Riscaldare una casa di campagna con il calore della terra. Energia della Terra per il riscaldamento domestico

La maggior parte di noi capisce che l’uso del carbone, del gas e del legno come combustibile non lascia alcun segno sull’ambiente. Tuttavia, l'implementazione fonti alternative la loro energia è inibita costo elevato ed efficienza, ancora inferiori a quelli tradizionali. Ma dentro ultimamente I produttori prestano sempre più attenzione a tali prodotti, quindi speriamo che presto diventino più facili da installare e non così costosi.

Oggi esamineremo il riscaldamento geotermico, che puoi installare per una casa privata con le tue mani. Imparerai a conoscere il principio del suo funzionamento, i tipi, le caratteristiche e l'autoinstallazione.

Vale la pena dire che nei paesi europei e negli Stati Uniti il ​​riscaldamento a terra sta gradualmente diventando la principale fonte di riscaldamento domestico, ma nel nostro Paese tali sistemi sono ancora solo un'alternativa a quelli più tradizionali.

Aspetto e distribuzione

L'energia terrestre per il riscaldamento ha cominciato a diffondersi negli Stati Uniti verso la fine degli anni '80 del secolo scorso nelle città che vivevano pesantemente la crisi. Il sistema si è subito interessato alle persone benestanti, alle quali ha dato la possibilità di risparmiare sul riscaldamento delle loro case. Poi cominciò a diventare più economico e la classe più povera della popolazione cominciò a usarlo.

Dopo qualche tempo, il calore della terra per il riscaldamento divenne prerogativa della maggior parte dei proprietari di case private. In Europa, ogni anno il numero di famiglie che utilizzano il calore del terreno per riscaldare le proprie case è in aumento.

Questa tendenza nella diffusione del riscaldamento geotermico è abbastanza comprensibile. L'utilizzo del calore terrestre per il riscaldamento consente notevoli risparmi bilancio familiare, è sicuro ed economico.

Funzionamento del riscaldamento geotermico

Il suo principio di funzionamento può essere paragonato a quello di un frigorifero convenzionale, solo al contrario. La terra trattiene costantemente il calore, quindi può riscaldare gli oggetti situati sulla sua superficie.

L'idea alla base di questo metodo è che il pianeta viene riscaldato dall'interno dal magma caldo e il terreno in superficie ne impedisce il congelamento. L'energia termica risultante viene utilizzata da un sistema di riscaldamento geotermico basato su una speciale pompa di calore.

Si verifica il seguente processo:

1. La pompa di calore è installata in superficie.
2. Viene praticato un foro nel terreno nel quale viene abbassato lo scambiatore di calore.
3. L'acqua di falda che passa attraverso la pompa viene riscaldata e quindi utilizzata per scopi domestici e industriali..

Il vantaggio principale del sistema è il rapporto tra energia elettrica e potenza ricevuta: da 1 a 4-6 kW. Ad esempio, quando si utilizza un condizionatore d'aria convenzionale, il risultato è 1 a 1. Pertanto, l'installazione sarà in grado di ammortizzarsi in breve tempo.

Peculiarità

L'autoriscaldamento di una casa da terra presenta alcune difficoltà, di cui parleremo di seguito:

1. Iniziano con la fabbricazione di un pozzo minerario.
   Il suo calcolo viene effettuato separatamente per ciascun caso specifico, tenendo conto:

• clima della zona;
• tipo di terreno;
• caratteristiche della struttura della crosta terrestre in questa regione;
• zona riscaldamento.

Tipicamente la profondità varia tra 25-100 m.

1. Nella fase successiva, i tubi vengono abbassati nell'albero, che dovrebbe assorbire il calore dalle profondità e fornirlo alla pompa, che aumenta la temperatura del liquido di raffreddamento nel sistema di riscaldamento.

Consiglio: è meglio eseguire il lavoro con un assistente, poiché spesso i tubi sono piuttosto pesanti.

In estate il riscaldamento che utilizza l'energia della terra può essere utilizzato come condizionatore d'aria. Perché si attiva il meccanismo inverso? Durante il funzionamento, lo scambiatore di calore inizierà a assorbire energia di raffreddamento.

Specie

Per un funzionamento efficiente ed ecologico del sistema, ci sono tre opzioni principali:

Acque sotterranee	In questo caso viene utilizzato per riscaldare l'edificio. energia termica acque sotterranee situate a grandi profondità. Ne ha abbastanza alta temperatura, quindi lo prende e lo riscalda. Successivamente l'acqua rilascia la maggior parte dell'energia disponibile attraverso lo scambiatore di calore.
Antigelo	Il metodo richiede costi aggiuntivi. Un serbatoio con antigelo viene abbassato a una profondità di 75 me inferiore, il cui prezzo è piuttosto alto. Quando si riscalda, viene portato allo scambiatore di calore da una pompa di calore. Dopo che il calore è stato rilasciato, l'antigelo entra nuovamente nel contenitore.
Acqua	Questo metodo non richiede attrezzature minerarie sotterranee. Questo tipo di riscaldamento della casa da terra è adatto se c'è accesso ad uno specchio d'acqua. Le sonde orizzontali sono posizionate dallo scambiatore di calore lungo il fondo del serbatoio, che aiutano a convertire il calore dell'acqua.

Vantaggi del riscaldamento geotermico

Scopriamo ora quali sono i vantaggi di tali sistemi e se possono soddisfare le nostre esigenze:

1. L'energia termica rilasciata è molte volte maggiore del consumo elettrico per il funzionamento della pompa.
2. NO emissioni nocive, quindi riscaldamento casa di campagna dalla terra in modo rispettoso dell’ambiente.
3. Il sistema richiede solo energia elettrica per funzionare. Nessun utilizzo richiesto prodotti chimici e carburante.
4. Non c'è pericolo di esplosione o incendio durante il funzionamento.
5. Una corretta installazione dell'impianto di riscaldamento garantisce il funzionamento senza assistenza tecnica per circa 30 anni.

Autoinstallazione del riscaldamento geotermico

Va detto subito che riscaldare una casa con l'energia della terra richiederà subito un grande investimento di fondi. La parte del leone andrà alla costruzione del pozzo minerario.

Suggerimento: la parte più costosa di una pompa di calore è il compressore. Se non vuoi problemi non comprarlo da una fabbrica cinese.
È meglio usare Danfoss o Copeland (preferibilmente non dalla Cina).

Consigliamo inoltre di utilizzare un sistema di riscaldamento a pavimento invece del riscaldamento con radiatori. In questo modo è possibile ridurre significativamente il ritorno sull'investimento sulle apparecchiature. Dovrebbe essere preso in considerazione anche l'aumento annuale delle tariffe per le risorse energetiche tradizionali, che allo stesso tempo eviterà aumenti dei prezzi.

Non ci sarà nulla all'interno della casa che ti ricordi che stai utilizzando il riscaldamento a terra. La parte principale del progetto, il pozzo e lo scambiatore di calore, sarà nascosta nel sottosuolo. È sufficiente riservare un piccolo spazio per un dispositivo, ad esempio nel seminterrato, che genera energia termica.

Il dispositivo consente di regolare la temperatura e fornire energia termica. Le istruzioni per l'installazione di un sistema di riscaldamento in una casa non sono diverse da modo tradizionale, quindi non ci sono caratteristiche speciali in esso.

Conclusione

L'utilizzo delle pompe di calore consente di eliminare i combustibili tradizionali che diventano ogni anno più costosi, anche se i costi iniziali saranno piuttosto elevati. È del tutto possibile installare da soli il riscaldamento geotermico, solo quando si installano i tubi in un pozzo minerario è consigliabile avere un assistente.

Il rimborso del progetto dipende dall'isolamento dell'alloggiamento e dal metodo di riscaldamento: radiatore o pavimento riscaldato. Il video nell'articolo ti darà l'opportunità di trovarlo informazioni aggiuntive sull'argomento di cui sopra.

Ogni proprietario di una casa di campagna si trova ad affrontare questo problema domanda importante, in quanto garantisce la fornitura di calore a tutti gli spazi abitativi. Oggi diversi produttori offrono le proprie opzioni riscaldamento individuale cottage privati ​​fuori città. Un nuovo sviluppo in questo settore è il riscaldamento geotermico. Naturalmente, la maggior parte dei proprietari di casa è sicura che sia così conveniente e sistema economico Le forniture di calore possono essere installate solo in aree dove sono presenti geyser, formazioni vulcaniche e sorgenti di acqua calda. Impianti moderni di questo tipo sono in grado di operare con successo a latitudini temperate, con sorgenti calde a basse temperature.

Caratteristiche del riscaldamento geotermico

Il riscaldamento geotermico si riferisce a un metodo alternativo per fornire calore a una casa. Questa opzione per un'installazione termica può essere definita quasi ideale per organizzare una casa privata o casa di campagna. Per funzionare nel sistema viene utilizzato energia geotermica, che è ottenuto da vari fonti naturali Calore. Il principio di funzionamento di base in tale installazione è simile al funzionamento di un sistema ambulante. La differenza principale è la seguente: se in un frigorifero il frigorifero produce raffreddamento per l'aria dal sistema risultante, qui produce energia termica. Il lavoro coordinato è possibile anche con caratteristiche di bassa temperatura.

La caratteristica principale del riscaldamento geotermico in una casa è che durante la calda stagione estiva l'aria in casa viene raffreddata, ma in inverno si riscalda. Allo stesso tempo, i costi di tale riscaldamento sono molto bassi rispetto ad altri impianti termici. In un certo senso, il funzionamento di un tale sistema è simile all'aria condizionata. flusso d'aria. Aiuta a creare il calore e il comfort necessari in casa, fornendo ai proprietari condizioni confortevoli vivere in una casa.

Principio del riscaldamento geotermico

L'impianto geotermico funziona in modo autonomo, regolando in modo chiaro la temperatura richiesta nella stanza. Il principio alla base del suo funzionamento è uguale per tutti gli impianti, quindi è indipendente dai vari produttori di componenti. Il lavoro principale è assegnato a pompe speciali, che possono avere alcune differenze tra loro soluzione progettuale, varietà, ma allo stesso tempo dati dei coefficienti In termini di prestazioni termiche, sono tutti simili. Per quanto riguarda l'energia utilizzata, l'impianto geotermico funziona con successo con diverse tipologie energia della terra.

Il sistema è composto da due circuiti e precisamente:

• interno;
• esterno

Il primo di quelli citati si presenta come familiare a molti impianto di riscaldamento dal collegamento di tubi ed elementi radiatori. Il contorno esterno è scambiatore di calore dimensionale, che è montato sotto lo spessore della terra o in uno specchio d'acqua. Al suo interno circola un liquido speciale con l'aggiunta di antigelo e talvolta viene riempito anche con acqua normale. Il liquido di raffreddamento sta guadagnando terreno temperatura ambiente, e quello già riscaldato va ulteriormente nella pompa geotermica. Il calore così accumulato viene ulteriormente ceduto al circuito interno. Ciò consente di riscaldare l'acqua negli elementi del radiatore e nei tubi di tutta la casa.

Metodi per realizzare un impianto geotermico

Questo tipo di riscaldamento differisce nel modo in cui è installato lo scambiatore di calore. Oggi sono tre le varietà in uso:

1. Verticale scambiatore di calore: è compatto e ha un costo di installazione maggiore rispetto ad altre tipologie. Per installare uno scambiatore di calore verticale, non è necessario utilizzare una vasta area, ma sarà necessario utilizzarla impianti di perforazione specializzati. A seconda della tecnologia scelta, la profondità del pozzo finito può arrivare fino a 200 metri, il valore minimo è di 50 metri. La durata del sistema è fino a cento anni.È vantaggioso installare questo tipo di riscaldamento geotermico se è installato su un'area già sviluppata. Il paesaggio della zona rimarrà praticamente intatto.
2. Orizzontale scambiatore di calore: questo tipo viene utilizzato abbastanza spesso. Quando si installa uno scambiatore di calore orizzontale, i tubi vengono posati ad una profondità sufficientemente grande, che necessariamente supera livello di congelamento del suolo. Lo svantaggio principale dell'utilizzo di questo tipo di cablaggio è che richiede una vasta area da utilizzare per l'installazione del collettore. È difficile installare un sistema del genere su un sito già sviluppato.
3. A base d'acqua scambiatore di calore: questa installazione è la più economica tra tutte le varietà di riscaldamento geotermico, poiché funziona grazie a energia dei corpi idrici. Questo sistema è rilevante per quei proprietari di case che hanno uno specchio d'acqua a centinaia di metri di distanza. Un tale scambiatore di calore il più redditizio il che rende la sua installazione la più appropriata tra tutti i tipi di riscaldamento simili.

Pro e contro del riscaldamento geotermico

Il riscaldamento geotermico è diventato rilevante in America durante la crisi degli anni '80. Inizialmente, l'installazione di impianti costava molto denaro e tale riscaldamento veniva utilizzato esclusivamente da persone benestanti, ma in seguito il riscaldamento geotermico divenne più accessibile per un utilizzo di massa da parte della popolazione.

Vantaggi dell'utilizzo del riscaldamento geotermico in una casa privata:

• L’energia geotermica può essere ottenuta e successivamente utilizzata quasi ovunque;
• la fornitura di questo tipo di calore è illimitata;
• l'uso di tale energia è considerato il più sostenibile;
• l'energia geotermica non contiene vari tipi emissioni nocive derivanti dalla combustione dell'anidride carbonica;
• il riscaldamento basato su un impianto geotermico non richiede una manutenzione costante della casa;
• il riscaldamento è considerato gratuito per il proprietario dell'abitazione;
• le pompe di installazione occupano molto meno spazio rispetto a quelle simili impianti termici, una pompa geotermica necessita all'incirca dello stesso spazio di installazione di, ad esempio, un frigorifero;
• l'energia geotermica aiuta sia a riscaldare la stanza che, se necessario, a raffreddarla; il principio di funzionamento è simile all'algoritmo di funzionamento dei condizionatori d'aria;
• Se lo si desidera, tale riscaldamento può essere installato insieme ad altri sistemi di fornitura di calore, ad esempio con sistema del gas, diesel o alimentati da energia solare.

Nonostante una serie di aspetti positivi dell'utilizzo di questo tipo di riscaldamento, anche gli impianti geotermici hanno i propri screpolatura, i principali sono:

• costi elevati per l'installazione dell'intero sistema;
• lungo periodo di rimborso.

Tali carenze del sistema di riscaldamento impallidiscono rispetto all’attuale tendenza all’aumento dei costi globali. vari tipi carburante. Naturalmente, il periodo di ammortamento è lungo, ma tra cento anni un impianto geotermico mostrerà e dimostrerà tutti i suoi vantaggi la sua efficienza in pratica. Questo tipo di riscaldamento è già stato apprezzato in numerosi paesi europei e in America. Ad esempio, in Svezia, circa il 70% dei proprietari di case private ha scelto proprio questo sistema di riscaldamento.

Video

Sergey Elgazin ha scoperto tutto sul riscaldamento geotermico in una delle case finlandesi:

La ricerca di fonti energetiche alternative ha portato all'invenzione di dispositivi in ​​grado di accumulare il calore, presente in grandi quantità nell'ambiente umano. Raggi solari, sorgenti di geyser, suolo: tutto questo, in un modo o nell'altro, può soddisfare la necessità di riscaldare il liquido di raffreddamento per il sistema di riscaldamento e la fornitura di acqua calda. Sebbene il riscaldamento geotermico che utilizza il calore della terra sia una direzione relativamente nuova, il le prospettive per una tale soluzione sono ovvie. Grazie all'installazione di apposite apparecchiature diventa possibile ottenere un tipo di energia termica a basso costo, quasi infinito.

Come ottenere calore in una casa da terra

La terra è pari periodo invernale non si congela completamente nel tempo. Questa funzione viene utilizzata dalle squadre di installazione che posano la tubazione al di sotto del punto di congelamento. Sorprendentemente, la temperatura di questi strati raramente scende sotto i +5 +7°C. È possibile sfruttare la capacità della terra di accumulare calore, estrarlo e utilizzarlo per riscaldare il liquido di raffreddamento? Certamente! Ma da fare riscaldamento alternativoÈ possibile che una casa privata utilizzi il calore della terra? Dovranno essere risolti i seguenti problemi:

• Ricevere calore: dovrai accumulare energia termica e indirizzarla verso un serbatoio di accumulo.
• Riscaldamento del liquido di raffreddamento. L'antigelo riscaldato deve trasferire energia termica al liquido che circola nell'impianto di riscaldamento e acqua calda.
• L'antigelo raffreddato deve essere restituito allo scambiatore di calore per un ulteriore riscaldamento.

Per risolvere questi problemi è stata sviluppata una pompa geotermica che sfrutta il calore della terra. Una pompa di calore geotermica consente di estrarre una quantità di calore più che sufficiente per produrre una grande quantità di calore e di utilizzarla come apparecchio di riscaldamento principale o aggiuntivo, a seconda della progettazione e dell'ubicazione della casa.

Come funziona il riscaldamento geotermico a casa, principio di funzionamento

Il riscaldamento profondo sotterraneo dal suolo non è più una fantasia. Tali installazioni possono essere facilmente acquistate in Russia. Inoltre gli impianti geotermici sono in grado di operare sia al Nord che in latitudini meridionali. Ma quale principio usano nel loro lavoro Già nel secolo scorso si era notato che quando alcuni tipi di liquidi evaporano, possono raffreddare la superficie. Questo è esattamente ciò che accade quando si pulisce la pelle con alcol prima di un'iniezione o si innaffia un'area pavimentata riscaldata al sole. Questo principio è stato preso come base per lo sviluppo delle apparecchiature di refrigerazione.

Poi è nata l'idea: perché non avviare il processo di raffreddamento retro e non avere aria calda invece che fredda. La maggior parte dei condizionatori moderni è in grado non solo di raffreddare l'aria nella stanza, ma anche di riscaldarla. Ma lo svantaggio di tali dispositivi è che sono limitati dalla temperatura ambiente. Quindi, dopo che il segno raggiunge i -5 gradi, smettono di funzionare. Le pompe geotermiche per il riscaldamento da terra di case private sono completamente prive di questo inconveniente, sebbene utilizzino un principio che per molti versi ricorda il funzionamento di un condizionatore d'aria per riscaldare una stanza.

Come funziona il riscaldamento geotermico?

Come già notato, un sistema di riscaldamento geotermico dalle viscere della terra è per molti versi simile al funzionamento di un condizionatore d'aria in modalità riscaldamento. Cosa sta succedendo in questo momento?

• Negli strati inferiori del terreno, sul fondo di un fiume o di un lago, sono installati collettori d'acqua attraverso i quali circola l'antigelo. I collettori assorbono il calore e rilasciano freddo.
• L'antigelo riscaldato sale verso l'alto mediante una pompa.
• Lo scambio termico avviene nel serbatoio tampone. L'antigelo riscaldato trasferisce l'energia termica al liquido di raffreddamento o riscalda l'acqua.
• L'antigelo raffreddato ritorna ai collettori.

Esistono impianti in grado di riscaldarsi da soli locali di grandi dimensioni, altri vengono utilizzati esclusivamente come apparecchiature ausiliarie in grado di fornire il 50-75% del fabbisogno termico dell’ambiente.

Apparecchiature geotermiche per sfruttare il calore della terra

Il principio di funzionamento di un sistema di riscaldamento domestico profondo, che sfrutta l'energia della terra, si basa sull'utilizzo di attrezzature speciali. Svolge le seguenti funzioni: accumula calore dall'ambiente e lo trasferisce al liquido di raffreddamento dell'impianto di riscaldamento. A questo scopo vengono utilizzati i seguenti nodi:

• L'evaporatore si trova in profondità nel sottosuolo. La funzione dell'evaporatore è quella di assorbire l'energia termica presente nel terreno circostante.
• Condensatore: porta l'antigelo alla temperatura richiesta.
• Pompa di calore: fa circolare l'antigelo nel sistema. Monitora il funzionamento dell'intera installazione.
• Serbatoio tampone: raccoglie l'antigelo riscaldato in un unico posto per trasferire energia al liquido di raffreddamento. È costituito da un serbatoio interno contenente l'acqua proveniente dall'impianto di riscaldamento e da un serpentino interno attraverso il quale circola l'antigelo riscaldato.

Sebbene il riscaldamento geotermico naturale a bassa temperatura di una casa con il calore della terra fornisca abbastanza energia termica, la maggior parte opzione pratica riscaldare con questa soluzione significa collegarlo al sistema “pavimento caldo”.

Installazione e installazione di riscaldamento geotermico

La principale difficoltà relativa all'installazione degli impianti geotermici è legata all'installazione del circuito di scambiatori di calore nel terreno. Anche se puoi trovarlo su Internet gran numero consigli su come eseguire questo lavoro da soli, la pratica dimostra che la maggior parte dei consigli non può essere applicata senza una formazione specializzata speciale, pertanto tutti i lavori devono essere eseguiti da installatori professionisti che sono rappresentanti del produttore. Dopo aver contattato gli specialisti, i sistemi di riscaldamento geotermico per case private che sfruttano il calore della terra vengono installati nelle seguenti fasi:

1. Un ingegnere visiterà la tua casa. Durante la prima visita vengono prelevati campioni di terreno, determinate le caratteristiche dell'area e viene presa una decisione su quale sarà il migliore installazione efficiente sistema geotermico. L'efficienza dell'impianto può essere influenzata anche dalla fonte del calore previsto. È considerato più produttivo installare scambiatori di calore sul fondo di un serbatoio o alle fonti di fonti termiche.
2. Conclusione di un accordo e acquisto dell'attrezzatura necessaria. I prezzi possono variare in modo significativo a seconda della complessità del lavoro di installazione e di altre sfumature. Ma in media, se si sceglie un produttore tedesco di alta qualità, il costo di installazione sarà approssimativamente uguale al suo prezzo. Acquisto chiavi in ​​mano Installazioni Vaillant per una casa di 350 mq. m costerà circa 21 mila $
3. Lavori di installazione. Il riscaldamento di una casa privata con fonti di calore geotermiche sotterranee, o meglio, la sua efficienza dipende in gran parte dalla corretta esecuzione dei lavori in fase di installazione. Dopo aver installato gli scambiatori di calore ad acqua nel terreno, viene effettuato il collegamento all'impianto geotermico e al sistema di riscaldamento domestico.
4. Lavori di messa in servizio. L'ingegnere avvia il sistema e apporta modifiche precise al dispositivo. Dopo l'installazione, viene firmato il certificato di completamento del lavoro.

Secondo la normativa vigente, l'azienda installatrice dell'apparecchiatura può fornire garanzie aggiuntive previo pagamento di tali servizi. Tali garanzie costeranno altri 1.000 dollari.

Il riscaldamento geotermico è efficace al Nord?

Per creare le condizioni minime necessarie al funzionamento di un impianto geotermico è sufficiente rispettare le seguenti condizioni:

• La temperatura dello strato di terreno in cui si trovano gli scambiatori di calore non deve scendere sotto i +5.+7°C.
• In tutto il sistema attraverso il quale scorre l'antigelo, sono state create le condizioni per impedirne il congelamento.
• Dopotutto, il riscaldamento geotermico di una casa di campagna è completato calcoli necessari e documentazione di progettazione.

Se prendiamo in considerazione tutti i requisiti descritti, diventa chiaro che tali installazioni possono essere efficaci, fatte salve le condizioni di cui sopra. Tuttavia, per le regioni settentrionali è più consigliabile utilizzare tali impianti per il riscaldamento di piccole aree fino a 150-200 mq. M.

Riscaldamento a geyser di una casa privata

Le prestazioni di una pompa geotermica dipendono in gran parte dalla temperatura del suolo o dell'acqua in cui si trova lo scambiatore di calore. A questo proposito, gli abitanti della Kamchatka si trovano in una posizione più vantaggiosa. Sulla penisola Kamchatka c'è un gran numero di sorgenti termali - geyser che non si raffreddano nemmeno orario invernale anno. Prima dell'installazione dell'attrezzatura, è necessario effettuare l'esplorazione geologica. Se sul territorio della casa si trova una fonte calda, è logico posizionare gli scambiatori di calore sul fondo di questo serbatoio. In questo caso, l’energia geotermica si ripagherà molto più velocemente.

Come riscaldare una casa utilizzando una pompa geotermica

La tecnologia di riscaldamento di una casa con il calore sotterraneo è più richiesta in Occidente. Ciò è dovuto principalmente alla mentalità dei residenti Paesi occidentali. Sono abituati a fare investimenti a lungo termine che si ripagano completamente solo dopo pochi anni. E sono poche le persone che sono in grado di pagare circa 20mila dollari alla volta per l’installazione delle apparecchiature. Ma il numero di persone che desiderano rendersi indipendenti da altre fonti di riscaldamento è in costante aumento. I metodi alternativi di riscaldamento geotermico delle case stanno diventando sempre più popolari, soprattutto in considerazione del costo sempre crescente del gas.

L'energia termica giace letteralmente sotto i tuoi piedi. È solo questione di chinarsi e “raccoglierlo”. Un impianto geotermico può aiutare in questo. L'installazione di una pompa consente, a seconda delle zone, sia di compensare completamente i fabbisogni di energia termica, sia di soddisfarli parzialmente, riducendo notevolmente il carico sulla fonte principale di riscaldamento e sul sistema di acqua calda sanitaria di un'abitazione privata.

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Riscaldare la casa è efficace sfruttando il calore e l'energia della terra: analisi e consigli per la sistemazione

Il riscaldamento geotermico è una delle fonti energetiche alternative più promettenti. A differenza dei sistemi solari, praticamente non dipende dal periodo dell'anno. Ma è vantaggioso riscaldare una casa utilizzando il calore e l'energia della terra?

Riscaldamento domestico geotermico

Schema di riscaldamento geotermico

Per prima cosa devi comprendere i principi per ottenere energia termica. Si basano su un aumento della temperatura quando si scende più in profondità nella terra. A prima vista, l'aumento del grado di riscaldamento è insignificante. Ma grazie all'avvento delle nuove tecnologie, riscaldare la casa sfruttando il calore della terra è diventato una realtà.

La condizione principale per organizzare il riscaldamento geotermico è una temperatura di almeno 6°C. Questo è tipico per strati medi e profondi di terreno e bacini idrici. Questi ultimi dipendono fortemente dalla temperatura esterna, quindi sono utilizzati estremamente raramente. Come organizzare praticamente il riscaldamento di una casa con l'energia della terra?

Per fare ciò è necessario realizzare 3 circuiti riempiti con liquidi con caratteristiche tecniche diverse:

• Esterno. Più spesso circola antigelo. Il suo riscaldamento fino ad una temperatura di almeno 6°C avviene grazie all'energia della terra;
• Pompa di calore. Senza di essa, il riscaldamento utilizzando l'energia terrestre è impossibile. Il liquido refrigerante proveniente dal circuito esterno trasferisce la sua energia al refrigerante tramite uno scambiatore di calore. La sua temperatura di evaporazione è inferiore a 6°C. Successivamente entra nel compressore, dove dopo la compressione la temperatura sale fino a 70°C;
• Circuito interno. Uno schema simile viene utilizzato per trasferire il calore dal refrigerante compresso all'acqua nel sistema di raffreddamento. In questo modo il riscaldamento avviene dalle profondità della terra a costi minimi.

Nonostante chiari vantaggi, è raro trovare tali sistemi. Ciò è dovuto agli elevati costi di acquisto dell'attrezzatura e di organizzazione di un circuito di immissione di calore esterno.

È meglio affidare ai professionisti il ​​calcolo del riscaldamento dal calore della terra. L'efficienza dell'intero sistema dipenderà dalla correttezza dei calcoli.

Progettazione della pompa di calore

Il “cuore” del riscaldamento geotermico è la pompa di calore. È costituito da diversi componenti, il cui funzionamento influisce direttamente sull'efficienza dell'intero sistema. Pertanto, prima di pianificare il riscaldamento di una casa privata da terra, è necessario scoprire le caratteristiche principali di questa unità.

Poiché questo dispositivo appartiene alla categoria apparecchiature complesse– Si consiglia di acquistare solo modelli di fabbrica. Il design della pompa di calore comprende i seguenti componenti:

• Evaporatore. In questo blocco l'energia viene trasferita dal circuito esterno;
• Compressore. Necessario per creare alta pressione nell'ambiente refrigerante;
• Capillare. Serve a ridurre la pressione interna nel circuito frigorifero;
• Sistema di controllo. Con il suo aiuto, viene regolato il riscaldamento di una casa privata da terra - regime di temperatura lavoro, portata dei liquidi refrigeranti, ecc.

Il problema principale con autoproduzione Lo scopo di una pompa di calore è ridurre le perdite di calore e normalizzare il funzionamento del circuito interno con il refrigerante. L'impostazione dei modelli di fabbrica avviene nella fase di produzione e il progetto prevede la possibilità di modificarne i parametri.

Come calcolare correttamente i parametri della pompa in modo che il calore della terra per il riscaldamento della casa garantisca una temperatura normale? Per fare ciò, è necessario scoprire la potenza termica della pompa. Per un calcolo approssimativo è possibile utilizzare la seguente formula:

Dove t1-t2 è la differenza di temperatura tra i tubi di ingresso e di ritorno, °C, V è il volume stimato del flusso di refrigerante, m³/h, Q è la potenza nominale della pompa di calore, W.

Questa tecnica non è applicabile per sistemi complessi, poiché contengono molti fattori aggiuntivi. In particolare - perdite di calore sull'autostrada. Ciò è particolarmente vero per quelle aree in cui esce il più vicino possibile alla superficie del terreno. Per ridurre al minimo le perdite di calore, è necessario isolare i tubi del riscaldamento nel terreno.

Poiché il funzionamento della pompa di calore dipende dall'elettricità, si consiglia di installare un alimentatore di emergenza.

Opzioni di riscaldamento geotermico

Metodi per sistemare il contorno esterno

Affinché l'energia della terra possa essere utilizzata al massimo per riscaldare la casa, è necessario scegliere il giusto schema elettrico esterno. In effetti, la fonte di energia termica può essere qualsiasi mezzo: sotterraneo, acqua o aria. Ma è importante tenere conto dei cambiamenti stagionali delle condizioni meteorologiche, come discusso sopra.

Attualmente esistono due tipi comuni di sistemi che vengono effettivamente utilizzati per riscaldare una casa utilizzando il calore della terra: orizzontale e verticale. Il fattore chiave di selezione è l'area del terreno. Da questo dipende la disposizione dei tubi per riscaldare la casa con l'energia della terra.

Inoltre vengono presi in considerazione i seguenti fattori:

• Composizione del suolo. Nelle zone rocciose e argillose è difficile realizzare tronchi verticali per la posa delle autostrade;
• Livello di congelamento del suolo. Lo determinerà profondità ottimale occorrenze di tubi;
• Ubicazione delle acque sotterranee. Più sono alti, meglio è per il riscaldamento geotermico. In questo caso, la temperatura aumenterà con un cambiamento di profondità, che è condizione ottimale per il riscaldamento utilizzando l’energia della terra.

È inoltre necessario conoscere la possibilità di trasferimento di energia inversa in estate. Quindi il riscaldamento di una casa privata da terra non funzionerà e il calore in eccesso verrà trasferito dalla casa al suolo. Tutti i sistemi di refrigerazione funzionano secondo lo stesso principio. Ma per questo è necessario installare attrezzatura aggiuntiva.

Non è possibile prevedere l'installazione di un circuito esterno fuori casa. Ciò aumenterà le perdite di calore nel riscaldamento dalle viscere della terra.

Diagramma di riscaldamento geotermico orizzontale

Disposizione orizzontale dei tubi esterni

Il metodo più comune per installare autostrade esterne. È conveniente per la sua facilità di installazione e la capacità di sostituire in tempi relativamente brevi sezioni difettose della tubazione.

Per l'installazione secondo questo schema, viene utilizzato un sistema di collettori. Per fare ciò, vengono realizzati diversi contorni, situati ad una distanza minima di 0,3 m l'uno dall'altro. Sono collegati tramite un collettore che fornisce ulteriore refrigerante alla pompa di calore. Ciò garantirà la massima fornitura di energia per il riscaldamento dal calore della terra.

Ma è necessario tener conto di alcuni sfumature importanti:

• Grande area del terreno. Per una casa di circa 150 mq dovrebbero essere almeno 300 mq;
• I tubi devono essere installati ad una profondità inferiore al livello di congelamento del suolo;
• Con il possibile movimento del suolo durante le inondazioni primaverili, aumenta la probabilità di spostamento delle autostrade.

Il vantaggio decisivo del riscaldamento terrestre orizzontale è la possibilità disposizione indipendente. Nella maggior parte dei casi, ciò non richiede l’uso di attrezzature speciali.

Per il massimo trasferimento di calore, è necessario utilizzare tubi con elevata conduttività termica: polimero a pareti sottili. Ma allo stesso tempo, dovresti considerare i modi per isolare i tubi del riscaldamento nel terreno.

Schema di riscaldamento geotermico verticale

Sistema geotermico verticale

Questo è un modo più laborioso per organizzare il riscaldamento di una casa privata da terra. Le condotte si trovano verticalmente in pozzi speciali. È importante sapere che un tale schema è molto più efficace di uno verticale.

Il suo vantaggio principale è aumentare il grado di riscaldamento dell'acqua nel circuito esterno. Quelli. Quanto più profondi sono i tubi, tanto maggiore sarà la quantità di calore proveniente dalla terra per il riscaldamento della casa che entrerà nel sistema. Un altro fattore è la piccola area del terreno. In alcuni casi l'installazione di un circuito di riscaldamento geotermico esterno viene effettuata ancor prima della costruzione di una casa nelle immediate vicinanze della fondazione.

Quali difficoltà puoi incontrare quando ottieni energia terrestre per riscaldare una casa usando questo schema?

• Dal quantitativo al qualitativo. Per una disposizione verticale, la lunghezza delle autostrade è molto maggiore. È compensato da temperature del suolo più elevate. Per fare questo è necessario realizzare pozzi profondi fino a 50 m, che è un lavoro ad alta intensità di manodopera;
• Composizione del suolo. Per i terreni rocciosi è necessario utilizzare perforatrici speciali. Per evitare che il pozzo crolli, nel terriccio viene installato un guscio protettivo in cemento armato o plastica a pareti spesse;
• Se si verificano problemi o si verifica una perdita di tenuta, il processo di riparazione diventa più complicato. In questo caso sono possibili interruzioni a lungo termine nel funzionamento del riscaldamento della casa dovute all'energia termica della terra.

Ma nonostante gli elevati costi iniziali e l’installazione ad alta intensità di manodopera, la disposizione verticale delle autostrade è ottimale. Gli esperti consigliano di utilizzare esattamente questo schema di installazione.

Per far circolare il liquido di raffreddamento nel circuito esterno in un sistema verticale sono necessarie potenti pompe di circolazione.

Organizzazione del riscaldamento geotermico

Installazione di un circuito di riscaldamento geotermico orizzontale

I consumatori hanno ancora la domanda principale: è possibile utilizzare l'energia della terra come principale fonte di riscaldamento per una casa di campagna? Questo è possibile, ma solo se approccio professionale in tutte le fasi, dal calcolo all'installazione e al collaudo del sistema.

Prima di tutto bisogna scegliere la pompa di calore giusta. Considerando il loro costo elevato, dovresti prima eseguire tutti i calcoli preliminari sulle sue caratteristiche. Solo in questo caso il riscaldamento sfruttando l'energia termica della terra avrà la massima efficienza. Tra i produttori affidabili ci sono Buderus, Vaillant e Veissman. Costo medio la pompa di calore per il riscaldamento dalle viscere della terra costa circa 360 mila rubli potenza nominale 6kW. I modelli più produttivi possono costare oltre 1 milione di rubli.

Oltre al costo, bisogna prestare attenzione al materiale utilizzato per realizzare i tubi. Per ridurre al minimo le perdite di calore nel riscaldamento dall'energia termica della terra, si consiglia di utilizzare quanto segue:

• Polietilene reticolato. È caratterizzato da un basso costo - ottimale per schemi orizzontali;
• Tubo in acciaio inossidabile. Utilizzato nel riscaldamento utilizzando l'energia termica della terra disposizione verticale contorno esterno. Si confronta favorevolmente con il polietilene reticolato grazie alla sua elevata conduttività termica e resistenza meccanica. Lo svantaggio è il costo elevato.

Tenendo conto di tutti questi fattori, nella maggior parte dei casi il riscaldamento geotermico ottenuto dall’energia terrestre viene installato come opzione aggiuntiva. Nel tempo, il costo dei componenti e l'efficienza delle pompe di calore aumenteranno e solo allora sarà possibile considerare tali sistemi come i principali.

Un esempio di installazione del riscaldamento geotermico in una casa privata può essere trovato guardando il video:

www.strojdvor.ru

Riscaldamento domestico geotermico sotterraneo

Per fornire calore a una casa privata, vengono tradizionalmente utilizzate unità che funzionano con elettricità, combustibile solido, gas o liquido. Negli ultimi decenni, i collettori solari e il calore dell'interno della terra sono stati utilizzati come fonte alternativa di energia termica. Il riscaldamento di una casa utilizzando il calore della terra è chiamato riscaldamento domestico geotermico.

Riscaldamento domestico geotermico utilizzando l'energia della terra

Il riscaldamento del terreno è sempre più richiesto poiché il costo delle fonti energetiche convenzionali è in costante aumento, mentre le riserve di combustibili fossili stanno diminuendo. Investire nel riscaldamento a terra di una casa di campagna è abbastanza redditizio, tenendo conto delle prospettive economiche e dei notevoli risparmi sui costi fornitura di calore autonoma durante la stagione di riscaldamento.

Metodi per ottenere energia termica naturale

Le pompe di calore geotermiche variano nel modo in cui estraggono il calore:

1. Impianti che sfruttano il calore delle falde acquifere profonde, dei geyser caldi, ecc.
2. Impianti che prevedono una vasca con antigelo installata nel terreno ad una profondità di 75 metri. Il riscaldamento dalle profondità della terra è fornito dal riscaldamento naturale di un contenitore con antigelo; Di conseguenza, il refrigerante, passando attraverso lo scambiatore di calore, cede il calore risultante e ritorna nel contenitore.
3. Il circuito geotermico è disposto sul fondo di un serbatoio, che costituisce un accumulatore di calore naturale. In questo caso, è necessario tenere conto del fatto che in inverno il serbatoio può congelarsi completamente.

Tipologie di pompe di calore geotermiche

Riscaldare una casa con l'energia della terra richiede un'installazione su larga scala dell'impianto, ma è un modo ecologico per ottenere energia termica praticamente gratuita. Per riscaldare una casa, ci sarà un piccolo costo per l'elettricità necessaria al funzionamento del sistema.

Principi di funzionamento del riscaldamento geotermico

Il riscaldamento utilizzando l'energia terrestre è stato utilizzato con successo in vari settori zone climatiche: i sistemi sono in grado di operare sia nelle regioni del Sud che del Nord.

Un impianto geotermico, durante il suo funzionamento, sfrutta la proprietà fisica di alcuni liquidi, come la capacità di evaporare, che porta al raffreddamento della superficie. Questo fenomeno è alla base del funzionamento delle apparecchiature di refrigerazione.

Il principio di funzionamento del riscaldamento geotermico è un processo di raffreddamento che funziona al contrario. Ecco come funzionano i condizionatori, capaci non solo di raffreddare, ma anche di riscaldare l'aria nella stanza.

Principio di funzionamento di una pompa di calore

Tuttavia, i condizionatori hanno prestazioni limitate: non possono funzionare a temperature inferiori a -5°C. Un sistema geotermico può fornire riscaldamento ad una casa indipendentemente dalla temperatura dell’aria superficiale. Ciò è dovuto al fatto che nell'ambiente da cui si preleva energia termica si mantengono naturalmente condizioni di temperatura stabili.

Realizzazione di un impianto di riscaldamento geotermico

La geotermia (la scienza dello stato termico della Terra) ha reso possibile l'uso pratico dell'energia termica che la crosta terrestre riceve dal magma caldo al centro del pianeta.

Sulla superficie viene installata una pompa di calore appositamente progettata per il riscaldamento di una casa e uno scambiatore di calore è montato nel terreno o sul fondo di un serbatoio. L'energia termica viene “pompata” in superficie e consente di riscaldare il liquido di raffreddamento nel circuito di riscaldamento di una casa o di una struttura non residenziale.

Come avviene il processo di riscaldamento?

Riscaldamento geotermico di una casa privata - economicamente opzione efficace. Se utilizzi l'energia della terra per riscaldare una casa, per ogni kilowatt di elettricità necessaria per far funzionare l'apparecchiatura, ci sono dai 4 ai 6 kW di energia termica utile ottenuta dalle viscere del pianeta.

Confrontando il funzionamento di un condizionatore d'aria, vedremo che durante il suo funzionamento è necessario più di 1 kW di elettricità per produrre 1 kW di energia termica. Ciò è dovuto alle inevitabili perdite nella conversione di un'energia in un'altra, ecc.

Riscaldare un edificio residenziale utilizzando l’energia termica dell’interno della terra è molto redditizio, ma il periodo di ammortamento dei costi di attrezzatura e installazione richiederà del tempo.

Sfruttare il calore della terra per riscaldare una casa non richiede l'installazione di una caldaia tradizionale per riscaldare il liquido di raffreddamento.

In questo caso il sistema è composto da tre componenti:

• circuito di riscaldamento - fonte geotermica di energia termica;
• circuito di riscaldamento all'interno della casa - radiatore o pavimento a bassa temperatura;
• stazione di pompaggio - una pompa di calore per il pompaggio di energia termica nel circuito di riscaldamento dal circuito di riscaldamento nel terreno o sott'acqua.

Gli impianti di riscaldamento geotermico possono essere utilizzati anche per riscaldare serre, edifici ausiliari, acqua di piscine, viali del giardino ecc.

Attrezzature per l'organizzazione del riscaldamento geotermico

L'attrezzatura geotermica per un sistema di riscaldamento profondo consente di accumulare l'energia termica estratta dall'ambiente e trasferirla al liquido di raffreddamento nel circuito di riscaldamento.

L'elenco delle apparecchiature per il riscaldamento utilizzando il calore terrestre comprende:

• Evaporatore. Il dispositivo si trova in profondità e serve ad assorbire l'energia termica che si trova nelle acque o nel suolo geotermici.
• Condensatore. Permette di portare la temperatura di antigelo al valore necessario al funzionamento dell'impianto.
• Pompa di calore. Fornisce la circolazione dell'antigelo nel circuito di riscaldamento e controlla il funzionamento dell'impianto geotermico.
• Serbatoio tampone: un contenitore per la raccolta dell'antigelo riscaldato. Consente di trasferire l'energia termica dell'interno della terra al liquido di raffreddamento. Il serbatoio attraverso il quale passa il liquido di raffreddamento è dotato di uno scambiatore di calore a forma di serpentina. L'antigelo riscaldato si muove lungo di esso, emettendo calore.

Schema di progettazione della pompa di calore

Installazione del sistema

Il riscaldamento geotermico di una casa di campagna in fase di sistemazione richiede ingenti investimenti finanziari. L'elevato costo finale del sistema è in gran parte dovuto al grande volume di lavori di sterro associati all'installazione del circuito di riscaldamento.

Nel tempo, i costi finanziari si ripagano, poiché la tecnologia utilizzata stagione di riscaldamento l'energia termica viene estratta dalle profondità della terra con un consumo energetico minimo.

Installazione di uno scambiatore di calore orizzontale per un sistema di riscaldamento geotermico

Per garantire il riscaldamento della casa con il calore della terra è necessario installare il seguente sistema:

• la parte principale dovrebbe essere posizionata sottoterra o sul fondo di un serbatoio;
• nella casa stessa sono installate solo apparecchiature abbastanza compatte e un radiatore o riscaldamento a pavimento. L'attrezzatura situata all'interno della casa consente di regolare il livello di riscaldamento del liquido di raffreddamento.

Come sono le apparecchiature geotermiche in una casa?

Quando si progetta il riscaldamento utilizzando il calore del suolo, è necessario decidere l'opzione di installazione del circuito di lavoro e il tipo di collettore.

Esistono due tipi di collezionisti:

1. Verticale: sprofonda nel terreno per diverse decine di metri. Per fare ciò, è necessario perforare una serie di pozzi a breve distanza dalla casa. Il circuito è immerso nei pozzi (l'opzione più affidabile sono i tubi in polietilene reticolato).

Svantaggi: grandi costi finanziari per la perforazione di diversi pozzi nel terreno con una profondità di 50 metri.

Vantaggi: garantisce la collocazione sotterranea dei tubi ad una profondità dove la temperatura del suolo è stabile alta efficienza funzionamento del sistema. Inoltre il collettore verticale occupa una piccola area di terreno.

2. Orizzontale. L'uso di un tale collettore è consentito nelle regioni con climi caldi e temperati, poiché la profondità del congelamento del suolo non deve superare 1,5 metri.

Svantaggi: La necessità di utilizzare una vasta area del sito (lo svantaggio principale). Dopo la posa del circuito, questo pezzo di terreno non potrà essere utilizzato per un giardino o un orto, poiché il sistema funziona rilasciando freddo durante il trasporto del refrigerante, che causerà il congelamento delle radici delle piante.

Vantaggi: più economico lavori di sterro, cosa che puoi fare anche da solo.

Tipo di collettore orizzontale e verticale

L'energia geotermica può essere estratta posando un circuito geotermico orizzontale sul fondo di un serbatoio protetto dal gelo. Tuttavia, ciò è di difficile attuazione nella pratica: il serbatoio può essere situato al di fuori del territorio privato e quindi l'installazione dello scambiatore di calore dovrà essere approvata. La distanza dall'oggetto riscaldato al serbatoio non deve essere superiore a 100 metri.

Importante! La temperatura dell'ambiente circostante il collettore non deve scendere sotto i +5°C. La parte superiore del collettore a contatto con il terreno ghiacciato deve essere protetta con isolamento termico per evitare perdite di energia termica.

Vantaggi e svantaggi

Il riscaldamento con l’energia della terra presenta numerosi vantaggi:

• Efficienza. Rispetto ai costi elettrici di funzionamento di una pompa di calore, il sistema consente di ottenere energia termica molte volte maggiore.
• Rispettoso dell'ambiente. Questo tipo di riscaldamento è completamente ecologico, non ci sono emissioni nell'atmosfera.
• Sicurezza. Non è necessario utilizzare combustibili, prodotti chimici, ecc., non vi è pericolo di esplosione o incendio dell'apparecchiatura.
• Necessità minima di supporto tecnico. Un impianto correttamente installato può funzionare senza alcun intervento per almeno 30 anni.
• Economico. Durante il funzionamento non ci sono costi di riparazione, il che consente di pagare l'installazione del riscaldamento entro 5-8 anni.
• Non è necessario monitorare il funzionamento del sistema.
• Basso livello di rumore durante il funzionamento dell'apparecchiatura.
• Fonte inesauribile di energia termica; nessuna necessità di acquistare e immagazzinare energia.

Sfruttamento ecologico dell'energia termica del sottosuolo

Gli svantaggi includono:

• costi inizialmente elevati delle attrezzature;
• la necessità di eseguire complessi lavori di perforazione nel sito per l'installazione di un circuito verticale o rovinare il paesaggio preparando trincee per uno scambiatore di calore orizzontale.

Nei climi temperati, gli impianti geotermici hanno dimostrato la loro efficacia. Nelle regioni settentrionali questo tipo il riscaldamento è adatto per case piccole (fino a 200 m2).

Dopo aver capito come funziona il sistema e da quali parti è composto, puoi determinare la possibilità di installarlo sul tuo sito. Nella maggior parte dei casi, il riscaldamento da terra viene installato nella fase di costruzione della casa, in questo caso è più semplice da realizzare lavori di sterro, fin dall'impostazione del sito e dalla realizzazione progettazione del paesaggio ancora da venire.

Video sull'argomento:

profiteplo.com

Come realizzare il riscaldamento da terra in una casa privata

La maggior parte di noi capisce che l’uso del carbone, del gas e del legno come combustibile non lascia alcun segno sull’ambiente. Tuttavia, l’introduzione di fonti energetiche alternative è ostacolata dal loro costo elevato e dalla loro efficienza, che sono ancora inferiori a quelle tradizionali. Ma recentemente, i produttori hanno iniziato a prestare sempre più attenzione a tali prodotti, quindi speriamo che presto diventino più facili da installare e non così costosi.

Oggi esamineremo il riscaldamento geotermico, che puoi installare per una casa privata con le tue mani. Imparerai a conoscere il principio del suo funzionamento, i tipi, le caratteristiche e l'autoinstallazione.

Come viene riscaldata una casa di campagna dal calore della terra?

Vale la pena dire che nei paesi europei e negli Stati Uniti il ​​riscaldamento a terra sta gradualmente diventando la principale fonte di riscaldamento domestico, ma nel nostro Paese tali sistemi sono ancora solo un'alternativa a quelli più tradizionali.

Aspetto e distribuzione

L'energia terrestre per il riscaldamento ha cominciato a diffondersi negli Stati Uniti verso la fine degli anni '80 del secolo scorso nelle città che vivevano pesantemente la crisi. Il sistema si è subito interessato alle persone benestanti, alle quali ha dato la possibilità di risparmiare sul riscaldamento delle loro case. Poi cominciò a diventare più economico e la classe più povera della popolazione cominciò a usarlo.

Dopo qualche tempo, il calore della terra per il riscaldamento divenne prerogativa della maggior parte dei proprietari di case private. In Europa, ogni anno il numero di famiglie che utilizzano il calore del terreno per riscaldare le proprie case è in aumento.

Questa tendenza nella diffusione del riscaldamento geotermico è abbastanza comprensibile. Utilizzare il calore della terra per il riscaldamento può far risparmiare in modo significativo il budget familiare, è sicuro ed economico.

Funzionamento del riscaldamento geotermico

Il suo principio di funzionamento può essere paragonato a quello di un frigorifero convenzionale, solo al contrario. La terra trattiene costantemente il calore, quindi può riscaldare gli oggetti situati sulla sua superficie.

L'idea alla base di questo metodo è che il pianeta viene riscaldato dall'interno dal magma caldo e il terreno in superficie ne impedisce il congelamento. L'energia termica risultante viene utilizzata da un sistema di riscaldamento geotermico basato su una speciale pompa di calore.

Puoi riscaldarti dal calore della terra grazie ad una pompa di calore

Si verifica il seguente processo:

1. La pompa di calore è installata in superficie.
2. Viene praticato un foro nel terreno nel quale viene abbassato lo scambiatore di calore.
3. L'acqua di falda che passa attraverso la pompa viene riscaldata e quindi utilizzata per scopi domestici e industriali.

Utilizzando una pompa di calore è possibile convertire 1 kW di energia elettrica in 4-6 kW di energia termica

Il vantaggio principale del sistema è il rapporto tra energia elettrica e potenza ricevuta: da 1 a 4-6 kW. Ad esempio, quando si utilizza un condizionatore d'aria convenzionale, il risultato è 1 a 1. Pertanto, l'installazione sarà in grado di ammortizzarsi in breve tempo.

Peculiarità

L'autoriscaldamento di una casa da terra presenta alcune difficoltà, di cui parleremo di seguito:

1. Iniziano con la fabbricazione di un pozzo minerario. Il suo calcolo viene effettuato separatamente per ciascun caso specifico, tenendo conto:

• clima della zona;
• tipo di terreno;
• caratteristiche della struttura della crosta terrestre in questa regione;
• zona riscaldamento.

Nella foto, la base per il riscaldamento geotermico di una casa è un pozzo profondo e una pompa di calore

Tipicamente la profondità varia tra 25-100 m.

1. Nella fase successiva, i tubi vengono abbassati nell'albero, che dovrebbe assorbire il calore dalle profondità e fornirlo alla pompa, che aumenta la temperatura del liquido di raffreddamento nel sistema di riscaldamento.

Consiglio: è meglio eseguire il lavoro con un assistente, poiché spesso i tubi sono piuttosto pesanti.

In estate il riscaldamento che utilizza l'energia della terra può essere utilizzato come condizionatore d'aria. Perché si attiva il meccanismo inverso? Durante il funzionamento, lo scambiatore di calore inizierà a assorbire energia di raffreddamento.

Specie

Per un funzionamento efficiente ed ecologico del sistema, ci sono tre opzioni principali:

Acque sotterranee	In questo caso per riscaldare l'edificio viene utilizzata l'energia termica delle acque sotterranee situate a grandi profondità. Ha una temperatura abbastanza alta, quindi la pompa di calore del riscaldamento la alza e la riscalda. Successivamente l'acqua rilascia la maggior parte dell'energia disponibile attraverso lo scambiatore di calore.
Antigelo	Il metodo richiede costi aggiuntivi. Un serbatoio con antigelo viene abbassato a una profondità di 75 me inferiore, il cui prezzo è piuttosto alto. Quando si riscalda, viene portato allo scambiatore di calore da una pompa di calore. Dopo che il calore è stato rilasciato, l'antigelo entra nuovamente nel contenitore.
Acqua	Questo metodo non richiede attrezzature per una miniera nel suolo. Questo tipo di riscaldamento della casa da terra è adatto se c'è accesso ad uno specchio d'acqua. Le sonde orizzontali sono posizionate dallo scambiatore di calore lungo il fondo del serbatoio, che aiutano a convertire il calore dell'acqua.

Tipi di riscaldamento geotermico

Scopriamo ora quali sono i vantaggi di tali sistemi e se possono soddisfare le nostre esigenze:

1. L'energia termica rilasciata è molte volte maggiore del consumo elettrico per il funzionamento della pompa.
2. Non ci sono emissioni nocive, quindi riscaldare una casa di campagna da terra è un modo rispettoso dell'ambiente.
3. Il sistema richiede solo energia elettrica per funzionare. Non sono necessari prodotti chimici o carburante.
4. Non c'è pericolo di esplosione o incendio durante il funzionamento.
5. Una corretta installazione dell'impianto di riscaldamento garantisce il funzionamento senza assistenza tecnica per circa 30 anni.

Come utilizzare il calore della terra per riscaldare da soli la tua casa

Autoinstallazione del riscaldamento geotermico

Va detto subito che riscaldare una casa con l'energia della terra richiederà subito un grande investimento di fondi. La parte del leone andrà alla costruzione del pozzo minerario.

Suggerimento: la parte più costosa di una pompa di calore è il compressore. Se non vuoi problemi non comprarlo da una fabbrica cinese. È meglio usare Danfoss o Copeland (preferibilmente non dalla Cina).

Consigliamo inoltre di utilizzare un sistema di riscaldamento a pavimento invece del riscaldamento con radiatori. In questo modo è possibile ridurre significativamente il ritorno sull'investimento sulle apparecchiature. Dovrebbe essere preso in considerazione anche l'aumento annuale delle tariffe per le risorse energetiche tradizionali, allo stesso tempo un sistema di riscaldamento geotermico per la casa consentirà di evitare salti di prezzo.

Non ci sarà nulla all'interno della casa che ti ricordi che stai utilizzando il riscaldamento a terra. La parte principale del progetto, il pozzo e lo scambiatore di calore, sarà nascosta nel sottosuolo. È sufficiente riservare un piccolo spazio per un dispositivo, ad esempio nel seminterrato, che genera energia termica.

Progettazione della pompa di calore

Il dispositivo consente di regolare la temperatura e fornire energia termica. Le istruzioni per l'installazione dell'impianto di riscaldamento in una casa non differiscono dal metodo tradizionale, quindi non contiene particolarità.

Conclusione

L'utilizzo delle pompe di calore consente di eliminare i combustibili tradizionali che diventano ogni anno più costosi, anche se i costi iniziali saranno piuttosto elevati. È del tutto possibile installare da soli il riscaldamento geotermico, solo quando si installano i tubi in un pozzo minerario è consigliabile avere un assistente.

Il rimborso del progetto dipende dall'isolamento dell'alloggiamento e dal metodo di riscaldamento: radiatore o pavimento riscaldato. Il video nell'articolo offrirà l'opportunità di trovare ulteriori informazioni sull'argomento di cui sopra.

Pagina 2

Una delle tendenze principali mondo modernoè che il prezzo delle forme tradizionali di energia utilizzate per riscaldare una casa è in costante aumento. Per questo motivo, sempre più persone pensano di convertire completamente o parzialmente la propria casa a forme di riscaldamento alternative che non utilizzino combustibili nel senso tradizionale del termine.

Particolare attenzione è rivolta alle risorse naturali inesauribili, che includono, ad esempio, la luce solare.

Le fonti energetiche alternative sono il futuro dei sistemi di riscaldamento

Modi per ottenere energia termica gratuita

Per quanto strano possa sembrare, non ce n'è uno solo, ma diversi in vari modi riscaldare la propria casa senza utilizzare gas o combustibili solidi.

Questi includono:

1. Energia della terra. Il terreno sotto lo zero, anche in inverno, ha una temperatura costante, che può essere utilizzata correttamente per riscaldare i locali della casa.
2. Energia dell'acqua. Il principio di utilizzo è lo stesso della terra. Se vicino alla casa c'è uno specchio d'acqua aperto che non ghiaccia sul fondo in inverno, questa energia può essere convertita anche in calore utilizzato per il riscaldamento.
3. Energia dell'aria. L'aria esterna funge da fonte di calore. Raffreddandolo mediante apposite apparecchiature, l'energia risultante può essere utilizzata per aumentare la temperatura in casa.

L'energia termica della terra può essere utilizzata per riscaldare una casa

Tutte le tecnologie sopra elencate sono note agli ingegneri da molto tempo, ma presentano uno svantaggio significativo: per estrarre energia termica è necessario utilizzare dispositivi speciali che funzionano con l'elettricità. Pertanto, non sarai in grado di ottenere calore completamente gratuito qui.

L'unica opzione è il sole. Sebbene le attrezzature necessarie per trasformare l’energia solare in energia termica siano piuttosto costose, le istruzioni per l’installazione sono semplici. Puoi progettare i collettori di riscaldamento con le tue mani, fornendoti calore gratuito in futuro.

Fai attenzione! Tale installazione funzionerà efficacemente solo nelle regioni meridionali, dove il sole riscalda bene la terra.

Per altre regioni del nostro paese, possiamo consigliare di utilizzare questo disegno come supplemento metodi tradizionali riscaldamento.

L’energia solare è la fonte di calore più promettente per il riscaldamento di una casa

Utilizzo di un sistema solare per il riscaldamento

Requisiti generali

Prima di decidere di installare un sistema di riscaldamento solare, considerare quanto segue:

1. Si consiglia di installare un impianto solare termico solo come parte di quello principale. In determinati giorni e mesi aumenta la capacità della rete climatica tradizionale, riducendo i costi del carburante. Le moderne attrezzature non consentono ancora l'uso dei collettori solari come principale fonte di calore.
2. Il sistema di riscaldamento solare non riduce l'efficienza del sistema di riscaldamento principale, poiché funziona separatamente.
3. Esistono apparecchiature in grado di accumulare energia solare, immagazzinandola in dispositivi speciali. Tuttavia, queste tecnologie sono in fase di sviluppo e non sono ampiamente utilizzate. Pertanto la casa dovrà essere dotata di una caldaia tradizionale.
4. Nel periodo estivo l'impianto di riscaldamento può essere utilizzato come fonte di acqua calda per il fabbisogno domestico. Il circuito di riscaldamento è spento.

L’impianto solare non è in grado di coprire tutto il fabbisogno energetico termico della casa

Zona dei collettori solari

Per determinare l'area dei campi che raccolgono l'energia solare e la convertono in calore, è necessario prendere come base la domanda di calore di tutti i consumatori estivi.

Questi includono:

• sistema di fornitura di acqua calda;
• sistema per prevenire la formazione di condensa negli scantinati;
• altri reti di utilità, non correlato al riscaldamento.

Quindi il valore ottenuto deve essere aumentato di 2-2,5 volte, ottenendo così la potenza richiesta del sistema solare. Calcoli accurati Si consiglia di affidarlo a specialisti, poiché questo parametro è influenzato da molti altri fattori.

Consiglio! Per una determinazione approssimativa (molto approssimativa) dell'area dei collettori solari, è possibile prendere il seguente rapporto: per riscaldare 1 km metro di una casa è necessario un eliocampo con un'area compresa tra 0,1 e 0,2 metri quadrati. metri.

Angolo di inclinazione del pannello solare

Quando si installa un impianto solare è molto importante rispettare l'angolo di inclinazione consigliato dei collettori rispetto all'orizzonte. Se hai la possibilità di scegliere questo valore, cosa che non sempre avviene, allora pannelli solari deve essere posizionato ad un angolo di 60 gradi rispetto all'orizzonte, diretto verso sud.

Fai attenzione! Questo parametro è leggermente diverso da quello utilizzato nei sistemi di acqua calda.

In questo modo si ottiene una maggiore efficienza dei pannelli in inverno e si riduce l'energia termica in eccesso generata in estate.

Nel caso in cui si vogliano montare i pannelli che catturano il calore solare su un tetto il cui angolo non superi i 30 gradi, è consigliabile privilegiare le strutture tubolari (con tubi sottovuoto) piuttosto che quelle piane. Le loro staffe offrono la possibilità di orientarsi individualmente e modificare l'angolo di inclinazione sopra l'orizzonte, il che aumenta significativamente l'efficienza.

La foto mostra collettori solari costituiti da tubi a vuoto

Capacità di stoccaggio dell'acqua

Per coprire i bisogni degli abitanti della casa acqua calda, è necessario includere un serbatoio di accumulo nel sistema di climatizzazione solare. Ti consente di fornire acqua ai residenti nelle giornate nuvolose.

La capacità del serbatoio si calcola come segue:

• 50 litri ciascuno metro quadrato collettori solari piani;
• 90 litri per metro quadrato di serbatoi di stoccaggio tubolari.

Schema di funzionamento di un sistema di riscaldamento solare

Tipologie di impianti solari termici

Quando si progetta un sistema di climatizzazione solare, è possibile scegliere tra due opzioni principali:

1. Accumula l'energia solare in dispositivi speciali per un uso successivo. In questo caso, parte del sistema lo è serbatoio di stoccaggio, in cui l'acqua viene riscaldata. Per garantire il funzionamento del sistema nelle giornate nuvolose è necessaria una caldaia aggiuntiva che utilizzi fonti energetiche tradizionali. Riscalderà l'acqua nel serbatoio quando non ce n'è abbastanza lavoro efficiente sistema climatico solare.

   Dal serbatoio, il liquido di raffreddamento riscaldato scorre attraverso le tubazioni nei radiatori di riscaldamento, che funzionano come in un classico impianto di riscaldamento.

2. Utilizzare direttamente il calore risultante nel sistema di riscaldamento domestico. Qui il sole riscalda l'acqua proveniente dalle batterie (ritorno). Pertanto, nella caldaia entra un liquido di raffreddamento con una temperatura più elevata, il che riduce significativamente i costi di riscaldamento: il riscaldatore funzionerà con un carico molto più basso.

Impianto di riscaldamento combinato con caldaia e pannelli solari

Alcune caratteristiche operative

Notiamo di più punti importanti per quanto riguarda l’utilizzo dei sistemi solari:

• può coprire non più di un terzo del fabbisogno di riscaldamento della casa;
• fa parte di un tradizionale sistema di raffreddamento a liquido, in cui i radiatori vengono utilizzati come apparecchi di riscaldamento;
• Si consiglia di utilizzare come principale fonte di energia una caldaia a gas a condensazione, che ha il rendimento più elevato;
• L'angolo di inclinazione dei collettori deve essere pari a 60 gradi, altrimenti l'efficienza del sistema solare in inverno si riduce notevolmente.

Il calore del sole può essere utilizzato in diversi modi

Conclusione

Sebbene i sistemi solari attualmente esistenti non possano sostituire il riscaldamento tradizionale, riducono notevolmente il carico sulla caldaia, risparmiando il combustibile utilizzato. E il sole non è l'unico aiutante in questo. Puoi saperne di più sugli schemi di riscaldamento combinati dal video in questo materiale.

idroguru.com

• Quali tubi è meglio utilizzare per riscaldare un appartamento?

Un metodo progressivo di riscaldamento geotermico di una casa utilizza il principio di funzionamento di utilizzare il calore della terra per riscaldare l'ambiente. Poiché il combustibile tradizionale è una risorsa naturale esauribile, vale la pena preoccuparsi in anticipo del passaggio alle ultime fonti energetiche inesauribili.

I paesi scandinavi sono leader nella produzione e nella gestione di sistemi di riscaldamento geotermico per le abitazioni. Rendono popolare questa opzione di installazione e la offrono alle regioni che hanno un ampio potenziale per il suo utilizzo.

Applicazione dell'attrezzatura

Non è corretto credere che il riscaldamento dal suolo possa essere utilizzato solo dove sono presenti sorgenti di acqua calda, geyser caldi e altri elementi naturali sotterranei. fonti di riscaldamento. Le ultime tecnologie consentono di gestire con successo il riscaldamento geotermico in casa e nelle latitudini temperate.

Oggi nel nostro Paese questo tipo di riscaldamento è ancora classificato come metodo alternativo per generare calore. Tuttavia, nella maggior parte dei casi è quasi l'ideale per le case di campagna o case di campagna. Il riscaldamento geotermico installato fai-da-te a casa può funzionare in due modalità:

• riscaldamento invernale;
• raffreddamento durante la stagione calda.

Questo crea l'atmosfera più favorevole nella stanza.

VIDEO: Come funziona il riscaldamento geotermico

Funzionamento del sistema

È necessario installare una pompa di calore in casa. Prenderà energia dal suolo o dalle falde acquifere, cedendola al liquido di raffreddamento che circola in casa attraverso i tubi. Questo principio di funzionamento fu identificato nel XIX secolo dal fisico francese Sadi Carnot.

I componenti del nodo base sono:

• compressore;
• evaporatore;
• condensatore;
• valvola a farfalla.

Il compressore è responsabile della “compressione” del calore e del suo trasferimento ai consumatori. Il dispositivo stesso richiede una fonte di alimentazione esterna.

La pompa di calore funziona secondo il seguente algoritmo:

1. Il collettore di presa del calore deve contenere al suo interno un liquido avente bassa temperatura congelamento. Spesso, quando si effettua il riscaldamento geotermico con le proprie mani, all'interno vengono versati acqua ad alto contenuto di sale, alcool diluito con acqua e miscele di glicole.
2. Nel modulo evaporatore, il calore viene trasferito al refrigerante, che ha un basso punto di ebollizione, momento in cui bolle e passa allo stato di vapore.
3. Il compressore installato nel circuito aumenta la pressione del vapore, che si traduce in un aumento della temperatura della sostanza a 78-80 0 C.
4. Una volta entrata nel condensatore la sostanza refrigerante entra nella fase liquida e contemporaneamente viene rilasciata energia per il circuito di riscaldamento.
5. Il liquido risultante viene restituito al compressore attraverso la valvola a farfalla.

Poiché una pompa di calore per il riscaldamento di una casa funziona secondo il principio di un frigorifero, viene spesso chiamata “frigorifero inverso”. In molti casi, l’energia proveniente dal suolo viene utilizzata per installare il riscaldamento a pavimento.

Calcoli eseguiti correttamente e un'installazione ben eseguita dello scambiatore di calore possono fornire un aumento di cinque volte della potenza in uscita da un kilowatt consumato dalla pompa.

VIDEO: Come funziona una pompa di calore geotermica

Installazione dello scambiatore di calore

Le tipologie di installazione attuali sono le seguenti:

• verticale, quando è necessario perforare più pozzi;
• orizzontale, dove vengono scavate trincee al di sotto della profondità di congelamento;
• sott'acqua, quando la posa viene effettuata lungo il fondo dello specchio d'acqua più vicino.

Bene, perforazione

Per utilizzare efficacemente l'energia termica della terra, se l'area vicino all'edificio è piccola, è necessario scavare pozzi profondi. Nelle profondità della terra, una stalla temperatura positiva. L'uso di tali pozzi geotermici fornisce calore al circuito dello scambiatore di calore. Questo calore viene poi trasferito ad un secondo circuito interno situato nella stanza.

Spesso, perforare più pozzi costa anche meno che posarli sul fondo di un serbatoio. Grazie a ciò, il processo diventa accessibile a più persone.

Il processo viene eseguito con un impianto di perforazione di piccole dimensioni e una piccola quantità di attrezzature ausiliarie. Ciò praticamente non influisce sull'area circostante. La costruzione di un pozzo è consentita anche in acqua, ma non deve essere a meno di 2-3 m dall'edificio residenziale.

La profondità massima utilizzabile arriva fino a 200 m, ma spesso l'efficienza appare a partire da un livello di 50 m. Nella fase successiva il pozzo viene attrezzato. All'interno della cavità è posto un tubo di plastica del diametro di 40 mm. Al suo interno vengono passati da uno a quattro circuiti di raccolta.

La cavità tra il terreno e la parete esterna del tubo deve essere riempita con materiale termoconduttore. La rete di riscaldamento viene cablata e collegata alla pompa di calore.

Questa opzione è la più razionale in termini di costi, poiché non richiede la preparazione di trincee, fosse di fondazione e altri lavori di sterro. Ma questa possibilità non è alla portata di tutti: il volume minimo del serbatoio è sufficiente per riscaldare una casa di 100 mq. deve essere di almeno 200 metri cubi e trovarsi a non più di 100 metri dalla costruzione abitativa.

I tubi vengono posati lungo il fondo dei serbatoi per evitare che gelino durante il picco del gelo.

Esecuzione di calcoli

Per eseguire un calcolo del sistema, è necessario tenere conto dei parametri di base:

• ad una profondità superiore corsia centrale Russia 15-20 m, la temperatura è mantenuta a +8-+10 0 C;
• per le strutture verticali, è consuetudine prendere in considerazione il valore di potenza risultante di 50 W per 1 m di altezza, mentre valori più accurati dipendono dal grado di umidità nella roccia, dalla presenza di acque sotterranee, ecc.;
• la roccia secca fornisce 20-25 W/m;
• argilla o arenaria inumidita 45-55 W/m;
• le rocce dure di granito forniranno fino a 85 W/m;
• disponibilità acque sotterranee fornisce fino a 110 W/m.

Utilizzo di una pompa di calore

La longevità del sistema dipende dalle caratteristiche e dalle condizioni in cui opera la pompa di calore. Negli impianti geotermici è in grado di funzionare circa 1800 ore all'anno. Questo è il valore medio per le latitudini senza sorgenti termali sotterranee.

Il principio di funzionamento del sistema di riscaldamento termico è identico e non ha nulla a che fare con il paese di origine o la marca. Le pompe geotermiche possono variare nel design, nelle dimensioni, aspetto, ma il coefficiente di produzione del calore sarà sempre lo stesso per pompe di aziende diverse e diversi paesi. Ciò è dovuto proprio alla particolarità di trasformare l'energia naturale in calore.

La pompa non dovrebbe essere utilizzata troppo, poiché questo processo può portare a una significativa diminuzione della temperatura del terreno attorno al pozzo e talvolta al suo congelamento.

Le conseguenze di tali errori di calcolo alla fine portano a conseguenze disastrose: il terreno cede in modo non uniforme, in alcuni punti diventa molto profondo, con conseguenti danni alla protezione tubi di plastica. Se la casa si trova nelle vicinanze, potrebbero verificarsi deformazioni delle fondamenta o dei muri a causa di cambiamenti geologici.

Periodicamente è necessario adottare misure per “rigenerare” il suolo, per le quali viene fornita ulteriore energia termica allo scambiatore di calore. Potrebbe essere energia collettore solare o riscaldamento sonda quando viene utilizzata una pompa di calore in modalità raffreddamento ambiente.

In conclusione, va notato che l'installazione geotermica non è ancora disponibile per tutti. In alcuni casi, il periodo di recupero dell'investimento può durare più di 10 anni, ma alla fine questi metodi di riscaldamento della casa nel prossimo futuro diventeranno non solo alternativi, ma gli unici possibili.

VIDEO: Pompe di calore geotermiche

Oggi molte persone cercano soluzioni alternative per risparmiare sul riscaldamento della propria casa. Sono già stati inventati dispositivi alimentati da energia solare ed eolica. Ma il primo può essere utilizzato solo in regioni meridionali, dove prevale il tempo sereno, e quest'ultimo non può essere utilizzato in luoghi dove persiste a lungo la calma. Tuttavia, recentemente è stata inventata una nuova soluzione: utilizzare il calore della terra per il riscaldamento.

Vantaggi e svantaggi

Riscaldare una casa con il calore della terra, detto anche geotermico (da “geotermia” - calore della terra), non richiede l'utilizzo di alcun combustibile. Inoltre, il sistema richiederà molta meno elettricità per funzionare rispetto agli apparecchi elettrotermici. Tutto ciò parla dell'efficienza del nuovo sistema di riscaldamento. Riscaldamento geotermico presenta una serie di ulteriori vantaggi:

Lo svantaggio di tale riscaldamento sono i costi iniziali relativamente elevati per l'attrezzatura e la sua installazione.

Inoltre, l'installazione richiederà la perforazione, che è più conveniente eseguire durante la costruzione, quando sul sito non sono ancora stati eseguiti lavori paesaggistici.

Va inoltre tenuto presente che il riscaldamento dal calore della terra è più efficace alle latitudini meridionali e temperate, ma nelle regioni settentrionali può essere utilizzato solo per riscaldare case con una superficie non superiore a 200 m².

Calore dal sottosuolo. Programma "Miracolo della tecnologia" sul canale NTV

Principio di funzionamento

La temperatura degli strati medi e profondi della terra, di regola, non scende sotto i +6 °C (ecco perché è consentito posare una tubazione al di sotto del livello di congelamento senza timore che l'acqua al suo interno si congeli). Questo fatto ha portato all'idea di utilizzare l'energia della terra per riscaldare una casa. Naturalmente, per questo è stato necessario creare attrezzature speciali in grado non solo di ricevere calore dalle profondità, ma anche di trasferirlo al liquido di raffreddamento.

Per far fronte a tali problemi, è stato inventato un sistema geotermico, il cui principio è simile al funzionamento dei condizionatori d'aria in modalità riscaldamento. Il sistema è composto da tre circuiti:

• esterno;
• pompa calda;
• interno.

Ogni circuito ha i suoi compiti e specifiche tecniche. Il circuito esterno è riempito con antigelo che, sotto l'influenza del calore proveniente dal suolo, si riscalda fino a +6 °C e oltre. La pompa lo solleva nel serbatoio tampone, dove trasferisce la sua energia al refrigerante, la cui temperatura di evaporazione è inferiore a 6 gradi. Successivamente il refrigerante fluisce nel compressore, dove la sua temperatura dopo la compressione sale a +70 °C. Nel circuito interno l'energia viene trasferita dal refrigerante all'acqua, che si muove nel sistema di riscaldamento all'interno della casa. Nel frattempo l'antigelo raffreddato ritorna nel circuito esterno.

Riscaldamento geotermico della casa. Costo chiavi in ​​mano.

Il cuore dell’impianto di riscaldamento è la pompa di calore. È costituito da diversi scomparti: un evaporatore, un compressore, un capillare e un sistema di controllo. Ognuno di essi influisce non solo sul funzionamento della pompa nel suo insieme, ma anche sull'efficienza dell'intero sistema.

Tipi di sistemi

Gli impianti di riscaldamento che utilizzano il calore della terra differiscono nei loro schemi elettrici esterni. Attualmente, gli schemi verticali e orizzontali sono ampiamente utilizzati. Scegliere un'opzione o l'altra dipenderà da diversi fattori:

• profondità di congelamento del suolo;
• composizione del suolo;
• superficie terrestre;
• disponibilità di acque sotterranee.

Per l'installazione di un sistema geotermico viene spesso utilizzata una disposizione orizzontale del circuito esterno.

Il suo vantaggio è un'installazione più semplice con la possibilità di installare il riscaldamento da soli. Inoltre, la disposizione orizzontale consente di sostituire rapidamente e abbastanza facilmente le aree difettose, grazie alle quali il riscaldamento funzionerà quasi ininterrottamente.

Il contorno esterno in questo caso è sistema collettore. Diversi circuiti posti ad una distanza di almeno 30 cm l'uno dall'altro sono collegati da un collettore attraverso il quale l'antigelo entra nella pompa di calore. Un tale sistema garantisce la massima ricezione dell'energia termica terrestre in uno schema orizzontale.

Presuppone la disposizione orizzontale alcuni punti importanti:

• questo circuito richiede un grande appezzamento di terreno(ad esempio per una casa di 150 mq sarà necessario un terreno di 300 mq);
• la profondità dei tubi deve essere maggiore della profondità di congelamento;
• per i circuiti è opportuno utilizzare tubazioni ad elevata conducibilità termica;
• Si sconsiglia di posizionare il circuito in zone dove sono possibili forti piene primaverili, poiché i movimenti del terreno possono spostare le linee di riscaldamento.

Scambiatore di calore geotermico fai da te

Lo schema verticale è più efficace di quello orizzontale, ma la sua installazione richiede più manodopera. I tubi vengono posti in pozzi la cui profondità raggiunge i 50-200 m.

La maggiore efficienza del riscaldamento verticale da terra si spiega con un aumento del grado di riscaldamento: più profondi sono i tubi, maggiore è l'energia che si può ottenere dal sottosuolo. Un altro vantaggio dello schema è che la sua installazione non richiede una vasta area di terreno.

Quando si installa un circuito verticale possono sorgere alcune difficoltà. Pertanto, per l'installazione su terreni rocciosi saranno necessarie perforatrici speciali e, su terreni argillosi, l'installazione di un guscio protettivo in cemento armato o plastica a pareti spesse. Inoltre, il funzionamento di un tale sistema richiederà potenti pompe di circolazione.

Inoltre, quando si installa un sistema con struttura verticale, le riparazioni saranno molto più complicate e, in caso di malfunzionamenti, possono portare al guasto a lungo termine dell'intera struttura.

Esiste un'altra opzione per il riscaldamento geotermico: con una posizione subacquea del circuito esterno. In questo caso i tubi vengono posati lungo il fondo del serbatoio più vicino, eliminando così la necessità di effettuare lavori di scavo. Ma di questo va tenuto conto lo stagno dovrebbe:

• essere situato a non più di 100 m dall'abitazione;
• avere un volume sufficiente (una casa con una superficie di 100 m² richiede un serbatoio con un volume di 200 m³);
• non congelare completamente in inverno.