Ang init ay isa sa mga pinaka-hinahangad na uri ng enerhiya na kailangan para mapanatili ang buhay ng tao. Kasabay nito, ang mga gastos sa mapagkukunan para sa produksyon nito ay lubos na kahanga-hanga - kung ito ay kuryente na may mga produktong petrolyo o tradisyonal na panggatong tulad ng karbon at kahoy. Malinaw, laban sa background na ito, may pangangailangan na mag-alok ng alternatibong paraan ng pag-init. Ang isa sa mga pinaka-promising at aktibong pagbuo ng mga teknikal na solusyon ng ganitong uri ay isang geothermal heat pump, ang konsepto nito ay unti-unting lumalapit sa mga domestic operating condition.
Pangkalahatang-ideya ng teknolohiya
Anumang ideya ng isang alternatibong pinagmumulan ng init ay nagsasangkot ng serbisyo ng isa o ibang natural na materyal o phenomenon. Sa kasong ito, ang subsoil ay ang sentral na tagapagtustos ng enerhiya. Ground sa tiyaksapat na malalim upang mapanatili ang isang sapat na temperatura upang ang init nito ay maipon at higit pang magamit sa ibabaw. Ang mga mapagkukunang hydrological ay maaari ding ituring bilang pinagmumulan ng init, na gumagawa ng mga pagsasaayos sa teknikal na disenyo ng imprastraktura ng imbakan.
Upang kumatawan sa pagiging epektibo ng teknolohiyang ito, mapapansin na kapag nag-iinvest ng 1 kW ng enerhiya sa pagpapanatili ng isang geothermal heat pump, maaari kang makakuha ng return sa anyo ng 2-6 kW. Ano ang nagpapaliwanag ng napakataas na kahusayan? Kung ikukumpara sa iba pang paraan ng pagproseso ng mga likas na pinagmumulan ng enerhiya, ang mga geothermal na mekanismo ay hindi nagbibigay ng mga intermediate na hakbang sa conversion. Halimbawa, ang pag-iimbak ng solar energy ay nangangailangan ng liwanag at init upang ma-convert sa kuryente, na ginagamit sa pagpapatakbo ng bahay. Sa kasong ito, ang init ay hindi na-convert, ngunit direkta o may kaunting transitional na hakbang ay inililipat sa mga target na mamimili.
Prinsipyo ng operasyon
Upang magsimula, ito ay nagkakahalaga ng pagtukoy sa mga partikular na punto na kasangkot sa proseso ng geothermal heating. Ang proseso ay nagsisimula sa lupa - sa isang antas na matatagpuan sa ibaba ng nagyeyelong punto. Maaaring mag-iba ang temperatura depende sa lalim. Para sa isang minimum na thermal effect, sapat na ito ay lumampas sa 0 ° C, ngunit sa pagsasanay 35-40 ° C ay itinuturing na isang matipid na makatwirang tagapagpahiwatig. Ang end user ay ang heating circuit.
Ang isang espesyal na pipeline ay responsable para sa paglilipat ng enerhiya mula sa lupa patungo sa sistema ng pag-init ng bahay,sineserbisyuhan ng isang geothermal heat pump. Ang prinsipyo ng operasyon ay batay sa katotohanan na ang init ay inililipat sa pamamagitan ng linya ng supply na ito na may isang evaporator heat exchanger kasama ang nagpapalamig na circuit. Tulad ng sa mga air conditioner, gumaganap ang freon ng aktibong evaporating substance. Bago ang simula ng bomba, ito ay nasa isang likidong estado, at pagkatapos ng pagsisimula ay pumasa ito sa isang gas na anyo. Dagdag pa, ang na-update na nagpapalamig ay inilipat sa compressor, ang mga komunikasyon na kung saan ay konektado sa panghuling heating circuit. Ang sobrang freon sa puntong ito ay dini-discharge sa pamamagitan ng outlet channel.
Geothermal Equipment
Ang pangunahing functional na elemento ng system ay isang thermal mechanical pump. Ang istraktura ng unit ay kinakatawan ng tatlong circuit:
- Panlabas. Nagpapalipat-lipat ng karaniwang coolant sa anyo ng antifreeze o brine.
- Internal. Naglalaman ng nagpapalamig sa mga selyadong silid kung saan nagaganap ang mga proseso ng heating-evaporation.
- Outer loop na direktang napupunta sa target na naihatid na system.
Gayundin, ang listahan ng mga gumaganang katawan ng geothermal heat pump para sa pagpainit ay kinabibilangan ng compressor, evaporator, discharge channel, at mga heat carrier. Mahalagang tandaan na ang mga disenyo, layout at karagdagang pag-andar ay maaaring mag-iba depende sa application. May mga pag-install para sa lupa, para sa tubig at hangin, pati na rin mga pinagsamang sistema na maaaring gumana sa iba't ibang mga kondisyon.
Mga pinagmumulan ng init at mga pasilidad sa imbakan
Ang geothermal system ay may maraming pakinabang,nauugnay sa matipid na supply ng enerhiya, pagiging praktikal at teknolohikal na accessibility para sa domestic na paggamit. Ngunit, tulad ng ibang mga sistema na nag-iimbak ng alternatibong enerhiya, nakadepende ito sa pinagmulan. Samakatuwid, upang matiyak ang katatagan ng supply ng init, kinakailangang pag-isipan nang maaga ang posibilidad ng pagkonekta sa isang backup na channel ng supply ng enerhiya. Ang mga pinagmumulan ng lupa at hydrological ay tatalakayin sa ibaba, ngunit sa ngayon, dapat mong pamilyar sa prinsipyo ang gumaganang imprastraktura na nagsisilbing geothermal heat pump bilang isang resource supply system. Ang mga bulk na materyales, tubo, probes at istruktura, ang istraktura na maaaring makaipon ng enerhiya, ay kumikilos bilang mga tatanggap ng init. Sa partikular, ang mga ito ay maaaring mga heating mat na nauugnay sa isang pump, coolant at mga third-party na heating system.
Ground source of thermal energy
Ang mga system na may mataas na kapasidad na nag-iimbak ng geothermal energy ay inilalagay sa mga field na humigit-kumulang 200 m22. Ang isang layer ng lupa na 40-50 cm ang kapal ay tinanggal mula sa minarkahang zone sa ibaba ng freezing point. Sa pangkalahatan, ang isang kapal na 150-200 cm ay nakuha. Ang mga ito at iba pang data ay ipinahiwatig sa proyekto na may pagkalkula ng mga volume ng enerhiya para sa isang partikular na heating circuit. Malaki rin ang depende sa rehiyon, dahil sa isang lugar ay maaari kang kumuha ng 30 W mula sa 1 m2, at sa isa pa - 70-80 mula sa 1 m2.
Ang mga balon, trench o solidong platform ay nabuo sa site upang ma-accommodate ang mga nag-iipon na elemento. Ang pinaka-naa-access sa pagpapatupad ay isinasaalang-alangisang vertical downhole installation kung saan inilalagay ang spiral accumulation pipe o mat. Sa isang pahalang na pagsasaayos ng imprastraktura ng paggamit, ang isang ground source heat pump para sa pagpainit ay maaaring makagawa ng malaking halaga ng enerhiya, ngunit mayroon itong mga disadvantages. Nauugnay ang mga ito sa pagiging kumplikado ng mga gawaing lupa (nangangailangan ng mga espesyal na kagamitan upang bumuo ng malalaking lugar), ang pagbubukod ng anumang landscaping at mas mababang temperatura sa pagtatapos ng panahon ng pag-init.
Pinagmulan ng tubig ng thermal energy
Ang mga pangunahing bagay ng serbisyo sa kasong ito ay mga lawa, imbakan ng tubig at lawa. Tulad ng para sa mga nag-iipon na elemento, ang kanilang pag-andar ay ginagampanan ng mga polymer pipe na may pagpuno ng antifreeze. Ang dami ng nakuhang enerhiya sa karaniwan ay maaaring katawanin bilang 30 W bawat 1 m ng tubo. Para sa kumplikadong pagpapanatili ng isang malaking pribadong bahay, kinakailangan ang 12 kW - nang naaayon, kinakailangan na ayusin ang isang piping system na 400 m ang haba.
May isa pang diskarte sa pag-iimbak ng init mula sa mga mapagkukunang hydrological. Kung walang mga lawa at reservoir sa malapit, pagkatapos ay sa iyong sariling site maaari kang magbigay ng kasangkapan sa 2-3 balon na may mga balon na may lalim na mga 20 m. Ang tubig sa antas na ito ay magkakaroon ng temperatura na mga 10 ° C, ngunit ito ay sapat na para sa auxiliary heating function. Ang pangunahing punto ay ang isang geothermal heat pump ay gumaganap ng gawain ng patuloy na pagpapalipat-lipat ng mainit o mainit na tubig. Sa isang bahagi ng circuit, ang mapagkukunan ay patuloy na pinainit sa mga balon nang walang kaunting gastos, at ang bahay ay nag-iipon ng enerhiya mula sa bagong natanggap na bahagi ng tubig.
Pag-install ng geothermal system
Bago gumawa ng desisyon na bumili ng kagamitan, dapat suriin ng isa kung ang paggamit ng teknolohiyang ito ay karaniwang makatwiran sa isang partikular na rehiyon. Upang magawa ito, ang ilang mga pag-aaral sa paggalugad ng geological ay isinasagawa sa pagtukoy ng lalim ng pagyeyelo ng lupa.
Sa pag-install, mga tubo o iba pang nag-iipon na elemento, may kasamang pump at installation fitting. Ang panloob na imprastraktura ng pag-init ay maaaring mabuo ng mga radiator, fan cooler o isang mainit na sahig ng tubig, atbp. Ito ang magiging sistema para sa pagkonsumo ng ibinigay na mapagkukunan.
Kaya, ang mga geothermal heat pump ay inilalagay para sa bahay sa mga balon - tulad ng nabanggit na, hindi lamang lupa, kundi pati na rin ang tubig. Posible na magbigay ng mga balon, trenches at mga patlang na may likidong layer ng lupa, ngunit ang pagpipiliang ito ay mas madalas na ginagamit para sa pang-industriyang supply ng init. Sa nilikha na angkop na lugar, ang mga baterya ay inilalagay sa buong site - sa isang straight-line o spiral configuration. Ang mga circuit ay konektado sa isang pump na matatagpuan sa ibabaw, na, naman, ay konektado sa mga domestic heating circuit.
Mga tagagawa ng geothermal pump
Ang segment ay aktibong binuo sa pamamagitan ng pagsisikap ng pinakamalaking developer ng HVAC equipment. Sa partikular, ang tagagawa ng boiler na Viessmann ay nagtatanghal ng maaasahang mga yunit para sa pag-iimbak ng tubig at init sa lupa sa operating temperature na humigit-kumulang +65 °C. Para sa mga pang-industriya at pampublikong gusali na may lawak na 300-350 m2 ang NIBE F1145 ground source heat pump ay available. Sa kanyangKasama sa mga feature ang kakayahang kumonekta sa isang three-phase network sa 380 V, at isang single-phase network sa 220 V. Nag-aalok ang Japanese company na Mitsubishi ng mga unibersal na modelo ng geothermal pump sa mga tuntunin ng mga aplikasyon. Ang mga developer ng kumpanyang ito ay bumuo ng konsepto ng multi-zone heating separation na may pinasimple na control system mula noong 2007.
Huwag balewalain ang gayong promising na segment at mga domestic na kumpanya. Halimbawa, ang isang Russian-made BROSK Mark II 100 geothermal heat pump ay partikular na idinisenyo para sa isang pribadong mamimili - ang may-ari ng isang maliit na bahay sa bansa. Ngunit, sa kabila ng katamtamang pagganap, ang kagamitang ito ay nailalarawan bilang maaasahan, mahusay sa enerhiya at multifunctional.
Positibong feedback sa teknolohiya
Ang paraan ng pag-init na ito ay umaakit sa maraming tao sa kaginhawahan ng pagpapanatili, pagpapanatili at, siyempre, kaunting gastos sa pananalapi sa panahon ng operasyon. Ang kagamitan ay halos hindi nangangailangan ng mga consumable na materyales sa gasolina. Ang mga de-kuryenteng mapagkukunan ay kinakailangan upang matiyak ang pag-andar ng parehong bomba at kagamitan sa pagkontrol, ngunit ang mga ito ay hindi gaanong mahalaga laban sa background ng dami ng ibinalik na enerhiya. Ang pagiging magiliw sa kapaligiran ng mga geothermal heat pump ay binibigyang-diin din. Ang mga pagsusuri at sa lahat ng isa sa mga unang lugar sa mga plus ay naglalagay ng katotohanan na ang gumaganang imprastraktura ay hindi tumatagal ng espasyo sa bahay. Mga komunikasyon lang ang dinadala, at ang iba pang functional unit at node ay nananatili sa kalye.
Mga negatibong review
Na may ganap na boiler room na geothermal thermal performanceAng mga sistema ay hindi maihahambing. At ang punto ay hindi kahit na sa mga tiyak na tagapagpahiwatig ng kapangyarihan, ngunit sa spasmodic supply ng init. Maraming nagrereklamo tungkol sa mahabang panahon ng mababang mga rate ng paghahatid ng enerhiya, kung kaya't inirerekomenda na ayusin ang mga backup na sistema ng supply. Ngunit may isa pang pagkukulang dito. Kahit na ang isang maliit na pera ay ginugol sa pagpapanatili ng kagamitan, ang paunang pamumuhunan ay maihahambing sa pagbili ng isang malakas na pang-industriyang boiler. Kahit na ang isang geothermal heat pump ng pinagmulan ng Russia na BROSK Mark II 100 ay magagamit sa merkado para sa 250-300 libong rubles. depende sa configuration. Ang mga gastos sa pag-install ay magkakahalaga din ng 50-70 thousand rubles.
Konklusyon
Maraming pagpipilian para sa pag-aayos ng supply ng init sa isang pribadong bahay. Ang bawat isa sa kanila ay mahal sa sarili nitong paraan sa panahon ng operasyon - mula sa mga mamahaling electrical panel hanggang sa matipid na gas boiler. Ngunit, ang tradisyonal na kagamitan sa isang modernong disenyo ay isang sistema na na-optimize sa disenyo at madaling pamahalaan. Ano ang maaaring makaakit ng geothermal heat pump para sa pagpainit ng bahay? Siyempre, ang economic factor ang mauuna, pero ano pa? Maaari kang bumaling sa mga naturang pag-install kung mayroong sapat na espasyo sa site upang ayusin ang complex. Sa kasong ito, maaari kang umasa sa hindi bababa sa passive auxiliary space heating nang walang patuloy na pagsubaybay at pagpapanatili. At isa pang bagay - ito ay ganap na awtonomiya, na nagpapahintulot sa paggamit ng geothermal equipment bilang isang backup na pinagmumulan ng init.
