Sistem pemanas panas bumi untuk rumah pedesaan: fitur pengaturan do-it-yourself

Prinsip operasi

Fenomena seperti pemanasan panas bumi, yang prinsipnya menyerupai lemari es konvensional, hanya sebaliknya, menjadi semakin populer. Bumi mempertahankan panas secara konstan, dimungkinkan untuk memanaskan benda-benda yang terletak di permukaannya. Intinya adalah bahwa magma panas memanaskan bumi dari dalam, dan berkat tanah itu tidak membeku dari atas.

Dan prinsip operasi di sini adalah sebagai berikut: pompa panas ditempatkan di atas, penukar panas diturunkan ke poros tanah khusus. Air tanah melewati pompa dan dipanaskan. Dengan demikian, panas yang diperoleh dalam hal ini digunakan untuk keperluan industri atau rumah tangga. Beginilah cara kerja pemanasan tanah.

Diagram skema pompa panas

Perhatikan bahwa keuntungan utama dari sistem semacam itu adalah bahwa dengan biaya listrik 1 kW, kami memperoleh energi panas yang berguna dalam kisaran 4 hingga 6 kW. Sebagai perbandingan, AC konvensional tidak dapat mengubah 1 kW listrik menjadi 1 kW energi panas (hukum kekekalan energi, karena kerugian selama konversi satu jenis energi ke energi lain, sayangnya, belum dibatalkan. ). Pemanasan dari panas bumi akan terbayar cukup cepat dengan pendekatan yang tepat untuk pelaksanaan pemanasan panas bumi.

Perkiraan biaya dan pengembalian sistem

Saat memilih pemanas termal, yang prinsip operasinya sudah diketahui, pemilik harus menyadari bahwa investasi tertentu akan diperlukan. Merek peralatan dipilih sesuai dengan kebutuhan pengguna, harga unit tergantung pada banyak faktor, misalnya, daya.

Perangkat untuk 4-5 kW diperkirakan $3000-7000, untuk 5-10 kW harganya $4000-8000, untuk 10-15 kW sudah $5000-10000. Plus, 40-50% dari jumlah tersebut akan menjadi biaya pekerjaan instalasi dan peluncuran sistem. Hasilnya adalah jumlah biaya yang sangat mengesankan. Tetapi semuanya akan terbayar dalam waktu sekitar 3-5 tahun, dan kemudian hanya tagihan listrik yang akan dikonsumsi oleh pompa panas yang tersisa.

Prinsip memperoleh energi panas bumi

Pengoperasian stasiun pemanas panas bumi sering dibandingkan dengan prinsip pengoperasian sistem pendingin udara atau lemari es konvensional. Salah satu skema terdiri dari dua sirkuit pertukaran panas. Secara umum diterima bahwa di sirkuit yang terletak di tanah, pembawa dipanaskan (paling sering freon yang tidak membeku memainkan peran ini), yang kemudian ditransfer ke "sirkuit rumah" di evaporator penukar panas.

Cairan yang telah mendingin setelah beredar di sekitar rumah harus dipanaskan lagi hingga sekitar + 7 ° C untuk mengulangi siklus. Pada saat yang sama, di musim panas sistem bekerja dengan prinsip yang berlawanan, mendinginkan udara di rumah, jadi akan lebih tepat untuk menyebutnya bukan pemanas, tetapi AC.

Menggunakan pompa panas

Daya tahan sistem tergantung pada karakteristik dan kondisi di mana pompa panas beroperasi. Dalam instalasi panas bumi, ia mampu beroperasi selama kurang lebih 1800 jam per tahun. Ini adalah nilai rata-rata untuk garis lintang tanpa sumber termal bawah tanah.

Cara kerja pompa panas

Prinsip pengoperasian sistem pemanas termal identik dan tidak ada hubungannya dengan negara asal atau merek. Pompa panas bumi dapat bervariasi dalam desain, ukuran, tampilan, tetapi koefisien produksi panas akan selalu sama untuk pompa dari perusahaan yang berbeda dan negara yang berbeda. Ini karena kekhasan pemrosesan energi alam menjadi energi panas.

Konsekuensi dari kesalahan perhitungan seperti itu pada akhirnya mengarah pada konsekuensi yang menghancurkan - tanah melorot secara tidak merata, di beberapa tempat menjadi sangat dalam, akibatnya pipa plastik pelindung rusak. Jika rumah terletak di dekatnya, maka deformasi fondasi atau dinding dapat terjadi karena perubahan geologis.

Secara berkala, perlu untuk mengambil tindakan untuk "meregenerasi" tanah, di mana energi panas tambahan disuplai ke penukar panas. Ini bisa berupa energi surya atau pemanasan probe saat pompa panas digunakan dalam mode pendinginan ruang.

Kesimpulannya, perlu dicatat bahwa instalasi panas bumi belum tersedia untuk semua orang.Dalam beberapa kasus, periode pengembalian dapat berlangsung lebih dari 10 tahun, tetapi pada akhirnya, metode pemanasan rumah inilah yang akan segera menjadi tidak hanya alternatif, tetapi satu-satunya yang mungkin.

VIDEO: Pompa panas panas bumi

Pemanasan panas bumi: kami menganalisis prinsip operasi

Prinsip pengoperasian pemanas jenis ini cukup sederhana dan terletak pada sifat bumi untuk tidak membeku bahkan pada suhu yang cukup rendah. Misalnya, pada suhu udara sekitar minus lima belas, bumi akan membeku hanya lima hingga tujuh derajat. Dan sekarang mari kita jawab pertanyaannya, apakah mungkin untuk cukup berhasil mengekstrak manfaat dari properti tanah ini dan memanaskan rumah dengan bantuan sumber daya seperti itu? Jawabannya jelas: tentu saja, ya! Jadi mengapa tidak melakukannya? Masalahnya, semuanya tidak sesederhana itu. Untuk memasang pemanas seperti itu, perlu untuk memecahkan masalah kecil terkait, yang tercantum di bawah ini.

Instalasi pemanas panas bumi

• Untuk mendapatkan panas maksimum dari bumi, Anda perlu mengumpulkan energi panas ini dan memusatkannya untuk memanaskan rumah, dan ini sepadan dengan usaha.
• Hal ini diperlukan untuk menjaga suhu konduktor. Riser yang dipanaskan harus menghantarkan panas dalam cairan yang akan melewati sistem pemanas sentral.
• Jika konduktor ini telah mendingin, suhunya harus segera dipulihkan dengan pemanasan. Untuk mengatasi masalah ini, pompa panas panas bumi khusus diciptakan, yang membantu mengatasi tugas tersebut. Perangkat ini membantu mengekstrak jumlah panas yang diperlukan untuk pemanasan normal rumah, yang dapat digunakan untuk berbagai kebutuhan.Omong-omong, pompa semacam itu mampu mengatasi volume pekerjaan yang cukup besar. Kemungkinan desain secara langsung tergantung pada lokasinya di rumah.

Jika sebelumnya fenomena seperti memanaskan rumah dengan bantuan energi panas bumi dapat ditemukan secara eksklusif di luar negara kita, hari ini perangkat seperti itu bukanlah keajaiban atau kelangkaan.

Skema operasi struktur termal

Pada saat yang sama, harap dicatat bahwa mereka dipasang tidak hanya di bagian selatan yang hangat, seperti yang mungkin Anda pikirkan. Di wilayah Utara, ini bahkan lebih umum.

Mari kita lihat lebih dekat skema kerja seperti apa yang dimiliki struktur. Dahulu kala, orang memiliki pertanyaan mengapa, ketika cairan tertentu menguap dari suatu permukaan, maka permukaan menjadi dingin, dan mengapa energi diambil. Segera setelah jawaban atas pertanyaan ini diberikan, muncul pemikiran mengapa tidak menjalankan mekanisme ini dalam urutan terbalik, yaitu, mengapa tidak mendapatkan udara hangat alih-alih es. Contohnya adalah pengoperasian sistem pendingin udara modern: banyak dari mereka tidak hanya dapat mendinginkan, tetapi juga memanaskan udara. Satu-satunya kelemahan dari perangkat tersebut adalah operasinya yang terbatas pada suhu rendah. Pada suhu tertentu, mereka tidak bisa bekerja. Tidak seperti mereka, pemanasan panas bumi dari rumah pedesaan sama sekali tidak memiliki kelemahan seperti itu, meskipun prinsip operasi untuk mereka dan untuk perangkat yang disebutkan di atas kira-kira sama.

Pemanasan panas bumi dari rumah pedesaan

Instalasi penukar panas

Jenis instalasi saat ini adalah:

• vertikal, ketika Anda perlu mengebor beberapa sumur;
• horizontal, di mana parit digali di bawah kedalaman beku;
• di bawah air, saat peletakan dilakukan di sepanjang bagian bawah reservoir terdekat.

Ini menarik: Mari kita cari tahu bersama - apa yang lebih efisien sistem pemanas satu pipa atau dua pipa?

Instalasi sistem

Pemanasan panas bumi dari rumah pedesaan pada tahap pengaturan membutuhkan investasi keuangan yang solid. Biaya akhir yang tinggi dari sistem ini sebagian besar disebabkan oleh banyaknya pekerjaan tanah yang terkait dengan pemasangan sirkuit pemanas.

Seiring waktu, biaya keuangan terbayar, karena energi panas yang digunakan selama musim pemanasan diekstraksi dari kedalaman bumi dengan biaya listrik minimal.

• bagian utama harus ditempatkan di bawah tanah atau di dasar reservoir;
• di rumah itu sendiri, hanya peralatan yang cukup kompak yang dipasang dan radiator atau sirkuit pemanas lantai diletakkan. Peralatan yang terletak di dalam rumah memungkinkan Anda untuk menyesuaikan tingkat pemanasan cairan pendingin.

Saat merancang pemanasan karena panasnya bumi, perlu untuk menentukan opsi pemasangan untuk sirkuit kerja dan jenis kolektor.

Ada dua jenis kolektor:

1. Vertikal - terjun ke tanah selama beberapa puluh meter. Untuk melakukan ini, tidak jauh dari rumah, Anda perlu mengebor sejumlah sumur. Sebuah sirkuit dibenamkan ke dalam sumur (opsi yang paling dapat diandalkan adalah pipa yang terbuat dari polietilen yang terhubung silang).

2. Kekurangan: Biaya finansial yang besar untuk mengebor beberapa sumur di dalam tanah dengan kedalaman 50 meter atau lebih.

   Keuntungan: Lokasi pipa bawah tanah pada kedalaman di mana suhu tanah stabil, memastikan efisiensi sistem yang tinggi. Selain itu, kolektor vertikal menempati area tanah yang kecil.

3. Horisontal. Penggunaan kolektor semacam itu diperbolehkan di daerah dengan iklim hangat dan sedang, karena kedalaman pembekuan tanah tidak boleh melebihi 1,5 meter.

4. Kekurangan: Kebutuhan untuk menggunakan area situs yang luas (kerugian utama). Sebidang tanah ini setelah meletakkan kontur tidak dapat digunakan untuk kebun atau kebun sayur, karena sistem bekerja dengan pelepasan dingin selama pengangkutan zat pendingin, yang akan menyebabkan akar tanaman membeku.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   Manfaat: Pengerjaan lahan lebih murah yang bahkan bisa Anda lakukan sendiri.

Energi panas bumi dapat dihasilkan dengan meletakkan sirkuit panas bumi horizontal di dasar reservoir yang tidak membeku. Namun, ini sulit untuk diterapkan dalam praktiknya: reservoir mungkin terletak di luar area pribadi, dan kemudian pemasangan penukar panas perlu dikoordinasikan. Jarak dari objek yang dipanaskan ke reservoir tidak boleh lebih dari 100 meter.

Persyaratan untuk pemanasan panas bumi di rumah dengan tangan Anda sendiri

Pada pandangan pertama, tampaknya biaya pemasangan terlalu tinggi, tetapi dengan pemasangan untuk waktu yang lama, semua orang dapat memastikan bahwa pemanasan ini terbayar dengan cepat dan tidak memerlukan investasi apa pun.

Pemanasan panas akan membutuhkan:

• Investasi satu kali dari sejumlah besar dana;
• Kekuatan yang cukup besar untuk pengaturan;
• Persiapan yang benar dan kompeten.

Selain itu, orang dapat mencatat kenaikan reguler harga sumber daya seperti gas dan listrik, yang terjadi hampir setiap bulan, tetapi sistem panas bumi tidak bergantung pada harga ini.

Bagian dari sistem memiliki lokasi di bawah tanah, yang karenanya bumi digunakan sebagai sumber panas. Pemanasan jenis ini akan membutuhkan sumur, probe dan penukar panas.Hanya perangkat yang dipasang di wilayah rumah, yang menghasilkan panas dan, sebagai aturan, tidak memerlukan terlalu banyak ruang. Karena perangkat ini, suhu diatur dan energi panas disuplai. Saat memasang sistem, percabangan kecil pipa dan radiator diperlukan, dan jika bangunannya kecil, maka generator dipasang di ruang bawah tanah.

Kami memasang pemanas panas bumi sendiri

Biaya proyek dan pekerjaan untuk memasang struktur panas bumi cukup signifikan, pembelian semua peralatan yang diperlukan, keterlibatan tim spesialis, serta kebutuhan penggalian jangka panjang tidak bisa murah.

Namun, karena keuntungan memasang pemanas jenis ini di rumah, periode pengembaliannya cukup cepat. Penghematan tambahan dapat dilakukan dengan memasang sumber produksi energi alternatif lain, seperti panel surya yang dapat memberi daya pada jaringan panas bumi. Bahkan dengan kenaikan harga yang signifikan untuk sumber daya fosil dan gas, mereka tidak akan mempengaruhi biaya pemanasan.

Bagian utama dari jaringan kabel tersembunyi jauh di bawah tanah, reservoir refrigeran, yang ditempatkan di sumur, memasok bahan bakar ke rumah. Selain itu, di ruang bawah tanah atau ruang utilitas lainnya, Anda perlu menempatkan generator panas. Sebagian besar perangkat ini cukup kompak. Untuk menghangatkan tempat harus memasang beberapa radiator.

Pada generator yang dipasang dimungkinkan untuk mengatur suhu di dalam rumah dan konsumsi energi. Pemasangan disertai dengan pemasangan peralatan untuk ruang pemanas, percabangan pipa. Di sebagian besar tempat, generator panas dibawa ke ruangan terpisah sehingga kebisingan dari pekerjaan tidak mengganggu penghuni yang melakukan bisnis mereka sendiri.

Cara membuat pemanas panas bumi dengan tangan Anda sendiri di rumah

Skema pemasangan pompa panas bumi.

Ini adalah salah satu jenis pemanas yang paling mahal dan memakan waktu. Anda harus melakukan pekerjaan tanah skala besar, biaya peralatan akan menjadi bagian terbesar dari biaya. Sebelum Anda mulai membuat pemanas seperti itu dengan tangan Anda sendiri, Anda perlu mencari tahu sistem mana yang digunakan dan apa saja fitur perangkatnya.

Bahan yang dibutuhkan untuk pemasangan pemanas panas bumi:

• pipa polietilen;
• Pompa panas;
• radiator pemanas.

Klasifikasi menurut jenis:

• penukar panas horizontal paling sering digunakan, sedangkan pipa diletakkan di tanah hingga kedalaman melebihi tingkat pembekuan tanah di daerah Anda. Jenis pemanasan ini memiliki kelemahan yang signifikan - sirkuit menempati area yang luas. Jika luas rumah Anda adalah 250 m², maka untuk memanaskannya Anda harus meletakkan pipa di atas area sekitar 600 m², dan ini tidak dapat dilakukan di setiap area. Sangat tidak nyaman untuk melakukan pemanasan seperti itu di rumah jika wilayah tersebut sudah dimuliakan, misalnya, kolektor tidak boleh lebih dekat dari 1,5 m dari pohon;
• penukar panas vertikal memiliki dimensi yang jauh lebih kecil, tetapi biayanya lebih tinggi. Untuk memasangnya, Anda membutuhkan sedikit ruang, tetapi Anda harus menggunakan peralatan pengeboran.

Sumur bisa dari 50 hingga 200 m, tetapi akan bertahan hingga 100 tahun. Metode ini nyaman ketika wilayah rumah pedesaan sudah dilengkapi, tidak perlu mengubah lanskap yang ada.Memasang pemanas panas bumi jenis ini sepenuhnya dengan tangan Anda sendiri tidak akan berfungsi, karena Anda akan memerlukan peralatan khusus untuk mengebor sumur - penukar air adalah cara paling ekonomis, ia menggunakan energi panas air. Penggunaannya dimungkinkan jika jarak ke reservoir tidak lebih dari 100 m Kontur spiral terbuat dari pipa dan diletakkan hingga kedalaman melebihi zona beku, area reservoir harus lebih dari 200 m² . Saat menerapkan metode ini, tidak perlu melakukan pekerjaan tanah skala besar dan karena itu semuanya dapat dilakukan dengan tangan.

Jika kita berbicara tentang kompleksitas implementasi proyek ini, maka itu cukup besar, dan jika Anda memutuskan untuk melakukan semuanya sendiri, maka metode ketiga akan menjadi yang paling mudah diakses. Jika Anda membeli peralatan mahal, maka pemasangan harus dilakukan dengan kualitas tinggi, jika tidak, sistem tidak akan berfungsi secara normal.

Sumber pemanasan panas bumi

Untuk pemanasan panas bumi, sumber energi panas terestrial berikut dapat digunakan:

• suhu tinggi;
• suhu rendah.

Mata air panas, misalnya, termasuk mata air bersuhu tinggi. Anda dapat menggunakannya, tetapi cakupannya dibatasi oleh lokasi sebenarnya dari sumber tersebut. Jika di Islandia jenis energi ini digunakan secara aktif, maka di Rusia air panas jauh dari pemukiman. Mereka paling terkonsentrasi di Kamchatka, di mana air tanah digunakan sebagai pembawa panas dan dipasok ke sistem air panas.

Sebuah gunung berapi tidak diperlukan untuk secara efisien menggunakan energi panas bumi. Cukup menggunakan sumber daya yang hanya berjarak 200 meter dari permukaan bumi

Tetapi untuk penggunaan sumber suhu rendah, kami memiliki semua prasyarat yang diperlukan.Untuk tujuan ini, massa udara, bumi atau air di sekitarnya cocok. Sebuah pompa panas digunakan untuk mengekstrak energi yang dibutuhkan. Dengan bantuannya, prosedur untuk mengubah suhu sekitar menjadi energi panas dilakukan tidak hanya untuk pemanasan, tetapi juga untuk pasokan air panas rumah tangga pribadi.

pro

Pengoperasian sistem pemanas semacam itu dilakukan pada bahan bakar yang secara kualitatif baru dan tidak biasa - energi perut bumi digunakan untuk AC, serta memanaskan rumah pribadi. Energi ini menciptakan kondisi kehidupan yang optimal dan nyaman, serta tidak mencemari lingkungan dengan zat dan limbah berbahaya. Pemanasan rumah dilakukan dengan menggunakan energi bebas, untuk 1 kW listrik sistem mengembalikan 4-5 kW panas

Keuntungan yang sama pentingnya adalah tidak perlu membeli tudung dan cerobong asap tambahan, yang mungkin diperlukan untuk memastikan kelancaran fungsi jenis sistem pemanas lainnya. Selama operasi pemanasan, asap dan bau berbahaya tidak keluar dari tanah, sistem seperti itu tidak membuat kebisingan yang tidak perlu, dan selain itu, tidak memakan banyak ruang. Unit panas bumi, tidak seperti sistem bahan bakar padat dan bahan bakar cair, praktis tidak terlihat oleh orang-orang, mereka tidak merusak integritas fasad dan interior rumah

Tidak perlu membuang waktu memikirkan masalah seperti penyimpanan, pengiriman, dan pembelian bahan bakar, karena energi planet ini tidak ada habisnya

Unit panas bumi, tidak seperti sistem bahan bakar padat dan bahan bakar cair, praktis tidak terlihat oleh orang-orang, mereka tidak merusak integritas fasad dan interior rumah. Tidak perlu membuang waktu memikirkan masalah seperti penyimpanan, pengiriman, dan pembelian bahan bakar, karena energi planet ini tidak ada habisnya.

Jika Anda perlu memanaskan rumah Anda dengan kehangatan bumi, maka Anda juga harus mempertimbangkan sisi keuangannya. Segera, kami mencatat bahwa proses pemasangan sistem seperti itu akan membutuhkan biaya tinggi dibandingkan dengan peralatan diesel dan gas.

Sebaliknya, dapat dicatat bahwa tingkat konsumsi listrik jauh lebih sedikit, sehingga dalam jangka panjang, kelayakan ekonomi untuk memperoleh peralatan panas bumi terlihat dengan mata telanjang. Menurut pengembang, hingga lima kilowatt energi panas akan dikembalikan dari setiap kilowatt energi listrik yang dihabiskan.