우리는 지열이 지구의 열이라는 것을 알고 있으며“지열”이라는 용어는 종종 우리나라의 화산과 간헐천과 관련이 있습니다. 러시아에서는 지열 에너지가 주로 산업 규모로 사용됩니다. 예를 들어 지구의 열을 기반으로 극동 발전소가 운영되고 있습니다.
많은 사람들은 자신의 손으로 집에서 지열 난방을하는 것이 환상의 영역에서 온 것이라고 확신합니다. 안 그래? 그러나 이것은 완전히 잘못되었습니다! 현대 기술의 발전과 함께“녹색 에너지”의 국내 사용은 상당히 현실이되었습니다.
우리는 전통적인 난방 시스템과 비슷한 대체 난방의 원리, 장점 및 단점에 대해 이야기 할 것입니다. 열 교환기의 위치와 지열 난방 장치를 직접 설치하는 방법에 대해서도 배우게됩니다.
몇 가지 역사적 사실
지난 세기의 70 년대에 석유 위기가 닥쳤을 때, 서구에서 대체 에너지 원에 대한 연소가 필요했습니다. 이때 최초의 지열 난방 시스템이 만들어지기 시작했습니다.
오늘날 이들은 미국, 캐나다 및 서유럽 국가에서 널리 사용됩니다.
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지구 내부에서 에너지를 사용하면 상당한 이점이 있습니다. 사용 된 자원은 무료로 사용할 수 있으며 자발적으로 복원됩니다.
지열 시스템의 내부 블록은 공간을 거의 차지하지 않으며 기존 가전 제품과 비슷합니다.
지열 에너지를 사용하는 시스템 설계에 대한 초기 투자는 보일러 설치보다 높지만 최소 유지 보수 및 운영 비용으로 프로젝트를 정당화하고 신속하게 상환
지구의 에너지를 열로 처리하는 장비는 연소 생성물을 방출하지 않으며, 장작, 석탄, 이탄, 가스를 절대로 태우지 않습니다.
지열 난방 전망
지열 시스템의 내부 블록 치수
히트 펌프 설치 및 작동 비용
열 펌프의 환경 우선 순위
예를 들어, 스웨덴에서는 발트해 수가 적극적으로 사용되며 온도는 + 4 ° С입니다. 독일에서는 지열 난방 시스템 도입이 주 차원에서 후원되기도합니다.
지열 에너지 원을 언급 할 때, 우리는 항상 간헐천이나 화산 골짜기를 상상하지만, 필요한 근원은 훨씬 더 가깝습니다. 그들은 겨울에 따뜻하고 여름에 시원하게 지내도록 도울 것입니다.
러시아에는 Pauzhetskaya, Verkhne-Mutnovskaya, Okeanskaya 및 기타 지열 발전소가 있습니다. 그러나 민간 부문에서 지구 에너지를 사용한다는 사실은 거의 없습니다.
실제 장점과 단점
러시아에서 민간 부문의 지열 난방이 상대적으로 작다면 아이디어가 구현 비용이 들지 않는다는 것을 의미합니까? 이 문제를 해결해서는 안될까요? 이것은 그렇지 않다는 것이 밝혀졌습니다.
지열 난방 시스템을 사용하는 것이 수익성있는 솔루션입니다. 여기에는 몇 가지 이유가 있습니다. 그중에서도 중단없이 오랫동안 작동 할 수있는 장비를 빠르게 설치하는 것이 있습니다.
물을 사용하지 않고 난방 시스템에서 고품질 부동액을 사용하면 동결되지 않으며 마모가 최소화됩니다.
우리는이 유형의 난방의 다른 장점을 나열합니다.
- 연료 연소 절차는 제외됩니다. 우리는 절대적으로 내화 시스템을 만들고 있으며 작동 중에 주택에 손상을 줄 수 없습니다. 또한 연료의 존재와 관련된 여러 가지 다른 측면이 배제됩니다. 이제 연료를 저장하거나 준비하거나 운반 할 장소를 찾을 필요가 없습니다.
- 상당한 경제적 이익. 시스템 작동 중에는 추가 투자가 필요하지 않습니다. 연간 난방은 우리가 사지 않는 자연의 힘에 의해 제공됩니다. 물론, 열 펌프의 작동 중에 전기 에너지가 소비되지만 동시에 생산되는 에너지의 양이 소비 크기를 크게 초과합니다.
- 환경 요인. 개인 주택의 지열 난방은 환경 친화적 인 솔루션입니다. 연소 공정이 없으면 연소 생성물이 대기로 유입되는 것을 배제합니다. 많은 사람들이 이것을 깨닫고 그러한 열 공급 시스템이 널리 보급되어 사람들이 자연에 미치는 부정적인 영향이 크게 줄어들 것입니다.
- 컴팩트 한 시스템. 집에 별도의 보일러 실을 정리할 필요는 없습니다. 필요한 것은 열 펌프로, 예를 들어 지하실에 놓을 수 있습니다. 시스템의 가장 방대한 윤곽은 지하 또는 물 아래에 있으며, 사이트 표면에는 보이지 않습니다.
- 다 기능성. 이 시스템은 추운 계절에는 난방을하고 여름철에는 냉방을 위해 사용할 수 있습니다. 즉, 실제로 히터뿐만 아니라 에어컨도 대신 사용할 것입니다.
- 청각적인 편안함. 열 펌프가 거의 조용히 작동합니다.
장비 구매 및 설치에 돈을 써야한다는 사실에도 불구하고 지열 난방 시스템의 선택은 경제적으로 수익성이 있습니다.
그건 그렇고, 시스템의 단점은 시스템을 설치하고 작업 준비를 위해 가야하는 비용입니다. 외부 매니 폴드 및 내부 회로의 설치를 완료하려면 펌프 자체와 일부 재료를 구입해야합니다.
자원이 해마다 더 비싸지고 있다는 사실은 비밀이 아닙니다. 따라서 몇 년 안에 자체적으로 지불 할 수있는 자율 난방 시스템은 항상 소유주에게 경제적으로 유리할 것입니다
그러나 이러한 비용은 처음 몇 년간 만 투자하면됩니다. 이후 바닥에 놓거나 물에 담그는 수집기를 사용하면 상당한 비용을 절약 할 수 있습니다.
또한 설치 프로세스 자체는 구현을 위해 외부 전문가를 초대하는 것만 큼 복잡하지 않습니다. 드릴하지 않으면 다른 모든 것을 독립적으로 수행 할 수 있습니다.
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지구의 장의 열을 사용하는 시스템의 실내 장치에는 히트 펌프 자체, 펌프에 별도로 설치되거나 통합 된 온수기 및 버퍼 탱크가 포함됩니다
암석과 지하수의 열 에너지는 시골집의 난방 및 온수 공급을 구성하기에 충분합니다.
열 펌프 작동의 실질적인 이점에도 불구하고 가스 보일러로 집을 난방하는 것이 더 저렴하지만 수영장의 물을 가열하는 등 지열 에너지가 여전히 사용됩니다.
그러나 가스가 공급되지 않는 지역에서는 전기가 공급되지 않는 곳에서 토양과 물을 섭취하는 열 펌프가 DHW 및 난방 시스템을 제공하는 장치가 될 수 있습니다
가정용 건물, 온실, 스포츠 단지에 열을 공급할 때 지하수와 암석의 자유 에너지를 사용하는 것이 합리적입니다.
지구의 창자에서 에너지를 섭취하는 열 펌프는 정전시 필요한 추가 에너지 원으로 사용될 수 있습니다.
집을 지열 난방으로 완전히 전환하는 경우, 라디에이터 난방 및 바닥 난방과 같은 특정 링을 서비스하기 위해 여러 회로를 구축 해야하는 경우가 종종 있습니다. 두 개의 히트 펌프를 사용하는 것이 좋으며 가정용 온수
가열 장치의 지열 회로는 전통적인 옵션 및 다른 유형의 대체 소스 인 태양 전지 패널, 풍력 발전기 및 기타와 완벽하게 결합됩니다.
지열 난방 시스템의 실내 단위
개인 주택 난방의 지열 원
수영장 물 난방을위한 지하수 열 펌프
교외 건물 배치의 지열 시스템
온실 내 지열 난방 장치
메인 가열 회로에 추가 된 히트 펌프
개인 주택의 다중 회로 지열 시스템
태양 전지판과 쌍을 이루는 지열 난방
돈을 절약하기 위해 일부 장인들은 자신의 손으로 지열 히트 펌프를 조립하는 방법을 배웠습니다.
지열의 원인에 대해
지열 난방의 경우 다음과 같은 지상 열 에너지 원을 사용할 수 있습니다.
- 높은 온도;
- 낮은 온도.
고온 소스에는 예를 들어 열 스프링이 포함됩니다. 사용할 수 있지만 해당 응용 프로그램의 범위는 해당 소스의 실제 위치로 제한됩니다.
이 유형의 에너지가 아이슬란드에서 활발하게 사용되면 러시아에서는 열수가 정착지에서 멀어집니다. 가능한 한 그들은 지하수를 열 운반체로 사용하고 온수 공급 시스템으로 전달하는 캄차카에 집중되어 있습니다.
지구의 열 에너지를 효율적으로 사용하기 위해서는 화산이 필요하지 않습니다. 지표면에서 불과 200 미터 거리에있는 자원을 사용하면 충분합니다.
그러나 저온 소스를 사용하려면 필요한 모든 전제 조건이 있습니다. 이를 위해 주변 공기 질량, 흙 또는 물이 적합합니다.
열 펌프를 사용하여 필요한 에너지를 추출합니다. 그것의 도움으로, 주변 온도를 가열뿐만 아니라 개인 가정으로의 온수 공급으로 열 에너지로 변환하는 절차가 있습니다.
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무료 지하수와 암석의 울타리
실외 열교환 기
자연 연못의 실외 열교환 기
열 펌프 지열 우물
그러한 가열의 작동 원리
에어컨이나 냉장고가 어떻게 작동하는지 잘 알고 있다면 지열 난방 기능의 원리와 이러한 과정의 유사성이 분명합니다. 시스템의 기본은 히트 펌프이며 외부 및 내부의 두 회로에 포함됩니다.
어떤 집에서든 전통적인 난방 시스템을 구성하려면 냉각수를 운반하기 위해 파이프를 장착해야하며 난방기는 난방이 건물 내부로 들어갑니다. 우리의 경우 파이프와 라디에이터도 필요합니다. 그것들은 시스템의 내부 회로를 형성합니다. 바닥 난방은 회로에 추가 할 수 있습니다.
외부 회로는 내부 회로보다 훨씬 크게 보이지만 계획 및 설치 기간 동안에 만 치수를 추정 할 수 있습니다. 작동 중에는 지하 또는 수중에 있기 때문에 보이지 않습니다. 이 회로 내부에는 통상의 물 또는 에틸렌 글리콜 계 부동액이 순환하기 때문에 훨씬 바람직하다.
지열 난방 시스템의 구성에는 난방 시스템의 심장뿐만 아니라 내부 및 외부의 두 회로가 포함되어 있습니다. 열 펌프는 냉각수를 압축하여 온도를 증가시킵니다 (+)
외부 회로의 냉각수는 침지되는 매체의 상태로 가열되어 "온난 한"형태로 히트 펌프로 보내집니다. 이를 통해 집중 열이 내부 회로로 전달되어 파이프, 라디에이터 및 바닥 난방의 물이 가열됩니다.
따라서 전체 시스템을 활성화시키는 핵심 요소는 히트 펌프입니다. 집에 일반 세탁기가 있다면이 펌프는 거의 같은 지역을 차지합니다.
일하기 위해서는 전기가 필요하지만 1kW 만 소비하면 4-5kW의 열을 생성합니다. “추가”에너지의 원천이 알려져 있기 때문에 이것은 기적이 아닙니다. 이것이 바로 환경입니다.
두 가지 유형의 열교환 기 배열
환경 요소의 저온 에너지를 사용하여 개인 주택을 난방하는 데는 두 가지 옵션이 있습니다. 세 가지 경우 모두 시스템의 기초는 지열 펌프입니다.
내부 회로는 모든 가열 방법에 대해 변경되지 않은 상태로 유지되며 주요 차이점은 외부 회로의 위치입니다.
열 교환기가있는 지열 난방은 다음과 같습니다.
- 똑바로 -대수층을 드러내거나 열지 않는 우물에 위치;
- 수평으로 -시스템의 열교환 기는 일종의 코일 형태의 구덩이 또는 열린 연못에 놓입니다.
여기에 주어진 각 가열 유형은 그 특징, 단점 및 장점이 특징입니다.
자신의 손으로 이러한 난방 시스템을 만들려면 각 유형에 대해 자세히 알아 보는 것이 좋습니다.
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수집기를 배치하는 수직 방법
열 펌프 매니 폴드의 수직 루프 그룹
대형 주택을위한 외부 히트 펌프 매니 폴드
수평 열 펌프 입구 지하수 펌프
실외 장치 매니 폴드를 트렌치에 놓기
바스켓 그룹으로 열교환 기 설치
구덩이의 벽과 바닥을 따라 파이프 라인을 배치
수축 영역 상쇄 완료 우물
옵션 1. 외부 수집기의 수직 배치
이 유형의 난방은 흥미로운 자연 현상을 기반으로합니다. 표면에서 50-100m 이상의 깊이에서 지구는 연중 10-12 ° C의 동일하고 일정한 온도를 갖습니다.
이 지구의 에너지를 사용하려면 수직 우물을 뚫어야합니다. 이 기술은 수원 준비와 거의 동일합니다.
조경 보존을 최대화하기 위해 동일한 시작점에서 다른 각도로 여러 파이프를 뚫을 수 있습니다.
시스템의 외부 회로는 이러한 우물에 직접 장착됩니다. 이것은 지구로부터 열을 효과적으로 제거 할 것입니다. 물론,이 방법은 간단하고 저예산이라고 할 수 없습니다.
지열 난방의 수직 시스템을 만들려면 드릴링 장비를 사용하지 않고 우물 드릴링 장비를 사용해야합니다. 시스템 설치 문제를 해결하는 것은 매우 힘들 것입니다 (+)
집에 인접한 영토가 이미 장착되어 있고 지형을 위반하는 것이 부적합한 경우와 관련이 있습니다. 우물 드릴링의 깊이는 50 ~ 200 미터에 이릅니다.
우물의 특정 매개 변수는 현장의 지질 상황과 미래 구조의 매개 변수에 따라 다릅니다. 이 디자인의 서비스 수명은 약 100 년입니다.
지하수 에너지를 추출하는 열교환기를 갖춘 수직 버전의 시스템을 설치하려면 2 개의 대수층을 뚫어야합니다.
펌프 중 하나를 사용하여 직불이라고 불리는 그들 중 하나는 물이 흘러 열전달이 두 번째로 병합되어 생성됩니다.
두 개의 우물이있는 지열 시스템의 마이너스로는 시골집을 난방하기에 충분하지 않습니다. 순환 펌프가 너무 많은 에너지를 소비합니다. 그러나 냉각수 공급을 위해 따뜻한 바닥의 열 에너지로 충분합니다.
옵션 # 2. 토양 수집기의 수평 배치
수평 유형의 가열로 외부 회로를 배치하려면 해당 지역의 접지가 얼마나 깊이 얼어 있는지 알아야합니다.
파이프는 미리 준비된 트렌치에서 얼어 붙은 수준 아래에 놓아두고 다소 넓은 공간을 캡처합니다. 면적은 200-250 평방 미터입니다. m, 약 600 평방 미터를 사용해야합니다. 열교환 기 m. 그것은 육백 부분입니다.
이 디자인의 단점은 차지하는 넓은 영역입니다. 줄거리에 잔디와 꽃으로 덮인 잔디밭이 필요한 경우 이것이 선택 사항입니다.수집기 파이프를 과실 나무에서 멀리하는 것이 좋습니다 (+)
그러한 조건에서 토공사의 양이 상당 할 것임이 분명합니다. 또한 나무가 얼지 않도록 나무의 위치와 다른 식물을 고려해야합니다. 예를 들어, 수집기 파이프를 나무에서 1.5 미터 이상 떨어진 곳에 배치하는 것은 불가능합니다.
이 설치 방법은 원칙적으로 부지가 건설 용으로 개발되는 경우에 사용됩니다. 별장 건설, 난방 조직 및 토지 계획에 대한 모든 계산과 계획은 동시에 수행하는 것이 가장 좋습니다.
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구덩이에 흡기 매니 폴드 배치
출구의 파이프와 집 입구에 콜렉터 연결
저장 온수기 연결
외부 수집기와 사이트 배치
연못에있는 수평 열교환 기의 침수
이 방법은 충분한 깊이의 저수지에서 약 100m 거리에 주택 소유를 특별하게 배열해야합니다. 또한 지정된 저장소는 시스템의 외부 회로가있는 바닥으로 얼지 않아야합니다. 그리고이를 위해 저수지의 면적은 200 평방 미터 이상일 수 없습니다. 미디엄
열교환기를 배치하기위한이 옵션은 가장 비싸지 않은 것으로 여겨지지만, 유사한 주택 소유권 배치는 여전히 흔하지 않습니다. 또한 저수지가 공공 시설에 속하는 경우 어려움이 발생할 수 있습니다
이 방법의 명백한 장점은 집 수기의 수중 위치를 여전히 고민해야하지만 강제 노동 집약적 인 발굴이 없다는 것입니다. 그리고 그러한 작업에 대한 특별 허가도 필요합니다.
그러나 물 에너지를 사용한 지열 설치는 여전히 가장 경제적입니다.
직접 해보기 : 무엇과 방법
자신의 지열 난방을 이미 설치 한 경우 외부 회로를 기성품으로 구입하는 것이 좋습니다. 물론 외부 열 교환기의 수평 배치 방법, 토양 표면 또는 물 아래 만 고려합니다.
장비 및 드릴링 기술이 없으면 수직 시추공 수집기를 직접 장착하기가 훨씬 어렵습니다.
히트 펌프가 너무 큰 장비가 아닙니다. 당신의 집에서는 많은 공간을 차지하지 않습니다. 결국, 예를 들어 기존의 고체 연료 보일러와 크기가 비슷합니다. 집의 내부 회로를 집에 연결하는 것은 간단한 작업입니다.
실제로 모든 것은 전통적인 열원을 사용하여 난방을 구성하고 분배 할 때와 정확히 동일하게 수행됩니다. 가장 어려운 점은 외부 회로의 배치입니다.
연못을 기준으로 집을 배치하는 것이 더 일반적입니다. 가장 중요한 것은 저수지는 별장에서 100 미터 이상 떨어져서는 안된다는 것입니다
100m 이하의 물이있는 경우 물을 사용하는 것이 가장 좋은 방법이며, 면적이 200 평방 미터를 초과해야합니다. m 및 깊이-3 m (평균 동결 매개 변수). 이 저수지가 귀하의 소유가 아닌 경우 문제가있을 수 있습니다.
저수지가 소유하고있는 연못이라면 문제가 단순화됩니다. 연못의 물은 일시적으로 펌핑 될 수 있습니다. 그런 다음 바닥의 작업을 쉽게 수행 할 수 있습니다. 파이프를 나선형으로 놓고이 위치에 고정해야합니다.
토공사는 트렌치를 파기 위해서만 필요하며 외부 회로를 히트 펌프에 연결하는 데 필요합니다.
모든 작업이 완료되면 연못에 물을 다시 채울 수 있습니다. 앞으로 몇 년 안에 외부 열교환 기가 제대로 작동하고 소유자에게 문제를 일으키지 않아야합니다.
주택을 짓고 정원을 재배 해야하는 토지 계획을 처분 할 수 있다면 수평 토양 유형 열교환기를 계획하는 것이 좋습니다.
이를 위해 이미 위에 표시된 매개 변수를 기반으로 미래 수집가 영역의 예비 계산을 수행해야합니다 .250-300 sq. 100 평방 미터 당 수집기의 m. 집안의 난방 구역.
보존하려는 건물과 초목이없는 부지가있는 경우 외부 수평 토양 윤곽을 구성하는 동안 토양을 간단히 제거 할 수 있습니다.
회로의 파이프를 놓을 트렌치는 토양의 동결 수준보다 낮아야합니다.
그리고 더 좋은 방법은-얼어 붙은 깊이까지 토양을 제거하고 파이프를 놓은 다음 토양을 그 자리로 되돌려 놓는 것입니다. 이 작업은 시간이 많이 걸리고 어렵지만 큰 욕구와 결단력으로 완성 할 수 있습니다.
비용 및 투자 회수 전망
지열 난방 공사 중 장비 및 설치 비용은 장치의 용량과 제조업체에 따라 다릅니다.
누구나 자신의 고려 사항과 특정 브랜드의 명성과 신뢰성에 대한 정보에 따라 제조업체를 선택합니다. 그러나 권력은 서비스를받을 방의 면적에 달려 있습니다.
이 수치는 지열 난방 시스템의 사용으로 인한 이점의 본질을 간략하게 반영합니다. 들어오는 에너지와 나가는 에너지의 비율은 시스템이 빠르게 돈을 지불하고 소유자의 돈을 절약 할 수있게합니다 (+)
정확히 전력을 고려하면 열 펌프 비용은 다음 범위에서 다양합니다.
- 4-5 kW -3000-7000 종래의 단위;
- 5-10 kW -4000-8000 종래 단위;
- 10-15 킬로와트 -5000-10000 기존 장치.
설치 작업에 필요한 비용 (20-40 %) 을이 금액에 더하면 많은 사람들에게 완전히 비현실적 인 금액을 얻습니다.
그러나 이러한 모든 비용은 상당히 합리적인 조건으로 지불됩니다. 앞으로는 펌프 작동에 필요한 전기에 대해 미미한 비용 만 지불하면됩니다. 그리고 그게 다야!
주거용 건물 난방을위한 지열 시스템의 효율성이 충분하지 않기 때문에 주요 난방 네트워크에 추가로 사용되거나 둘 이상의 열교환 기와 함께 구성됩니다.
실습에서 알 수 있듯이 지열 난방은 총 난방 면적이 150 평방 미터 인 가정에 특히 유용합니다. m. 5 년에서 8 년 동안이 주택에 난방 시스템을 설치하는 데 드는 모든 비용은 완전히 지불됩니다.
개인 주택 소유자들 사이에서 지열 난방이 특히 요구되지 않는다면, 겔 시스템의 효율은 이미 남부 지역 주민들에게 높이 평가되었습니다. 태양열 난방 기술은 매우 간단하며 그 효율성과 실용성은 서구 국가와 동포들이 수년간의 경험을 통해 입증되었습니다.
대체 에너지 원에 대한 추가 정보가이 기사에서 제공됩니다.
시각적 정보를 더 쉽게 인식 할 수 있다면이 비디오를 통해 지열 시스템의 기능을 직접 확인할 수있을뿐만 아니라 이러한 유형의 난방이 유리한 이유와 이유에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다.
수평 하층 토양 수집가 소유자가 자신의 작업에 대한 인상을 말할 수있는 짧은 비디오를 시청하십시오. 또한이 비디오를보고 지열 난방 시스템의 운영과 관련된 지속적인 비용에 대해 배우게됩니다.
개인 주택의 각 소유자는 자원 공급 기관의 서비스를 구매할지 또는 자신에게만 의존할지 여부를 스스로 선택합니다. 그렇게 할 때, 그는 고려 사항 목록에 따라 안내됩니다.
우리가 스스로 설정 한 목표는 준비된 결론을 내리는 것이 아니라 직면 한 문제를 해결하기위한 옵션에 대한 정보를 공유하는 것입니다.
개인 주택의 지열 난방에 대해 보충해야 할 것이 있거나 질문이 있습니까? 발행물에 의견을 남길 수 있습니다. 문의 양식은 하단 블록에 있습니다.