حاليا ، هناك العديد من الطرق لتنظيم التدفئة البديلة. تتميز معظمها بكفاءة منخفضة وتستخدم فقط كنظام مساعد. ومع ذلك ، هناك طريقة فعالة حقًا لإمداد الحرارة من مصادر بديلة لحرارة الأرض. كيفية جعل التدفئة المنزلية الحرارية الأرضية بيديك: سيساعد مبدأ التشغيل والمضخات والتعليقات على حل هذه المشكلة.
مبدأ التدفئة الحرارية الأرضية
اعتمادًا على تركيبة التربة ، تحدث زيادة في درجة الحرارة الطبيعية تبلغ + 3 درجة مئوية لكل 100 متر ، ويستند تسخين الحرارة الجوفية في أوروبا ، والذي تم استخدامه لأكثر من اثني عشر عامًا ، على هذه الظاهرة. ولكن كيف تستخدم هذا التأثير عمليًا؟
مبدأ تشغيل التدفئة الحرارية الأرضية في المنزل هو نقل الطاقة الحرارية باستخدام عدة أنواع من المبرد. يتطلب هذا عدة دوائر تؤدي كل منها وظيفتها:
- الخارجي. توجد خطوط الأنابيب في بيئة تتراوح درجة الحرارة فيها من + 7 درجة مئوية إلى + 10 درجة مئوية. يتم نقل هذه الطاقة إلى المبرد الذي يدخل الدائرة التالية.
- التبادل الحراري. العنصر الرئيسي هو مضخة حرارية. يدور المبرد فيه ، حيث ترتفع درجة الحرارة مع الضغط المتزايد. عند تسخينه من سائل تبريد الدائرة الخارجية ، فإنه يدخل الضاغط. ونتيجة لذلك ، ترتفع درجة الحرارة من + 7 درجة مئوية إلى +65 درجة مئوية. لتكرار الدورة ، يدخل السائل من خلال الخانق المبخر. هذا هو المبدأ الأساسي للتدفئة الحرارية الأرضية.
- الكفاف الداخلي. في ذلك ، باستخدام مبادل حراري ، يتم نقل الطاقة الحرارية من المبرد إلى المبرد في نظام التدفئة الرئيسي للمنزل.
من أجل القيام بالتسخين الحراري الأرضي بشكل صحيح بيديك ، يجب عليك أولاً تحديد الدائرة الأساسية ومضخة الحرارة المقابلة.
يمكن الجمع بين التدفئة الحرارية الأرضية والأنواع التقليدية من إمدادات الحرارة - مع غلاية غاز أو وقود كهربائي أو صلب. وبالتالي ، من الممكن تقليل تكاليف تشغيل المبرد.
أنواع إمدادات الحرارة الجوفية في المنزل
قبل القيام بالتدفئة الحرارية الأرضية لمنزل ريفي بيديك ، يجب اتخاذ عدد من الإجراءات الأولية. بادئ ذي بدء ، ابحث عن الطريقة المثلى لترتيب أنابيب الدوائر الأساسية.
الشرط الرئيسي هو درجة حرارة البيئة حيث سيتم وضع الخطوط. يجب ألا تكون أقل من + 7 درجات مئوية. من الناحية العملية ، يتم تنفيذ تركيب خطوط الأنابيب في الأرض. في بعض الحالات ، قد يكون الوسيط الرئيسي عبارة عن خزان أو نهر. ومع ذلك ، تشير مراجعات التدفئة الحرارية الأرضية لهذا النوع من المنازل غالبًا إلى انخفاض الكفاءة في فصل الشتاء.
للتنظيم الصحيح لإمدادات الحرارة البديلة ، من الضروري تنفيذ الإجراءات التالية:
- احسب القوة المثلى. إذا كان التدفئة الحرارية الأرضية للمنزل الخاص هو الرئيسي ، فيجب أن توفر قوته المقدرة تدفئة الهواء في جميع أنحاء المبنى.
- لتحليل تكوين التربة وعمق التجميد. يعتمد اختيار تخطيط أنابيب الدائرة الأولية على هذا.
- تحديد موقع المضخة الحرارية. لتقليل فقدان الحرارة ، تم تجهيز أنظمة التدفئة الحرارية الأرضية بنفسك في غرفة منفصلة - الطابق السفلي أو المبنى الخارجي. من المهم ألا تكون درجة الحرارة فيه أقل من + 14 درجة مئوية.
يمكن أن يؤدي عدم اتباع هذه القواعد البسيطة إلى تعطل النظام. في كثير من الأحيان ، تشير مراجعات أصحاب التدفئة الحرارية الأرضية إلى أهمية التحليل الأولي واختيار المعدات المناسبة.
لضمان التشغيل السلس للنظام ، من الضروري تثبيت مصدر طاقة مستقل - مولد.
مع وضع أفقي
الطريقة الأقل استهلاكا للوقت لتركيب أنابيب الدائرة الأولية هي أفقية. تقع على عمق من 0.5 إلى 3 أمتار ، ولتقليل مساحة خطوط الجذع توجد في المنعطفات. ولكن في نفس الوقت ، يجب أن تكون المسافة لكل منها 20 سم على الأقل.
قبل إجراء التدفئة الحرارية الأرضية ، يتم إجراء تحليل أولي لحالة التربة. أولاً ، يتم تحديد انتقال الحرارة. يمكن أن تتراوح من 20 إلى W / m². بناءً على ذلك ، يتم حساب الطول الإجمالي للدائرة الأولية.
بالإضافة إلى ذلك ، يجب عليك تنفيذ الإجراءات التالية:
- التحقق من مستوى تجميد التربة. يجب أن يكون عمق الأنبوب أقل من هذا المؤشر ؛
- المياه الجوفية. لإزالتها الطبيعية خلال فترة الفيضانات الكبيرة ، تصب طبقة رملية على قاع الحفرة ؛
- اختيار مواد خط الأنابيب. يجب أن تكون مرنة بما فيه الكفاية وموثوقة ميكانيكيًا. بالنسبة للتدفئة الحرارية الأرضية في أوروبا ، غالبًا ما يتم استخدام أنابيب البولي إيثيلين المترابطة.
إذا كان السؤال المهم هو كم يكلف نظام التدفئة الحرارية الأرضية ، فإن الترتيب الأفقي سيساعد على تقليل تكاليف التثبيت الحالية للنظام بشكل كبير. عند تثبيت العديد من الدوائر الأولية ، يلزم تركيب جامعي الإدخال والإخراج.
مع الأنابيب العمودية
نظرًا للمبادئ الأساسية للتدفئة الحرارية الأرضية في المنزل أثناء التصميم ، من الضروري تحقيق أقصى قدر من التسخين للمبرد من الأرض. يمكن القيام بذلك فقط مع الخطوط العمودية.
لتنظيم التدفئة الحرارية الأرضية لمنزل ريفي مع نوع رأسي من أيدي افعلها بنفسك ، من الضروري عمل آبار بعمق يتراوح من 30 إلى 100 متر ، ويتم وضع خطوط الأنابيب الرئيسية فيها.
مثل هذا المخطط يستهلك وقتًا أكثر من الرأسي ، ولكن له العديد من المزايا:
- أعماق كبيرة للطرق السريعة. في هذه الحالة ، يزيد نقل الحرارة للبيئة بنسبة 25-30 ٪ - حتى 70 واط / م² ؛
- مساحة صغيرة للتثبيت ؛
- تقريبا لا الاعتماد على تجمد التربة.
بالإضافة إلى هذه الطريقة ، غالبًا ما يتم استخدام المبادئ الأساسية للتدفئة الحرارية الأرضية لإمدادات المياه الساخنة في الصيف. للقيام بذلك ، يتم وضع الدائرة الأساسية في الماء - بحيرة أو نهر.
قبل حفر الآبار ، من الضروري إجراء تحليل للتربة وتحديد العمق الأمثل. سيؤثر تكوين التربة بشكل مباشر على تعقيد العملية.
تركيب التدفئة الحرارية الأرضية DIY
من الناحية العملية ، فإن صنع هذا النوع من إمدادات الحرارة مهمة صعبة. من ميزات تصميم وتركيب التدفئة الحرارية الأرضية التي تقوم بها بنفسك وجود مضخة حرارية - الوحدة الرئيسية للنظام.
يتضمن تصميم هذا الجهاز دائرة داخلية مع مبرد وضاغط وخانق ومبخر. للتحكم في العمل ، يتم توفير وحدة إلكترونية بالضرورة. ما الذي يجب أن أبحث عنه عند اختيار مضخة حرارية جوفية للتدفئة؟
- نوع الجهاز. في الإمداد بالحرارة ، يتم استخدام نماذج التربة والمياه. بالإضافة إلى ذلك ، هناك "ماء - ماء" و "ماء - هواء".
- الطاقة الحرارية المقدرة. يعتمد بشكل مباشر على المعلمات المحسوبة. يجب أن يوضع في الاعتبار أن جميع النماذج تقريبًا لها قيمة هذه الخاصية تصل إلى 18 كيلو واط ؛
- استهلاك الطاقة. هذه هي كمية الطاقة الكهربائية اللازمة لتشغيل الضاغط والمضخة ووحدة التحكم الإلكترونية. يعتمد بشكل مباشر على الطاقة المقدرة للجهاز ؛
- معلمات نظام التدفئة - درجة الحرارة والضغط الأمثل. بالنسبة لجميع أنظمة التدفئة الحرارية الأرضية افعل ذلك بنفسك ، عادة لا يتجاوز المؤشر الأخير 3 بار ؛
- كلفة. في الوقت الحاضر ، يعد ترتيب التدفئة الحرارية الأرضية لمنزل خاص هو الأكثر تكلفة. ومعظم التكاليف هي شراء مضخة حرارية. لذلك ، ينبغي إيلاء اهتمام خاص للاختيار الصحيح لهذا المكون من النظام.
بالإضافة إلى المضخات الحرارية الأرضية للتدفئة - من الضروري اختيار الأنابيب المناسبة للدائرة الخارجية. يجب عليهم تلبية متطلبات معينة. على وجه الخصوص ، أن يكون لديك مؤشر الحد الأدنى لمقاومة انتقال الحرارة. من الناحية المثالية ، يجب استخدام خطوط الصلب لهذا الغرض. ومع ذلك ، يرتبط تشغيلها في هذه البيئة بمشاكل متعددة. لذلك ، غالبًا ما يقومون بعمل تسخين حراري جوفي من خطوط أنابيب مرنة بوليمر.
بعد تحليل مراجعات التدفئة الحرارية الأرضية في المنزل ، يمكن تمييز الصفات الإيجابية التالية لأنابيب البوليمر لهذا النوع من إمدادات الحرارة:
- مرونة كافية. هذا مهم عند ترتيب التدفئة الحرارية الأرضية الأفقية لمنزل ريفي بمفرده.
- سهل التركيب والمطابقة للدوائر الفردية. لهذا ، يتم استخدام أدوات التوصيل الميكانيكية.
- القدرة على استبدال المنطقة المتضررة بسرعة في حالة الطوارئ.
أيضا ، لا تنس التكلفة. بالنظر إلى أن المضخة الحرارية هي أساس مبدأ الإمداد بالحرارة الحرارية الأرضية ، يجب تخفيض التكاليف للحصول على النموذج الأمثل لهذا الجهاز.
من أجل الأداء الكامل للنظام ، يوصى باستخدام تركيبة سائل تبريد خاص في الدائرة الأولية ، التي لها درجة حرارة تجمد أقل من 0 درجة مئوية.
حساب تكلفة التدفئة الحرارية الأرضية
بالنسبة للمستهلك ، فإن أحد العوامل المحددة للإمداد بالحرارة هو سعره وتكاليف الصيانة. نظرًا للخبرة الواسعة للتطبيق الأوروبي للتدفئة الحرارية الأرضية ، يجب عليك أولاً حساب الميزانية المثلى.
من أجل إنشاء التدفئة الحرارية الأرضية بشكل مستقل ، لا يوصى بعمل مضخة حرارية بيديك. هذا يرجع إلى تعقيد التصميم والحسابات التقنية الإلزامية لمعلماته. الخيار الأفضل هو شراء مضخة حرارة حرارية جاهزة.
يقدم السوق نماذج للعديد من الشركات المصنعة الأوروبية. هناك تصنيف سيساعد على تحديد الخيار الأفضل:
- هيليثيرم.
- نورا ؛
- OCHSNER ؛
- IDM
جميع نماذج هذه الشركات ليست فقط ذات نوعية جيدة ، ولكن أيضًا ذات سعر مرتفع. لذلك ، قبل التخطيط لإمدادات الحرارة الحرارية الأرضية لمنزل خاص ، يوصى بتحليل العروض في السوق.
| نموذج | الطاقة ، كيلوواط | التكلفة ، فرك. |
| هينك 120 | 9 | 230000 |
| Acwell BWH-12 | 12,4 | 366000 |
| دايكن الترما | 6 | 520000 |
| ESDWW-25C | 25 | 415800 |
بالإضافة إلى هذه التكاليف ، يجب أن تؤخذ في الاعتبار تكلفة المكونات الأخرى - الأنابيب وعناصر التوصيل وتخطيط التدفئة الداخلية للمنزل. يمكن تحقيق وفورات كبيرة عن طريق تثبيت نظام التدفئة الحرارية الأرضية بنفسك. ومع ذلك ، عند اختيار مخطط التثبيت الرأسي للدائرة الأساسية ، لا يمكنك الاستغناء عن استخدام معدات خاصة. في المتوسط ، تتراوح تكلفة التدفئة الحرارية الأرضية "الجاهزة" حاليًا من 700 ألف إلى 1.2 مليون روبل. كل هذا يتوقف على القدرة والميزانية المخططة.
قبل شراء مضخة ، تأكد من قراءة مراجعات أصحاب التدفئة الحرارية الأرضية. سيساعدك ذلك على معرفة الأداء الفعلي للمعدات.
تعليقات حول إمدادات الحرارة الحرارية الأرضية
كيف يمكنك إبداء رأي موضوعي حول هذا النوع من التدفئة؟ تتمثل إحدى الطرق في التعرف على مراجعات الإمداد الحراري الحراري في المنزل. يجب أن يتم ذلك بعناية فائقة. بعض مالكي النظام لا يفهمون تمامًا مبدأ التدفئة الحرارية الأرضية. لذلك ، هناك ملاحظات سلبية حول عملها:
- يعتبر لفترة طويلة أهمية تركيب مضخة حرارية. النظام مكلف ، ولكن نظرًا للتدفئة الكهربائية للمنزل ، فقد أثبت أنه أداة منتجة للغاية لتوفير التكاليف. استخدام التدفئة الحرارية الأرضية فقط أمر غير منطقي - يسخن الماء لفترة طويلة جدًا. لذلك ، نستخدمه كنظام مساعد ؛
- استغرق تركيب المضخة الحرارية مع الأنابيب أسبوعين تقريبًا. كما اتضح ، من المستحيل البناء على موقع وضع الطرق السريعة. ويحتلون مساحة كبيرة من الفناء. الآن نفكر في إعادة العمل - سنقوم بحفر الآبار وإعادة تركيب الدائرة الخارجية ؛
- تم التأكد من أن المضخة الحرارية قادرة على تدفئة منزلنا الكبير نوعًا ما - 230 متر مربع. ولكن في الشتاء ، بالكاد يسخن الماء في الأنابيب حتى +50 درجة مئوية. لذلك ، يجب عليك تشغيل غلاية كهربائية احتياطية بشكل دوري.
هل يستحق تجهيز التدفئة الحرارية الأرضية ، نظرًا لتعقيد التركيب وارتفاع تكلفة المعدات؟ يجب أن يكون هذا قرارًا متوازنًا ، مدعومًا بالحسابات وتحليل كامل للنظام بأكمله. فقط على أساس هذه البيانات يمكننا تحديد مدى صلة تركيب التدفئة الحرارية الأرضية.
يمكن العثور على مراجعة حقيقية لأعمال التدفئة الحرارية الأرضية في مواد الفيديو:
