भू-तापीय हीटिंग: संचालन का सिद्धांत, पेशेवरों और विपक्ष, निर्माण की सूक्ष्मताएं

घरों को गर्म करने के लिए कई अलग-अलग विकल्प हैं। लोगों का ध्यान स्वाभाविक रूप से उन तरीकों को खोजने पर केंद्रित है जो कम से कम ऊर्जा का उपभोग करते हैं। भूमिगत स्रोतों के उपयोग के रूप में गर्मी प्राप्त करने की ऐसी प्रगतिशील विधि के कारण भयंकर विवाद होते हैं।

भू-तापीय हीटिंग के सिद्धांत में गर्मी पंप का उपयोग शामिल है। वे शास्त्रीय कार्नाट चक्र के अनुसार काम करते हैं, नीचे एक ठंडा शीतलक लेते हैं और हीटिंग सिस्टम के अंदर 50 डिग्री तक गर्म तरल प्रवाह का प्रवाह लौटते हैं। उपकरण 350 से 450% तक दक्षता के साथ काम करता है (यह मौलिक भौतिक कानूनों का खंडन नहीं करता है, क्यों - इसे बाद में कहा जाएगा)।एक मानक ताप पंप 100 हजार घंटे से अधिक पृथ्वी की गर्मी के कारण घर या अन्य इमारत को गर्म करता है (यह निवारक ओवरहाल के बीच औसत अंतराल है)।

50 डिग्री तक गर्म होना आकस्मिक नहीं है। यह संकेतक है जो विशेष गणना के परिणामों और व्यावहारिक रूप से कार्यान्वित सिस्टम के अध्ययन में सबसे प्रभावी माना जाता है। इसलिए, ग्राउंड हीटिंग, जो गहराई से ऊर्जा के प्रवाह का उपयोग करता है, मुख्य रूप से रेडिएटर द्वारा पूरक नहीं है, बल्कि गर्म मंजिल या वायु सर्किट द्वारा पूरक है। औसतन, प्रति 1000 डब्ल्यू ऊर्जा, जो पंप को चलाती है, थर्मल ऊर्जा के लगभग 3500 डब्ल्यू ऊपर उठाना संभव है। मुख्य नेटवर्क और अन्य हीटिंग विधियों में शीतलक की लागत में भारी वृद्धि की पृष्ठभूमि के खिलाफ, यह एक बहुत ही सुखद संकेतक है।

भू-तापीय हीटिंग तीन सर्किटों द्वारा बनाई गई है:

• जमीन कलेक्टर;
• गर्मी पंप;
• वास्तव में, घर पर एक हीटिंग परिसर।

कारण सरल है - मिट्टी की पर्याप्त गर्म परत में पाया जाने वाला पानी जल्दी से उपकरण को मिटा देता है। और यहां तक ​​कि इस तरह के तरल को किसी भी मनमाने ढंग से नहीं लिया जा सकता है। एक विशिष्ट शीतलक की पसंद इंजीनियरों के डिजाइन निर्णयों द्वारा निर्धारित की जाती है। पंप को सिस्टम के शेष हिस्सों के आधार पर चुना जाता है। चूंकि कुएं की गहराई (उपकरण का स्तर) प्राकृतिक परिस्थितियों से निर्धारित होती है, इसलिए भू-तापीय प्रणालियों के प्रकार के बीच निर्णायक मतभेद जमीन में जलाशय के उपकरण से जुड़े होते हैं।

क्षैतिज संरचना मिट्टी ठंड की रेखा के तहत कलेक्टर के स्थान का तात्पर्य है। विशिष्ट स्थान के आधार पर, इसका मतलब 150-200 सेमी की गहराई है। ऐसे संग्राहक विभिन्न पाइप, जैसे तांबे (पीवीसी की बाहरी परत के साथ) से सुसज्जित हो सकते हैं और धातु-प्लास्टिक से बने होते हैं। गर्मी के 7 से 9 किलोवाट तक पहुंचने के लिए, आपको कम से कम 300 वर्ग मीटर रखना होगा। एम कलेक्टर। यह तकनीक पेड़ों से 150 सेमी से अधिक तक पहुंचने की अनुमति नहीं देती है, और स्थापना के पूरा होने पर क्षेत्र में सुधार करना आवश्यक है।

एक लंबवत खुला जलाशय विभिन्न कुओं के ड्रिलिंग का तात्पर्य है, जरूरी है कि विभिन्न दिशाओं में निर्देशित किया जाए, और प्रत्येक लीड अपने कोण से। कुएं के अंदर भू-तापीय जांच, 1 चलने से थर्मल रिटर्न। मीटर लगभग 50 वाट तक पहुंचता है। यह गणना करना आसान है कि गर्मी की एक समान मात्रा (7-9 किलोवाट) के लिए, 150-200 मीटर कुएं की आपूर्ति की जानी चाहिए। इस मामले में लाभ न केवल अर्थव्यवस्था में है, बल्कि इस तथ्य में भी है कि क्षेत्र की परिदृश्य संरचना बदलती नहीं है। यह केवल कैसॉन इकाई की स्थापना के लिए और एक सांद्रता कलेक्टर रखने के लिए एक छोटे से क्षेत्र आवंटित करने के लिए आवश्यक होगा।

पानी से गरम एक समोच्च व्यावहारिक है यदि बाहरी गर्मी विनिमय इकाई को झील या तालाब में 200 से 300 सेमी की गहराई में लाया जा सकता है। लेकिन पूर्ववर्ती गर्म इमारत से 0.1 किमी की त्रिज्या के भीतर जलाशय का स्थान और कम से कम 200 वर्ग मीटर के पानी की सतह क्षेत्र होगा। एम। वायु ताप विनिमायक भी होते हैं जब वातावरण से बाह्य सर्किट द्वारा गर्मी उत्पन्न होती है। ऐसा निर्णय पूरी तरह से देश के दक्षिणी क्षेत्रों में प्रकट होता है और किसी भी खुदाई के काम की आवश्यकता नहीं होती है। सिस्टम की कमजोरियां 15 डिग्री के ठंढ के साथ कम दक्षता होती हैं और तापमान 20 डिग्री तक गिरने पर एक पूर्ण स्टॉप होता है।

एक देश के घर का जियोथर्मल हीटिंग, सबसे पहले, महंगी और प्रदूषणकारी वायु खनिज ईंधन का उपभोग नहीं करता है। स्वीडन में बनाए गए 10 नए घरों में से 7 पहले से ही गर्म हो गए हैं। गर्म दिनों में, हीटर से भू-तापीय उपकरण निष्क्रिय कंडीशनिंग का साधन बन जाते हैं। लोकप्रिय धारणा के विपरीत, इस तरह के हीटिंग सिस्टम को ज्वालामुखी या गीज़र की आवश्यकता नहीं होती है। सबसे साधारण फ्लैट इलाके में, यह कोई बुरा काम नहीं करता है।

एकमात्र शर्त थर्मल समोच्च द्वारा ठंडक रेखा के नीचे बिंदु तक पहुंचना है।जहां मिट्टी का तापमान हमेशा 3 से 15 डिग्री से होता है। अल्ट्रा उच्च दक्षता केवल प्रकृति के नियमों का खंडन करती है; गर्मी पंप फ्रीन के साथ संतृप्त होता है, जो लोगों को लगता है कि "बर्फ" पानी की कार्रवाई के तहत वाष्पित होता है। स्टीम तीसरे सर्किट को वार करता है। इस तरह की एक योजना एक रेफ्रिजरेटर बाहर हो गया है। इसलिए, पंप दक्षता केवल विद्युत ऊर्जा और थर्मल संसाधनों के मात्रात्मक अनुपात को संदर्भित करती है। अपने आप से, ड्राइव "अनिवार्य रूप से," ऊर्जा के अपरिहार्य नुकसान के साथ है।

भू-तापीय हीटिंग के उद्देश्य के फायदे पर विचार किया जा सकता है:

• उत्कृष्ट दक्षता;
• सेवा की एक ठोस अवधि (गर्मी पंप 2-3 दशकों तक संचालित है, और भूगर्भीय जांच 100 साल पुरानी है);
• लगभग किसी भी परिस्थिति में काम की स्थिरता;
• ऊर्जा वाहक को बाध्यकारी की कमी;
• पूर्ण स्वायत्तता

एक गंभीर समस्या है जो भू-तापीय हीटिंग को वास्तव में आम समाधान होने से रोकती है। यह, मालिकों की समीक्षा द्वारा दिखाए गए अनुसार, बनाए गए डिज़ाइन की उच्च कीमत। 200 वर्ग मीटर के सामान्य घर को गर्म करने के लिए। मी (इतना दुर्लभ नहीं), 1 मिलियन रूबल के लिए टर्नकी सिस्टम बनाने के लिए आवश्यक होगा, इस राशि के 1/3 तक एक ताप पंप है। स्वचालित प्रतिष्ठान बहुत आरामदायक हैं, और यदि सब कुछ ठीक से स्थापित किया गया है, तो वे लोगों के हस्तक्षेप के बिना वर्षों तक काम कर सकते हैं। सब कुछ केवल धन की उपलब्धता पर निर्भर करता है। पंपिंग इकाई की बिजली आपूर्ति पर निर्भरता एक और नुकसान है।

बहुत से लोग अपने हाथों से भू-तापीय हीटिंग बनाने की कोशिश कर रहे हैं। लेकिन इस तरह के एक सिस्टम को काम करने के लिए, सावधानीपूर्वक गणना की जानी चाहिए, और पाइप तारों का लेआउट भी आवश्यक है। 2-3 मीटर से अधिक घर के करीब अच्छी तरह से लाने के लिए असंभव है। अधिकतम स्वीकार्य ड्रिलिंग गहराई 200 मीटर तक पहुंच जाती है, हालांकि, अच्छी तरह से 50 किमी अच्छी अच्छी क्षमता तक पहुंचने वाले कुएं।

किसी भी गणना में खाते में रखे गए मुख्य पैरामीटर हैं:

• तापमान (15-20 मीटर से गहराई और निर्मित स्थितियों के आधार पर 8 से 100 डिग्री तक अधिक हवा);
• वसूली योग्य शक्ति का मूल्य (औसत - 0.05 किलोवाट प्रति 1 मीटर);
• गर्मी हस्तांतरण पर भूजल के साथ जलवायु, आर्द्रता और संपर्क का प्रभाव।

बहुत रोचक क्या है, पूरी तरह सूखे चट्टानों 1 मीटर के साथ 25 डब्ल्यू से अधिक नहीं देते हैंऔर यदि भूजल है, तो यह आंकड़ा 100-110 वाट तक बढ़ता है। हमें यह नहीं भूलना चाहिए कि गर्मी पंप का मानक परिचालन समय प्रति वर्ष 1800 घंटे है।यदि यह सूचक पार हो गया है, तो सिस्टम अधिक कुशल नहीं बन जाएगा, लेकिन इसका वस्त्र तेजी से बढ़ेगा। इससे भी बदतर बात यह है कि उपचुनाव के थर्मल संसाधन के अत्यधिक शोषण से उनकी शीतलन और कामकाजी गहराई पर चट्टानों को ठंडा करने की ओर जाता है। इसके बाद, मिट्टी डूब सकती है, कभी-कभी काम करने वाली पाइप और उपरोक्त संरचनाएं क्षतिग्रस्त हो जाती हैं।

भूमिगत स्रोतों की कीमत पर हीट सप्लाई सख्ती से विकसित एल्गोरिदम के अनुसार बनाई जानी चाहिए। चूंकि पानी और वायु प्रणाली सीमित हैं, अधिकांश व्यावहारिक विकल्पों में ड्रिलिंग कुएं शामिल हैं।और यह आपके अपने हाथों से सब कुछ नहीं करने का एक और कारण है। केवल विशेष उपकरण 20-100 मीटर की गहराई में प्रवेश करने की अनुमति देते हैं, जहां हीटिंग के लिए आवश्यक शर्तें बनाई जाती हैं। प्रोब के रूप में लगभग 6 बार के दबाव के लिए डिजाइन किए गए प्लास्टिक पाइप का उपयोग करने की अनुमति है।

सिस्टम के प्रदर्शन में सुधार करने के लिए, 3 या 4 लाइनों का पट्टा उपयोग करेंजिनके अंत खंड पत्र यू के रूप में जुड़े हुए हैं। समोच्च के साथ ताप बहुत महत्वपूर्ण है, इसके लिए धन्यवाद, गंभीर ठंढ के दौरान पाइप की क्रैकिंग समाप्त हो जाती है। यह हीटिंग चैनल के केंद्र तक फैले तार के माध्यम से किया जाता है जिसके माध्यम से वर्तमान लागू होता है। यदि ऊर्जा ढेर लागू नहीं किया जा सकता है, तो क्षैतिज रिसीवर का उपयोग किया जाना चाहिए। उनके लिए, जमीन 15x15 मीटर के आयामों के साथ तैयार की जा रही है, मिट्टी को 0.5 मीटर की गहराई से हटा दिया जाता है।

समान जांच डालने के लिए इस पूरे क्षेत्र की आवश्यकता है। गर्मी का आदान-प्रदान करने वाली विद्युत मैट या पाइप अक्सर उपयोग की जाती हैं। हीटिंग सिस्टम की दक्षता में सुधार करने के लिए, सर्पिल में या "सांप" के रूप में पाइप का लेआउट लागू करें। यह कहना असंभव है कि वास्तव में क्या बेहतर है - तैयार किए गए परिसरों, बड़े पैमाने पर उत्पादित, या स्वयं-असेंबली।पहले मामले में, संगतता समस्या स्वचालित रूप से हल हो जाती है, लेकिन दूसरी तरफ, लचीलापन बढ़ता है, आधुनिकीकरण की संभावना बढ़ जाती है (हालांकि डिजाइन पर अधिक ध्यान दिया जाना चाहिए)।

एमेच्योर बिल्डर्स एक ठेठ गर्मी संचयक से दूर हो सकते हैं, इसे एक ठोस स्केड के साथ बदल सकते हैं। इस तरह की प्रणाली में जियोथर्मल हीटिंग महत्वपूर्ण तापमान झटके की आवश्यकता को समाप्त करता है। विभिन्न गर्मी हस्तांतरण तरल पदार्थ के साथ प्रयोग करने के साथ-साथ विभिन्न क्षमता वाले कंप्रेसर को माउंट करना संभव है। खपत सर्किट के साथ गर्मी को सही ढंग से और सही तरीके से वितरित करके, आप सिस्टम को 15-20% तक अधिक कुशल बना सकते हैं। समानांतर में, बिजली की लागत में काफी कमी आई है।

क्षैतिज रूप से रखे पाइप 50-300 सेमी की गहराई तक रखे जाते हैं। राजमार्गों के क्षेत्र में सबसे छोटा था, वे मोड़ के रूप में बने होते हैं। लेकिन व्यक्तिगत दो राजमार्गों के बीच कम से कम 200 मिमी होना चाहिए। किसी भी निर्माण कार्य को मिट्टी की थर्मल रिटर्न के निर्धारण से पहले किया जाना चाहिए। यदि यह 1 वर्ग प्रति 20 वाट से कम है। मी, भू-तापीय समोच्च में कोई बात नहीं है। भूजल के निर्वहन को सुनिश्चित करने के लिए, गड्ढे के नीचे रेत की परत से ढका हुआ है।पार से जुड़े पॉलीथीन काम पर आधारित पाइप्स अच्छी तरह से काम करते हैं।

गर्मी पंप का सबसे कुशल संचालन उन कमरों में प्रदान किया जाता है जहां हवा का तापमान 14 डिग्री सेल्सियस के बीच होता है। जब भी संभव हो, आपको क्षैतिज रूप से समोच्चों के ऊर्ध्वाधर संरेखण को प्राथमिकता देना चाहिए, क्योंकि यह सभी का सबसे कुशल है। समीक्षाओं के आधार पर, अपने शुद्ध रूप में, भू-तापीय हीटिंग तर्कहीन है, यह बहुत लंबे समय तक पानी को गर्म करता है, क्योंकि कई मामलों में ऐसी प्रणाली पूरी तरह से सहायक भूमिका निभाती है। उच्चतम प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए, आपको थर्मल संसाधन की भागीदारी और कुएं की अनुमानित प्रवाह दर की अधिकतम स्वीकार्य तीव्रता पर ध्यान देना चाहिए।

यदि नीचे शुष्क चट्टानों और गर्म पानी नहीं है, तो यह लगभग इष्टतम स्थिति है। फिर पैसा बचाना और अधिकतम लाभ प्राप्त करना संभव है। लेकिन हमें याद रखना चाहिए कि यदि पानी की आपूर्ति के लिए गर्म भूमिगत स्रोतों का एक साथ उपयोग करने की योजना बनाई गई है, तो उनमें से पानी को मानक स्वच्छता आवश्यकताओं को पूरा करना होगा। जब रासायनिक विश्लेषण आक्रामक घटकों की उपस्थिति दिखाता है, तो यह सलाह दी जाती है कि दो स्वतंत्र सर्किट व्यवस्थित करें, जिसमें तरल मिश्रण नहीं होता है, लेकिन केवल गर्मी का आदान-प्रदान होता है।रेफ्रिजरेटर या एयर कंडीशनर से दीवारों पर कंप्रेसर तय किए जाते हैं।

यदि घर तारों की बजाय कमजोर है, तो श्रृंखला कनेक्शन के कारण शुरुआती प्रवाह को कम करने के लिए कंप्रेसर की एक जोड़ी का उपयोग करना उचित है। कंडेनसर की स्थापना पर, शीर्ष बिंदु से नीचे तक फ्रीन के आंदोलन की देखभाल करना आवश्यक है, और इसके विपरीत नहीं। कलेक्टर को स्थिर रूप से काम करने और कमरे को गर्म करने के लिए, इसके क्षेत्र (100 वर्ग मीटर के निजी घर के लिए) 200-250 मीटर 2 होना चाहिए। यदि आप बगीचे या सब्जी उद्यान को बाद में विभाजित करने की योजना बनाते हैं तो क्षैतिज हीटिंग योजना का उपयोग नहीं किया जाना चाहिए। यहां तक ​​कि एक पारंपरिक बोरेहोल पंप भी सिस्टम को पूरा करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।

भू-तापीय हीटिंग क्या है और इसे कैसे इंस्टॉल करें, निम्न वीडियो देखें।