ความร้อนใต้พิภพ: หลักการของการดำเนินงานที่ pros และ cons, subtleties ของการก่อสร้าง

มีหลายทางเลือกสำหรับบ้านทำความร้อน ความสนใจของผู้คนมุ่งเน้นไปที่การหาวิธีที่ใช้พลังงานน้อยที่สุด ข้อพิพาทรุนแรงที่เกิดจากวิธีการดังกล่าวเป็นความก้าวหน้าของการได้รับความร้อนเช่นการใช้แหล่งที่มาใต้ดิน

หลักการของความร้อนใต้พิภพเกี่ยวข้องกับการใช้ปั๊มความร้อน พวกเขาทำงานตามวงจร Carnot คลาสสิกโดยใช้เครื่องทำความเย็นเย็นด้านล่างและได้รับในการไหลกลับของของเหลวร้อนถึง 50 องศาภายในระบบทำความร้อน อุปกรณ์นี้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพตั้งแต่ 350 ถึง 450% (สิ่งนี้ไม่ได้ขัดแย้งกับกฎหมายกายภาพพื้นฐานทำไม - จะมีการกล่าวในภายหลัง)เครื่องทำความร้อนแบบมาตรฐานฮีตเฮาส์หรืออาคารอื่น ๆ เนื่องจากความร้อนของแผ่นดินมากกว่า 100 พันชั่วโมง (นี่คือช่วงเวลาเฉลี่ยระหว่างการตรวจทานการป้องกันล่วงหน้า)

การทำความร้อนได้ถึง 50 องศาไม่ใช่เรื่องบังเอิญ จากผลการคำนวณพิเศษและในการศึกษาระบบที่ใช้จริงตัวบ่งชี้นี้ได้รับการยอมรับว่ามีประสิทธิภาพมากที่สุด ดังนั้นการให้ความร้อนพื้นดินซึ่งใช้การไหลเวียนของพลังงานจากส่วนลึกจึงได้รับการเสริมโดยส่วนใหญ่ไม่ใช่ด้วยหม้อน้ำ แต่โดยใช้ชั้นอากาศอุ่นหรือวงจรอากาศ โดยเฉลี่ยต่อพลังงาน 1000 วัตต์ซึ่งขับเคลื่อนปั๊มเป็นไปได้ที่จะสามารถเพิ่มพลังงานความร้อนได้ประมาณ 3500 W กับพื้นหลังของการเพิ่มขึ้นอาละวาดในค่าใช้จ่ายของน้ำหล่อเย็นในเครือข่ายหลักและวิธีการทำความร้อนอื่น ๆ นี้เป็นตัวบ่งชี้ที่พอใจมาก

ความร้อนใต้พิภพประกอบด้วยสามวงจร:

• ตัวเก็บดิน
• ปั๊มความร้อน;
• ในความเป็นจริงความร้อนที่ซับซ้อนที่บ้าน

เหตุผลง่าย ๆ คือน้ำที่พบในชั้นที่มีความร้อนเพียงพอที่ทำให้เกิดการกัดกร่อนของอุปกรณ์ได้อย่างรวดเร็ว และแม้กระทั่งของเหลวดังกล่าวสามารถพบได้ไม่ได้อยู่ในสถานที่ใด ๆ ที่พลการ การเลือกใช้สารหล่อเย็นเฉพาะเจาะจงจะขึ้นอยู่กับการตัดสินใจในการออกแบบของวิศวกร ปั๊มจะถูกเลือกขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ส่วนที่เหลือของระบบ เนื่องจากความลึกของบ่อ (ระดับของอุปกรณ์) จะถูกกำหนดโดยสภาวะทางธรรมชาติความแตกต่างที่แน่ชัดระหว่างประเภทของระบบความร้อนใต้พิภพจะเชื่อมโยงกับอุปกรณ์ของอ่างเก็บน้ำในพื้นดิน

โครงสร้างแนวนอนหมายถึงตำแหน่งของตัวเก็บรวบรวมใต้เส้นแช่แข็งของดิน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่ระบุซึ่งหมายความว่ามีความลึก 150-200 ซม. ตัวเก็บรวบรวมดังกล่าวสามารถติดตั้งท่อต่างๆเช่นทองแดง (มีชั้นนอกของ PVC) และทำจากโลหะพลาสติก เพื่อให้ได้ความร้อน 7 ถึง 9 กิโลวัตต์คุณจะต้องวางอย่างน้อย 300 ตารางเมตร m collector เทคนิคนี้ไม่อนุญาตให้เข้าใกล้ต้นไม้มากกว่า 150 ซม. และเมื่อเสร็จสิ้นการติดตั้งแล้วจำเป็นต้องปรับปรุงอาณาเขต

อ่างเก็บน้ำที่มีการเปิดตัวในแนวตั้งหมายถึงการขุดเจาะบ่อน้ำหลายแห่งด้วยทิศทางที่จำเป็นต้องใช้ในทิศทางที่ต่างกันและแต่ละชั้นนำออกจากมุมของตัวเอง ภายในหลุมเป็นโพรบความร้อนใต้พิภพความร้อนกลับจากการทำงาน 1 ครั้ง เมตรถึงประมาณ 50 วัตต์ มันง่ายที่จะคำนวณว่าสำหรับความร้อนเหมือนกัน (7-9 กิโลวัตต์), 150-200 เมตรจากบ่อจะต้องมีการจัดจำหน่าย ประโยชน์ในกรณีนี้ไม่เพียง แต่ในทางเศรษฐกิจ แต่ยังอยู่ในความจริงที่ว่าโครงสร้างภูมิทัศน์ของดินแดนไม่เปลี่ยนแปลง จะต้องจัดสรรพื้นที่ขนาดเล็กสำหรับติดตั้งชุดกระสุนปืนและสำหรับวางเครื่องเก็บรวบรวมแบบเข้มข้น

เส้นสายที่อุ่นจากน้ำจะเป็นประโยชน์ถ้าสามารถนำหน่วยแลกเปลี่ยนความร้อนภายนอกเข้ามาในทะเลสาบหรือสระน้ำได้ลึก 200 ถึง 300 ซม. แต่เบื้องต้นจะเป็นที่ตั้งของอ่างเก็บน้ำภายในรัศมี 0.1 กม. จากอาคารที่มีน้ำอุ่นและพื้นที่ผิวน้ำอย่างน้อย 200 ตารางเมตร m. นอกจากนี้ยังมีเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนอากาศเมื่อความร้อนถูกสร้างโดยวงจรภายนอกจากบรรยากาศ การตัดสินใจดังกล่าวปรากฏอยู่อย่างชัดเจนในภาคใต้ของประเทศและไม่จำเป็นต้องมีการขุดค้น จุดอ่อนของระบบมีประสิทธิภาพต่ำเมื่อมีน้ำค้างแข็งประมาณ 15 องศาและหยุดทำงานได้เต็มที่หากอุณหภูมิลดลง 20 องศา

การทำความร้อนด้วยความร้อนใต้พิภพของบ้านในชนบทจะไม่กินน้ำมันแร่ที่มีราคาแพงและเป็นมลภาวะ แล้ว 7 ใน 10 บ้านใหม่ที่สร้างขึ้นในสวีเดนจะถูกให้ความร้อนด้วยวิธีนี้ ในวันที่อากาศร้อนอุปกรณ์ความร้อนใต้พิภพจากเครื่องทำความร้อนจะกลายเป็นวิธีการปรับอากาศแบบพาสซีฟ ขัดกับความเชื่อที่นิยมเช่นระบบทำความร้อนไม่จำเป็นต้องภูเขาไฟหรือกีย์เซอร์ ในภูมิประเทศที่ราบธรรมดาส่วนใหญ่จะไม่เลวร้ายลง

เงื่อนไขเดียวคือไปถึงจุดต่ำกว่าเส้นแช่แข็งตามแนวความร้อนที่อุณหภูมิของดินอยู่เสมอจาก 3 ถึง 15 องศา ประสิทธิภาพสูงมากดูเหมือนว่าจะขัดแย้งกับกฎหมายธรรมชาติเท่านั้น ปั๊มความร้อนอิ่มตัวกับ freon ซึ่งระเหยภายใต้การกระทำของแม้แต่ "น้ำแข็ง" น้ำที่ดูเหมือนว่าคน ไออุ่นวงจรที่สาม โครงการดังกล่าวเป็นตู้เย็นหันด้านในออก ดังนั้นประสิทธิภาพของปั๊มหมายถึงเฉพาะอัตราส่วนเชิงปริมาณของพลังงานไฟฟ้าและแหล่งความร้อน ตัวเองขับรถเป็น "มันควรจะ" กับการสูญเสียที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ของพลังงาน

ประโยชน์ที่ได้จากการทำความร้อนใต้พิภพสามารถพิจารณา:

• ประสิทธิภาพที่ดีเยี่ยม
• (ปั๊มความร้อนได้ดำเนินการสำหรับ 2-3 ทศวรรษที่ผ่านมาและ probes ทางธรณีวิทยาได้ถึง 100 ปี);
• ความมั่นคงในการทำงานภายใต้เงื่อนไขใด ๆ เกือบ;
• ขาดการผูกมัดกับผู้ให้บริการพลังงาน
• เอกราชเต็มรูปแบบ

มีปัญหาร้ายแรงอย่างหนึ่งที่ทำให้ความร้อนใต้พิภพไม่สามารถแก้ปัญหาได้ นี้แสดงให้เห็นตามความคิดเห็นของเจ้าของราคาสูงของการออกแบบที่สร้างขึ้น เพื่ออุ่นบ้านตามปกติของ 200 ตารางเมตร m (ไม่ค่อยหายาก) จำเป็นต้องสร้างระบบแบบครบวงจรสำหรับ 1 ล้านรูเบิลถึง 1/3 ของจำนวนนี้เป็นปั๊มความร้อน การติดตั้งอัตโนมัติมีความสะดวกสบายมากและถ้าทุกอย่างถูกตั้งค่าอย่างถูกต้องพวกเขาสามารถทำงานได้หลายปีโดยไม่มีการแทรกแซงของผู้คน ทุกอย่างขึ้นอยู่กับความพร้อมของเงินเท่านั้น ข้อเสียอีกประการหนึ่งคือการพึ่งพาแหล่งจ่ายไฟของเครื่องสูบน้ำ

มีเพียงไม่กี่คนที่พยายามจะสร้างความร้อนใต้พิภพด้วยมือของตัวเอง แต่เพื่อให้ระบบดังกล่าวทำงานได้ต้องมีการคำนวณอย่างรอบคอบและจำเป็นต้องมีการวางผังท่อ เป็นไปไม่ได้ที่จะทำให้บ้านใกล้บ้านมากเกินกว่า 2-3 เมตรความลึกของหลุมเจาะที่อนุญาตสูงสุดถึง 200 เมตรอย่างไรก็ตามหลุมที่มีระยะทาง 50 กม. มีประสิทธิภาพดี

พารามิเตอร์หลักที่นำมาพิจารณาในการคำนวณใด ๆ คือ

• อุณหภูมิ (ความลึก 15-20 เมตรขึ้นไปอุ่นขึ้นจาก 8 ถึง 100 องศาขึ้นอยู่กับเงื่อนไขที่สร้างขึ้น);
• มูลค่าของพลังงานที่สามารถกู้ได้ (เฉลี่ย - 0.05 กิโลวัตต์ต่อ 1 เมตร);
• อิทธิพลของสภาพอากาศความชื้นและการสัมผัสกับน้ำใต้ดินเมื่อถ่ายเทความร้อน

สิ่งที่น่าสนใจมากคือหินที่แห้งสนิทไม่ให้เกิน 25 วัตต์กับ 1 เมตรและถ้ามีน้ำบาดาลตัวเลขนี้จะเพิ่มขึ้นเป็น 100-110 วัตต์ เราต้องไม่ลืมว่าเวลาทำงานมาตรฐานของปั๊มความร้อนคือ 1800 ชั่วโมงต่อปีหากตัวบ่งชี้นี้เกินกว่าระบบจะไม่ทำงานได้มีประสิทธิภาพมากขึ้น แต่การสึกหรอจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว สิ่งที่แย่กว่ามากคือการใช้ประโยชน์จากแหล่งพลังงานความร้อนของดินชั้นล่างทำให้เกิดความเย็นและแม้แต่การแข็งของหินที่ระดับความลึกในการทำงาน ต่อไปนี้ดินสามารถจมบางครั้งการทำงานท่อและโครงสร้างเหนือพื้นดินได้รับความเสียหาย

ควรสร้างแหล่งจ่ายไฟตามค่าใช้จ่ายของแหล่งน้ำใต้ดินตามอัลกอริทึมที่ได้รับการพัฒนาอย่างเคร่งครัด เนื่องจากระบบน้ำและอากาศมี จำกัด ทางเลือกในทางปฏิบัติส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการขุดเจาะบ่อนี่เป็นอีกเหตุผลหนึ่งที่ไม่ได้ทำทุกอย่างด้วยมือของคุณเอง เฉพาะอุปกรณ์พิเศษเท่านั้นที่สามารถเจาะลึกได้ถึง 20-100 เมตรซึ่งจะมีการสร้างเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการทำความร้อน อนุญาตให้ใช้ท่อพลาสติกที่ออกแบบมาเพื่อรองรับความดันประมาณ 6 บาร์

เพื่อปรับปรุงสมรรถนะของระบบให้ใช้สายรัด 3 หรือ 4 สายส่วนท้ายของที่เชื่อมต่ออยู่ในรูปของตัวอักษร U การทำความร้อนตามแนวเส้นนั้นมีความสำคัญมากด้วยเหตุนี้การแตกของท่อระหว่างน้ำค้างแข็งรุนแรงจึงถูกตัดออก ความร้อนนี้จะดำเนินการผ่านสายที่เหยียดตรงกลางช่องโดยผ่านทางกระแสไฟฟ้า ถ้าไม่สามารถใช้กองพลังงานได้ต้องใช้เครื่องรับแนวนอน สำหรับพวกเขาพื้นกำลังเตรียมที่มีขนาด 15x15 เมตรดินจะถูกลบออกจากมันไปที่ความลึก 0.5 เมตร

พื้นที่ทั้งหมดนี้เป็นที่ต้องการสำหรับการวางเครื่องตรวจสอบที่คล้ายกัน มักใช้เสื่อไฟฟ้าหรือท่อที่แลกเปลี่ยนความร้อน เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบทำความร้อนใช้รูปแบบของท่อในเกลียวหรือในรูปแบบของ "งู" มันเป็นไปไม่ได้ที่จะบอกว่าสิ่งที่ดีกว่า - คอมเพล็กซ์สำเร็จรูปมวลผลิตหรือการประกอบตนเองในกรณีแรกปัญหาความเข้ากันได้จะแก้ไขได้โดยอัตโนมัติ แต่ในช่วงที่สองความยืดหยุ่นจะเพิ่มขึ้นศักยภาพในการเพิ่มความทันสมัย ​​(แม้ว่าควรให้ความสำคัญกับการออกแบบมากขึ้น)

ผู้สร้างมือสมัครเล่นสามารถหนีจากหม้อเก็บความร้อนโดยทั่วไปแทนที่ด้วยการพูดนานน่าเบื่อคอนกรีต ความร้อนใต้พิภพในระบบดังกล่าวช่วยลดความจำเป็นในการกระตุกอุณหภูมิอย่างมีนัยสำคัญ เป็นไปได้ในการทดลองกับของเหลวถ่ายเทความร้อนที่แตกต่างกันเช่นเดียวกับการติดตั้งคอมเพรสเซอร์ที่มีความสามารถแตกต่างกัน โดยการคำนวณโหลดอย่างถูกต้องและถูกต้องกระจายความร้อนไปตามวงจรที่บริโภคคุณสามารถทำให้ระบบมีประสิทธิภาพมากขึ้นโดย 15-20% ขนานกันค่าใช้จ่ายของพลังงานจะลดลงอย่างมาก

ท่อวางแนวนอนจะวางไว้ที่ความลึก 50-300 ซม. เพื่อให้พื้นที่ทางหลวงมีขนาดเล็กที่สุดพวกเขาจะทำในรูปแบบของการหมุน แต่ระหว่างทางหลวงสองแห่งแต่ละแห่งควรมีความยาวอย่างน้อย 200 มม. งานก่อสร้างใด ๆ ต้องถูกนำหน้าด้วยการกำหนดผลตอบแทนความร้อนของดิน ถ้าต่ำกว่า 20 วัตต์ต่อ 1 ตาราง m ไม่มีจุดใดในเส้นขอบใต้พิภพ เพื่อให้แน่ใจว่าการปล่อยน้ำบาดาลก้นหลุมถูกปกคลุมไปด้วยทรายท่อที่ทำจากโพลิเอธิลีนแบบ cross-linked ทำงานได้ดี

การทำงานที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดของปั๊มความร้อนจะมีอยู่ในห้องที่มีอุณหภูมิอากาศอยู่ระหว่าง 14 องศาเซลเซียส เมื่อใดก็ตามที่เป็นไปได้คุณควรเลือกการจัดแนวแนวนอนให้สอดคล้องกับแนวนอนเพราะมีประสิทธิภาพมากที่สุด การพิจารณาโดยความคิดเห็นในรูปแบบของความร้อนใต้พิภพความร้อนจะไม่ลงตัวก็อุ่นน้ำเป็นเวลานานเกินไปเพราะในหลายกรณีเช่นระบบจะมีบทบาทเสริมอย่างหมดจด เพื่อให้ได้สมรรถนะสูงสุดคุณควรเน้นความเข้มที่อนุญาตสูงสุดของการมีส่วนร่วมของแหล่งความร้อนและอัตราการไหลโดยประมาณของบ่อน้ำ

ถ้าด้านล่างไม่ใช่หินแห้งและน้ำร้อนเกือบจะเป็นสถานการณ์ที่เหมาะสมที่สุด จากนั้นก็เป็นไปได้ที่จะประหยัดเงินและได้รับประโยชน์สูงสุด แต่เราต้องจำไว้ว่าถ้ามีการวางแผนให้ใช้แหล่งน้ำร้อนในเวลาเดียวกันสำหรับการจัดหาน้ำน้ำที่อยู่ในนั้นต้องเป็นไปตามข้อกำหนดด้านสุขาภิบาลมาตรฐาน เมื่อการวิเคราะห์ทางเคมีแสดงให้เห็นว่ามีองค์ประกอบที่ก้าวร้าวควรทำเป็นวงจรอิสระสองวงจรซึ่งในของเหลวไม่ผสม แต่เกิดการแลกเปลี่ยนความร้อนเท่านั้นคอมเพรสเซอร์ติดตั้งอยู่บนผนังทั้งจากตู้เย็นหรือเครื่องปรับอากาศ

หากเดินสายไฟในบ้านค่อนข้างอ่อนแอจะคุ้มค่ากับการใช้คอมเพรสเซอร์คู่เพื่อลดกระแสไฟเริ่มต้นเนื่องจากมีการเชื่อมต่อชุด ในการติดตั้งคอนเดนเซอร์จำเป็นที่จะต้องดูแลการเคลื่อนไหวของ freon จากด้านบนถึงด้านล่างและไม่ใช่ในทางกลับกัน เพื่อให้ผู้จัดเก็บทำงานได้อย่างมั่นคงและให้ความร้อนแก่ห้องพื้นที่ของตน (สำหรับบ้านส่วนตัว 100 ตร.ม. ) ต้องเป็น 200-250 ตร.ม. ไม่ควรใช้เครื่องทำความร้อนแบบแนวนอนหากคุณวางแผนที่จะแยกสวนหรือสวนผัก แม้จะใช้ปั๊มแบบเจาะรูธรรมดาเพื่อให้ระบบเสร็จสมบูรณ์

เกี่ยวกับความร้อนใต้พิภพและวิธีการติดตั้งโปรดดูวิดีโอต่อไปนี้