Ջերմությունը էներգիայի ամենապահանջված տեսակներից մեկն է, որն անհրաժեշտ է մարդու կյանքը պահպանելու համար: Միևնույն ժամանակ, դրա արտադրության համար ռեսուրսային ծախսերը բավականին տպավորիչ են՝ լինի դա էլեկտրաէներգիա նավթամթերքով, թե ավանդական վառելիքներ, ինչպիսիք են ածուխը և փայտը: Ակնհայտ է, որ այս ֆոնին ջեռուցման այլընտրանքային մեթոդ առաջարկելու կարիք կա։ Այս տեսակի ամենահեռանկարային և ակտիվ զարգացող տեխնիկական լուծումներից է երկրաջերմային ջերմային պոմպը, որի հայեցակարգն աստիճանաբար մոտենում է կենցաղային շահագործման պայմաններին։
Տեխնոլոգիական ակնարկ
Ջերմության այլընտրանքային աղբյուրի ցանկացած գաղափար ներառում է այս կամ այն բնական նյութի կամ երևույթի սպասարկումը: Այս դեպքում ընդերքը էներգիայի կենտրոնական մատակարարն է։ Հիմք որոշակիբավական խորը, որպեսզի պահպանվի բավարար ջերմաստիճան, որպեսզի դրա ջերմությունը կարողանա կուտակվել և հետագայում օգտագործել մակերեսի վրա: Ջրաբանական ռեսուրսները կարող են դիտվել նաև որպես ջերմության աղբյուր՝ ճշգրտումներ կատարելով պահեստավորման ենթակառուցվածքի տեխնիկական նախագծման մեջ։
Այս տեխնոլոգիայի արդյունավետությունը ներկայացնելու համար կարելի է նշել, որ երկրաջերմային ջերմային պոմպի սպասարկման մեջ 1 կՎտ էներգիա ներդնելիս կարող եք ստանալ 2-6 կՎտ-ի չափով եկամտաբերություն։ Ինչո՞վ է բացատրվում նման բարձր արդյունավետությունը: Բնական էներգիայի աղբյուրների վերամշակման այլ միջոցների համեմատ երկրաջերմային մեխանիզմները չեն նախատեսում փոխակերպման միջանկյալ քայլեր: Օրինակ՝ արևային էներգիայի պահպանման համար անհրաժեշտ է լույսն ու ջերմությունը վերածել էլեկտրականության, որն օգտագործվում է տունը աշխատեցնելու համար: Այս դեպքում ջերմությունը չի փոխակերպվում, այլ ուղղակիորեն կամ նվազագույն անցումային քայլերով փոխանցվում է թիրախ սպառողներին։
Գործողության սկզբունք
Սկսելու համար արժե բացահայտել այն կոնկրետ կետերը, որոնք ներգրավված են երկրաջերմային ջեռուցման գործընթացում: Գործընթացը սկսվում է գետնից `այն մակարդակով, որը գտնվում է սառեցման կետից ցածր: Ջերմաստիճանը կարող է տարբեր լինել՝ կախված խորությունից։ Նվազագույն ջերմային ազդեցության համար բավական է, որ այն գերազանցի 0 ° C-ը, բայց գործնականում 35-40 ° C-ը համարվում է տնտեսապես հիմնավորված ցուցանիշ: Վերջնական օգտագործողը ջեռուցման միացումն է։
Հատուկ խողովակաշարը պատասխանատու է գետնից տան ջեռուցման համակարգ էներգիա փոխանցելու համար,սպասարկվում է երկրաջերմային ջերմային պոմպի միջոցով: Գործողության սկզբունքը հիմնված է այն փաստի վրա, որ ջերմությունը փոխանցվում է այս մատակարարման գծի միջոցով գոլորշիացնող ջերմափոխանակիչով սառնագենտի շղթայի երկայնքով: Ինչպես օդորակիչներում, ֆրեոնը խաղում է ակտիվ գոլորշիացնող նյութի դերը: Պոմպի գործարկումից առաջ այն գտնվում է հեղուկ վիճակում, իսկ գործարկումից հետո անցնում է գազային ձևի։ Այնուհետև, թարմացված սառնագենտը տեղափոխվում է կոմպրեսոր, որի հաղորդակցությունները միացված են վերջնական ջեռուցման շրջանին: Այս պահին ֆրեոնի ավելցուկը արտանետվում է ելքի ալիքով:
Երկրաջերմային սարքավորում
Համակարգի հիմնական ֆունկցիոնալ տարրը ջերմային մեխանիկական պոմպն է: Միավորի կառուցվածքը ներկայացված է երեք սխեմաներով՝
- Արտաքին. Շրջանառում է սովորական հովացուցիչ նյութը հակասառեցման կամ աղաջրի տեսքով:
- Ներքին. Պարունակում է սառնագենտ փակ խցիկներում, որտեղ տեղի են ունենում տաքացում-գոլորշիացման գործընթացներ:
- Արտաքին օղակ, որն ուղղակիորեն գնում է դեպի թիրախային սպասարկվող համակարգ:
Նաև, ջեռուցման համար նախատեսված երկրաջերմային ջերմային պոմպի աշխատանքային մարմինների ցանկը ներառում է կոմպրեսոր, գոլորշիչ, արտանետման ալիք և ջերմային կրիչներ: Կարևոր է նշել, որ դիզայնը, դասավորությունը և լրացուցիչ ֆունկցիոնալությունը կարող են տարբեր լինել՝ կախված հավելվածից: Կան հողի, ջրի և օդի համար նախատեսված կայանքներ, ինչպես նաև համակցված համակարգեր, որոնք կարող են աշխատել տարբեր պայմաններում։
Ջերմային աղբյուրներ և պահեստավորման միջոցներ
Երկրաջերմային համակարգերն ունեն բազմաթիվ առավելություններ.կապված տնտեսական էներգիայի մատակարարման, գործնականության և կենցաղային օգտագործման տեխնոլոգիական հասանելիության հետ: Բայց, ինչպես մյուս համակարգերը, որոնք կուտակում են այլընտրանքային էներգիա, այն կախված է աղբյուրից: Հետևաբար, ջերմամատակարարման կայունության մեջ վստահ լինելու համար անհրաժեշտ է նախօրոք մտածել պահեստային էներգիայի մատակարարման ալիքին միանալու հնարավորության մասին: Ստորև կքննարկվեն վերգետնյա և հիդրոլոգիական աղբյուրները, բայց առայժմ դուք պետք է սկզբունքորեն ծանոթանաք աշխատանքային ենթակառուցվածքին, որը երկրաջերմային ջերմային պոմպը ծառայում է որպես ռեսուրսների մատակարարման համակարգ: Սորուն նյութերը, խողովակները, զոնդերը և կառույցները, որոնց կառուցվածքը կարող է էներգիա կուտակել, գործում են որպես ջերմային ընդունիչներ: Մասնավորապես, դրանք կարող են լինել ջեռուցման գորգեր՝ կապված պոմպի, հովացուցիչ նյութի և երրորդ կողմի ջեռուցման համակարգերի հետ:
Ջերմային էներգիայի վերգետնյա աղբյուր
Բարձր հզորության համակարգերը, որոնք պահպանում են երկրաջերմային էներգիան, տեղադրվում են մոտ 200 մ2 մակերեսով դաշտերում2: Սառեցման կետից ներքեւ նշված գոտուց հանվում է 40-50 սմ հաստությամբ հողի շերտ։ Ընդհանուր առմամբ ստացվում է 150-200 սմ հաստություն:Այս և այլ տվյալներ նշված են նախագծում՝ որոշակի ջեռուցման շրջանի էներգիայի ծավալների հաշվարկով: Շատ բան կախված կլինի նաև տարածաշրջանից, քանի որ մի տարածքում կարող եք 1 մ2-ից հանել 30 Վտ, իսկ մյուսում՝ 70-80 1 մ2-ից:.
Հորեր, խրամատներ կամ ամուր հարթակներ են ձևավորվում տեղում՝ կուտակվող տարրերը տեղավորելու համար: Իրականացման մեջ ամենահասանելին է համարվումուղղահայաց անցքի տեղադրում, որի մեջ տեղադրվում են պարուրաձև կուտակման խողովակներ կամ գորգեր: Ընդունիչ ենթակառուցվածքի հորիզոնական կոնֆիգուրացիայի դեպքում ջեռուցման համար վերգետնյա ջերմային պոմպը կարող է մեծ քանակությամբ էներգիա արտադրել, սակայն այն ունի թերություններ: Դրանք վերաբերում են հողային աշխատանքների բարդությանը (մեծ տարածքներ մշակելու համար պահանջվում է հատուկ սարքավորում), ցանկացած կանաչապատման բացառումը և մինչև ջեռուցման սեզոնի ավարտը ցածր ջերմաստիճանը:
Ջերմային էներգիայի ջրի աղբյուր
Սպասարկման հիմնական օբյեկտներն այս դեպքում լճերն են, ջրամբարներն ու լճակները։ Ինչ վերաբերում է կուտակող տարրերին, ապա դրանց ֆունկցիան կատարում են հակասառեցնող լցոնով պոլիմերային խողովակները։ Արդյունահանվող էներգիայի ծավալը միջինում կարող է ներկայացվել որպես 30 Վտ 1 մ խողովակի համար: Մեծ առանձնատան համալիր սպասարկման համար պահանջվում է 12 կՎտ. համապատասխանաբար անհրաժեշտ է կազմակերպել 400 մ երկարությամբ խողովակաշար:
Հիդրոլոգիական ռեսուրսներից ջերմության պահպանման մեկ այլ մոտեցում կա: Եթե մոտակայքում չկան լճեր և ջրամբարներ, ապա ձեր սեփական կայքում կարող եք 2-3 հորեր սարքավորել մոտ 20 մ խորությամբ ջրհորներով: Այս մակարդակի ջուրը կունենա մոտ 10 ° C ջերմաստիճան, բայց դա բավարար է: օժանդակ ջեռուցման գործառույթի համար: Եզրակացությունն այն է, որ երկրաջերմային ջերմային պոմպը կատարում է տաք կամ տաք ջրի անընդհատ շրջանառության խնդիրը: Շղթայի մի կողմում ռեսուրսը անընդհատ ջեռուցվում է հորերում՝ առանց նվազագույն ծախսերի, և տունը էներգիա է կուտակում ջրի նոր ստացված մասից։
Երկրաջերմային համակարգի տեղադրում
Սարքավորումներ ձեռք բերելու որոշում կայացնելուց առաջ պետք է գնահատել, թե արդյոք այս տեխնոլոգիայի օգտագործումը հիմնավորված է որոշակի տարածաշրջանում: Դրա համար իրականացվում են մի շարք երկրաբանական հետախուզական հետազոտություններ՝ հողի սառեցման խորության որոշմամբ։
Տեղադրման մեջ ներգրավված են խողովակներ կամ այլ կուտակիչ տարրեր, պոմպ և տեղադրման կցամասեր: Ներքին ջեռուցման ենթակառուցվածքը կարող է ձևավորվել ռադիատորների, օդափոխիչի հովացուցիչների կամ տաք ջրի հատակի միջոցով և այլն: Սա կլինի մատակարարվող ռեսուրսի սպառման համակարգը:
Այսպիսով, տան համար երկրաջերմային ջերմային պոմպեր են տեղադրվում հորերում, ինչպես արդեն նշվել է, ոչ միայն հողը, այլև ջուրը: Հնարավոր է հորատանցքեր, խրամատներ և դաշտեր սարքավորել հողի լուծարված շերտով, սակայն այս տարբերակը ավելի հաճախ օգտագործվում է արդյունաբերական ջերմամատակարարման համար: Ստեղծված խորշում մարտկոցները տեղադրվում են ամբողջ կայքում `ուղիղ կամ պարուրաձև կոնֆիգուրացիայով: Շղթաները միացված են մակերեսի վրա գտնվող պոմպին, որն իր հերթին միացված է կենցաղային ջեռուցման սխեմաներին։
Երկրաջերմային պոմպեր արտադրողներ
Սեգմենտը ակտիվորեն զարգանում է HVAC սարքավորումների խոշորագույն մշակողների ջանքերով: Մասնավորապես, կաթսաներ արտադրող Viessmann-ը ներկայացնում է հուսալի ագրեգատներ ջրի և հողի ջերմության պահպանման համար մոտ +65 °C աշխատանքային ջերմաստիճանում: Արդյունաբերական և հասարակական շենքերի համար 300-350 մ մակերեսով 2 հասանելի է NIBE F1145 վերգետնյա ջերմային պոմպը: ՆրանԱռանձնահատկությունները ներառում են 380 Վ եռաֆազ և 220 Վ եռաֆազ ցանցին միանալու հնարավորություն: Ճապոնական Mitsubishi ընկերությունը կիրառական առումով առաջարկում է երկրաջերմային պոմպերի ունիվերսալ մոդելներ: Այս ընկերության մշակողները 2007 թվականից մշակում են ջեռուցման բազմագոտի տարանջատման հայեցակարգը պարզեցված կառավարման համակարգով։
Մի՛ անտեսեք նման խոստումնալից հատվածը և հայրենական ընկերությունները։ Օրինակ, ռուսական արտադրության BROSK Mark II 100 երկրաջերմային ջերմային պոմպը նախատեսված է հատուկ մասնավոր սպառողի համար՝ փոքրիկ գյուղական տան սեփականատիրոջ: Սակայն, չնայած համեստ աշխատանքին, այս սարքավորումը բնութագրվում է որպես հուսալի, էներգաարդյունավետ և բազմաֆունկցիոնալ:
Դրական արձագանք տեխնոլոգիայի վերաբերյալ
Ջեռուցման այս մեթոդը գրավում է շատ մարդկանց՝ սպասարկման, պահպանման հարմարավետությամբ և, իհարկե, շահագործման ընթացքում նվազագույն ֆինանսական ծախսերով: Սարքավորումը գործնականում չի պահանջում սպառվող վառելիքի նյութեր: Էլեկտրական ռեսուրսները անհրաժեշտ են նույն պոմպի և հսկիչ սարքավորումների գործառույթն ապահովելու համար, սակայն դրանք աննշան են վերադարձվող էներգիայի քանակի ֆոնին: Ընդգծվում է նաև երկրաջերմային ջերմային պոմպերի էկոլոգիական բարեկեցությունը։ Կարծիքները և, ընդհանրապես, առավելությունների շարքում առաջին տեղերից մեկը դնում է այն փաստը, որ աշխատանքային ենթակառուցվածքը տան տարածք չի զբաղեցնում: Մուտքագրված են միայն կոմունիկացիաները, իսկ մնացած ֆունկցիոնալ միավորներն ու հանգույցները մնում են փողոցում։
Բացասական կարծիքներ
Լրիվ կաթսայատան երկրաջերմային հզորությամբհամակարգերը համեմատելի չեն. Եվ խոսքը նույնիսկ կոնկրետ հզորության ցուցանիշների մեջ չէ, այլ ջերմության սպազմոդիկ մատակարարման մեջ։ Շատերը դժգոհում են էներգիայի մատակարարման ցածր սակագների երկար ժամանակաշրջաններից, այդ իսկ պատճառով խորհուրդ է տրվում կազմակերպել պահեստային մատակարարման համակարգեր: Բայց այստեղ մեկ այլ թերություն կա. Թեև սարքավորումների պահպանման վրա քիչ գումար է ծախսվում, սակայն նախնական ներդրումը համեմատելի է հզոր արդյունաբերական կաթսա գնելու հետ։ Նույնիսկ ռուսական ծագման BROSK Mark II 100 երկրաջերմային ջերմային պոմպը շուկայում հասանելի է 250-300 հազար ռուբլով: կախված կոնֆիգուրացիայից: Տեղադրման ծախսերը նույնպես կարժենան 50-70 հազար ռուբլի։
Եզրակացություն
Առանձնատանը ջերմամատակարարում կազմակերպելու տարբերակները բավականին շատ են։ Նրանցից յուրաքանչյուրը շահագործման ընթացքում յուրովի թանկ է` թանկարժեք էլեկտրական վահանակներից մինչև տնտեսական գազի կաթսաներ: Սակայն ժամանակակից դիզայնի ավանդական սարքավորումները դիզայնով օպտիմիզացված և հեշտ կառավարվող համակարգ է: Ի՞նչը կարող է գրավել երկրաջերմային ջերմային պոմպը տան ջեռուցման համար: Իհարկե, առաջին պլան է գալու տնտեսական գործոնը, իսկ ուրիշ ի՞նչ։ Դուք կարող եք դիմել նման կայանքներին, եթե կայքում կա բավարար տարածք համալիրը կազմակերպելու համար: Այս դեպքում կարող եք հույս դնել առնվազն պասիվ օժանդակ տարածքի ջեռուցման վրա՝ առանց մշտական մոնիտորինգի և պահպանման: Եվ ևս մեկ բան. սա ամբողջական ինքնավարություն է, որը թույլ է տալիս օգտագործել երկրաջերմային սարքավորումները որպես ջերմության պահեստային աղբյուր:
