или в горячих точках земной коры. Несмотря на то, что на Земле есть непрерывный источник тепла, скорость извлечения нагретых жидкостей и пара может превышать скорость восполнения, и поэтому использование ресурса должно управляться устойчиво.

Использование

Использование геотермальной энергии можно разделить на три категории: приложения прямого использования, геотермальные тепловые насосы (GHP) и производство электроэнергии.

Викторина «Британника»

Энергия и ископаемое топливо

От ископаемого топлива и солнечной энергии до электрических чудес Томаса Эдисона и Николы Теслы — мир живет за счет энергии. Используйте свои природные ресурсы и проверьте свои знания об энергии в этой викторине.

Прямое использование

Вероятно, наиболее широко используемый набор приложений включает прямое использование нагретой воды из-под земли без необходимости использования какого-либо специального оборудования. Во всех приложениях прямого использования используются низкотемпературные геотермальные ресурсы, температура которых колеблется от 50 до 150 ° C (от 122 до 302 ° F). Такая низкотемпературная геотермальная вода и пар использовались для обогрева отдельных зданий, а также целых районов, где многочисленные здания отапливаются от центрального источника снабжения. Кроме того, геотермальными ресурсами обогреваются многие плавательные бассейны, бальнеологические (лечебные) сооружения на курортах, оранжереи и аквакультурные пруды по всему миру. Другие виды прямого использования геотермальной энергии включают приготовление пищи, промышленное применение (например, сушку фруктов, овощей и древесины), пастеризацию молока и крупномасштабное таяние снега. Для многих из этих видов деятельности горячая вода часто используется непосредственно в системе отопления или может использоваться в сочетании с теплообменником, который передает тепло при наличии проблемных минералов и газов, таких как сероводород, смешанных с жидкостью.

Геотермальные тепловые насосы

Геотермальные тепловые насосы (GHP) используют относительно стабильные умеренные температурные условия, которые возникают в пределах первых 300 метров (1000 футов) от поверхности, чтобы обогревать здания зимой и охлаждать их летом. В этой части литосферы горные породы и грунтовые воды находятся при температуре от 5 до 30 ° C (от 41 до 86 ° F). На меньших глубинах, где находится большинство GHP, например, в пределах 6 метров (около 20 футов) от поверхности Земли, температура земли поддерживает почти постоянную температуру от 10 до 16 ° C (от 50 до 60 ° F). Следовательно, это тепло можно использовать для обогрева зданий в холодные месяцы года, когда температура воздуха опускается ниже температуры земли. Аналогичным образом, в теплые месяцы года теплый воздух может забираться из здания и циркулировать под землей, где он теряет большую часть своего тепла и возвращается обратно.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Система GHP состоит из теплообменника (контур труб, закопанных в землю) и насоса. Теплообменник передает тепловую энергию между землей и воздухом на поверхности с помощью жидкости, циркулирующей по трубам; используемая жидкость часто представляет собой воду или смесь воды и антифриза. В теплое время года тепло от теплого воздуха передается теплообменнику и жидкости. При движении по трубам тепло рассеивается в скалах, почве и грунтовых водах. Насос реверсируется в холодные месяцы. Тепловая энергия, запасенная в относительно теплом грунте, повышает температуру жидкости. Затем жидкость передает эту энергию тепловому насосу, который нагревает воздух внутри здания.

GHP имеют ряд преимуществ по сравнению с более традиционными системами отопления и кондиционирования воздуха. Они очень эффективны, потребляют на 25–50 процентов меньше электроэнергии, чем сопоставимые традиционные системы отопления и охлаждения, и производят меньше загрязнений. Сокращение энергопотребления, связанное с GHP, может привести к снижению выбросов парниковых газов на 44% по сравнению с тепловыми насосами с воздушным источником (которые передают тепло между внутренним и наружным воздухом). Кроме того, по сравнению с системами электрообогрева (которые преобразуют электричество в тепло) в сочетании со стандартными системами кондиционирования воздуха, GHP могут производить на 72% меньше выбросов парниковых газов.

Производство электроэнергии

В зависимости от температуры и расхода жидкости (пара) геотермальная энергия может использоваться для производства электроэнергии. Геотермальные электростанции могут производить электроэнергию тремя способами. Несмотря на различия в конструкции, все три контролируют поведение пара и используют его для привода электрических генераторов. Учитывая, что избыточный водяной пар в конце каждого процесса конденсируется и возвращается в землю, где он повторно нагревается для последующего использования, геотермальная энергия считается формой возобновляемой энергии.

Некоторые геотермальные электростанции просто собирают поднимающийся из-под земли пар. В таких операциях с «сухим паром» нагретый водяной пар направляется непосредственно в турбину, которая приводит в действие электрический генератор. На других электростанциях, построенных на основе систем вторичного пара и бинарного цикла, для запуска процесса выработки электроэнергии используется смесь пара и нагретой воды («влажный пар»), извлекаемая из-под земли.

В электростанциях с мгновенным паром высокотемпературная вода под давлением подается из-под поверхности в резервуары на поверхности, называемые расширительными баками, где внезапное падение давления заставляет жидкую воду «вскипать» или испаряться в пар. Затем пар используется для питания турбогенераторной установки. Напротив, электростанции с бинарным циклом используют пар, приводимый в движение вторичной рабочей жидкостью (такой как аммиак и углеводороды), содержащейся в замкнутом контуре труб, для питания турбогенераторной установки. В этом процессе геотермально нагретая вода поднимается по другому набору труб, и большая часть энергии, хранящейся в нагретой воде, передается рабочей жидкости через теплообменник. Затем рабочая жидкость испаряется. После того, как пары рабочего тела проходят через турбину, они реконденсируются и возвращаются в теплообменник.

принцип работы геотермальной системы отопления на примерах фото и видео

Первые геотермальные отопительные системы

Принцип работы геотермального отопления

Технические особенности работы системы отопления геотермального типа

Достоинства геотермального отопления

Геотермальное отопление: принцип работы

Принцип действия геотермального отопления: ликбез

Принципы работы теплового насоса

Типы коллекторов

Закрытый тип коллектора

Вертикальный коллектор геотермального отопления

Принципы работы геотермального отопления с тепловым насосом

Принципы работы тепловых насосов

Разновидности тепловых насосов

Какой вариант теплового насоса самый выгодный?

Преимущества геотермального отопления

Недостатки геотермального теплового насоса

Какой вариант теплового насоса самый выгодный?

Как земля обогревает дом или как работает тепловой насос? |Блог

Как действует геотермальное отопление?

Виды тепловых насосов

Воздушный и земляной тепловые насосы – почему и как выбрать?

Почему стоит рассмотреть возможность установки воздушного теплового насоса в доме?

Почему стоит рассмотреть возможность установки в доме земляного теплового насоса?

Как правильно выбрать тепловой насос?

Государственное софинансирование установки теплового насоса

Сотрудничество с Incredit

Геотермальное отопление – тепловые насосы в реальности

Реальный расчет эффективности тепловых насосов

Внутри ТЭН. Вам не сказали?

О КПД геотермальных установок

Оттайка внешнего блока

Геотермальное отопление дома принцип работы — nehomesdeaf

Геотермальное домашнее отопление

Специфики геотермального теплоснабжения

Принцип геотермального теплоснабжения

Способы реализации геотермальной установки

Преимущества, и недостатки геотермального теплоснабжения

Как выполнить геотермальное домашнее отопление – рабочий принцип, способы устройства собственными руками

Специфики геотермальной системы для отопления

Рабочий принцип геотермального домашнего отопления

Варианты монтажа термальной системы обогрева собственными руками

Преимущества, и недостатки геотермального теплоснабжения

Рабочий принцип геотермального домашнего отопления

Рабочий принцип системы обогрева

Разновидности геотермальных систем

Плюсы аналогичного способа теплоснабжения

Самостоятельная организация геотермального теплоснабжения

Отопление дома воздушный тепловой насос (воздух-вода).

Как работает геотермальное отопление и охлаждение

Вы больше визуальный ученик?

В чем разница между геотермальной печью Dandelion и традиционной печью?

Узнайте, почему нью-йоркские домовладельцы любят Dandelion Geothermal

Сколько можно сэкономить с помощью геотермальной энергии одуванчика?

Посмотрите, сколько вы можете сэкономить с Dandelion Geothermal

Геотермальное отопление и охлаждение | Устойчивое развитие: всеобъемлющая основа

Цели обучения

Введение

Тепловой насос

Геотермальное отопление и охлаждение

Типы геотермальных систем

Экономика геотермальных систем

Повышение эффективности геотермальных систем

Контрольные вопросы

Сноски

Глоссарий

Принципы и компоненты геотермальных систем тепловых насосов

Как это работает

Что такое геотермальная энергия? Как это работает?

Содержание

Дополнительная информация

Каковы преимущества и недостатки?

Геотермальная энергия в TWI

геотермальная энергия | Описание, использование, история, плюсы и минусы

Прочтите краткий обзор этой темы

Использование

Прямое использование

Геотермальные тепловые насосы

Производство электроэнергии

Добавить комментарий Отменить ответ