Riscaldamento dovuto al calore della terra. Riscaldamento di una casa utilizzando il calore del terreno

L'argomento di questo articolo è l'utilizzo del calore terrestre per il riscaldamento. È possibile prelevare energia termica dalle profondità?

E se è così, stiamo parlando esclusivamente di progetti high-tech complessi e costosi o è possibile fare qualcosa con le proprie mani?

Prerequisiti

Perché, infatti, hai bisogno del riscaldamento da terra? Dopotutto, il mercato moderno offre molto soluzioni già pronte su elettricità, gas, energia solare e combustibili solidi...

È semplice. I prezzi dell’energia stanno aumentando, superando significativamente la crescita dei redditi dei russi. Allo stesso tempo, non è difficile prevedere un’ulteriore crescita esponenziale: poiché le riserve di gas e petrolio finiranno nel corso della vita della nostra generazione, i loro resti saranno venduti a prezzi esorbitanti.

È logico passare a fonti rinnovabili di energia termica. Ma quali?

Valutiamo le possibilità.

• Il sole è un'ottima fonte di calore. Ma è troppo volubile: diverse settimane di tempo sereno possono lasciare il posto alla neve e ad un velo grigio sopra.
  Inoltre, la notte ti costringerà ad accumulare calore o ad utilizzarlo solo come fonte di energia ausiliaria.

Utile: in un clima caldo e soleggiato, il riscaldamento tramite collettori solari è, in linea di principio, realizzabile, ma con un'area vasta e in presenza di un capiente accumulatore di calore.
Tuttavia, è comunque necessaria una fonte di calore di riserva in caso di maltempo prolungato.

• Anche il vento è troppo volubile. Inoltre, non può essere utilizzato ovunque: valli e pieghe del terreno creano molte zone di calma costante.

Ma riscaldare una casa con il calore della terra utilizzando l’energia geotermica non presenta questo problema. Ad una profondità da uno a cinque o sei metri, il terreno ha ovunque e sempre una temperatura costante, che aumenta con l'aumentare della profondità.

Pompa geotermica

Come si può utilizzare il calore della terra per riscaldarsi?

Le soluzioni già pronte esistono da un paio di decenni. Questi sono geotermici. Come sono costruiti?

Immagina come funziona un frigorifero.

• Il gas refrigerante viene compresso dal compressore, diventando molto caldo.
• Viene quindi fatto passare attraverso uno scambiatore di calore, dissipando il calore in eccesso e raffreddandosi a temperatura ambiente.
• Il refrigerante raffreddato entra nel circuito di raffreddamento del congelatore, dove si espande e, come ogni sostanza quando il suo stato di aggregazione cambia da liquido a gassoso, si raffredda bruscamente e... raffredda lo spazio circostante.
• Il refrigerante ritorna quindi al compressore per la compressione e prosegue in un circolo.

Ci incuriosiscono due fatti:

1. Un frigorifero è in grado di prelevare calore da un oggetto freddo e cederlo a uno caldo. In questo caso, il calore viene trasferito dal congelatore dai -18°C all'aria nella stanza.
2. La quantità di energia termica pompata è molte volte maggiore del consumo di energia per il funzionamento del compressore.

Ora sostituisci il congelatore con terreno a una profondità ridotta e a temperatura costante e otterrai un modello funzionante di una pompa di calore geotermica. Tieni presente che per la maggior parte utilizza l'energia della terra per riscaldare la tua casa. I costi dell'elettricità non coprono più del 30% della sua capacità termica.

È chiaro che il riscaldamento del terreno richiede non solo un radiatore per rilasciare calore, ma anche uno scambiatore di calore sul secondo lato del circuito, che rimuoverà il calore dal terreno. Come potrebbe essere?

Collettore verticale

Molto spesso, il trasferimento di calore viene effettuato da sonde verticali immerse a una profondità di diverse decine di metri. A poca distanza dalla casa vengono perforati diversi pozzi nei quali vengono immersi i tubi (solitamente in polietilene reticolato). Grande profondità significa assolutamente stabile e ad alta temperatura; Inoltre, gli scambiatori di calore non richiedono una grande area per essere posizionati.

Uno svantaggio significativo del riscaldamento di una casa con l'energia terrestre in questa implementazione è l'alto costo dei lavori di installazione. Più precisamente, il prezzo della perforazione: si parte da 2000 rubli per metro lineare di pozzo. Il costo totale di 2-4 pozzi con una profondità di 50-60 metri è facile da calcolare.

Collettore orizzontale

Tuttavia, in quelle regioni del paese dove l'inverno non è troppo rigido e la profondità del congelamento del suolo non supera un metro e un metro e mezzo, vengono spesso utilizzati collettori orizzontali. Gli stessi tubi dello scambiatore di calore sono posati in una trincea, che è facile da scavare da soli. È chiaro che il costo di installazione sarà ridotto molte volte.

Nota: non sottovalutare la portata del lavoro. Ad esempio, la lunghezza totale dei tubi del collettore per una casa con una superficie di 275 m2 sarà di circa 1200 metri.

Oltre ai calli della pala, riscaldare la terra con il calore in questa implementazione ti promette un altro problema. Il collezionista occuperà una vasta area, molte volte più grande della superficie totale della casa. Inoltre non potrai utilizzarlo per un orto o un giardino: le radici delle piante verranno congelate dal raccoglitore.

La foto mostra l'installazione di uno scambiatore di calore orizzontale.

Collettore d'aria

Fortunatamente, oltre al costo di decine di migliaia di unità sempreverdi, puoi trovare altri modi per implementare il riscaldamento casa di campagna dalla terra. Uno dei più semplici è il collettore aria-terra.

Ricorda: per riscaldare l'aria a un livello accettabile in un soggiorno, è necessaria una certa quantità di energia termica. Inoltre, quanto più bassa è la temperatura iniziale dell’aria, tanto maggiori saranno i costi.

Ma aumenta la temperatura dell'aria in ingresso sistema di ventilazione assolutamente gratuito. Temperatura del suolo costante, ricordi?

Le istruzioni per utilizzare il riscaldamento energetico della terra sono estremamente semplici:

• Portiamo la presa d'aria di ventilazione nel terreno al di sotto del punto di congelamento.
• Giaciamo con l'ordinario tubi fognari collettore diritto, curvo o multitubo. La forma è determinata dal tuo trama personale. La lunghezza totale approssimativa del collettore è di 1,5 metri al metro quadro zona della casa.
• Realizziamo una presa d'aria all'estremità del collettore più lontana dall'abitazione, portando il tubo ad un'altezza di almeno un metro e mezzo da terra e dotandolo di un ombrello-deflettore. È chiaro che l'aria dovrà essere forzata in casa.

Non commettere errori: il riscaldamento descritto con il calore della terra non risolverà completamente e gratuitamente i tuoi problemi con l'energia termica.

Ma ti consentirà di implementare uno degli schemi semplici ed economici:

• L'aria in entrata con una temperatura di circa 10°C può essere riscaldata da qualsiasi riscaldatore (elettrico, a gas, solare, ecc.) e distribuita negli ambienti tramite condotti di ventilazione. I costi rispetto alla necessità di riscaldare l’aria fredda della strada saranno ridotti molte volte.
• Una soluzione alternativa consiste nell'utilizzare l'aria forzata dal sottosuolo per soffiare sull'unità esterna di una pompa di calore aria-acqua o di un condizionatore d'aria convenzionale. A +10°C QUALSIASI unità esterna di qualsiasi dispositivo di questa classe può funzionare in modo efficace. Il problema tecnico principale è fornire il flusso d'aria richiesto.

Conclusione

E infine - un po' esperienza personale. L'autore dell'articolo vive in una casa privata in una regione con un clima abbastanza caldo. Sotto casa si trova un seminterrato con pavimento in cemento di 75 mq, con tutto l'anno la temperatura è la stessa 10-12 gradi. È chiaro che con una tale area dello scambiatore di calore, la temperatura dell'aria nel seminterrato è abbastanza stabile.

Uno degli apparecchi di riscaldamento della casa è un normale condizionatore d'aria domestico con un'unità esterna nel seminterrato e una interna al primo piano. Grazie a questo accorgimento, anche quando la temperatura esterna è sensibilmente inferiore allo zero, il climatizzatore funziona con la massima efficienza, prelevando calore dall'aria del seminterrato e più lontano dal suolo.

L'unità esterna del sistema split è tradizionalmente posizionata su strada. Tuttavia, se la temperatura del tuo seminterrato è stabile, perché non spostarla lì?

Come di consueto, potete trovare qualche informazione aggiuntiva nel video allegato all'articolo. Inverni caldi!

Negli ultimi decenni, la vita attiva delle persone che soddisfano i propri bisogni ha iniziato ad avere un impatto molto negativo sulla natura e sull’ambiente. E le centrali termoelettriche hanno svolto un ruolo importante in questo processo. Allo stesso tempo, la società ha cominciato a capire che le risorse naturali non sono illimitate, ecco perché l'anno scorso iniziò a introdurre analoghi delle fonti di fornitura di calore. Uno di questi modi alternativi per riscaldare una casa è il riscaldamento geotermico. Il sistema è semplice ed efficace e puoi farlo da solo.

Si noti che il riscaldamento geotermico negli Stati Uniti e nei paesi europei è diventato la principale fonte di calore, ma in Russia oggi è considerato solo come un'alternativa al gas, all'elettricità, ai combustibili solidi e ad altri tipi di riscaldamento. Molto presto, il riscaldamento geotermico diventerà mainstream, perché le recensioni dicono che è un modo economico per riscaldare la tua casa senza danneggiare l’ambiente e con beneficio per te stesso.

Principio operativo

Un fenomeno come il riscaldamento geotermico, il cui principio è simile a quello di un frigorifero convenzionale, solo al contrario, sta diventando sempre più popolare. La terra trattiene costantemente il calore; gli oggetti situati sulla sua superficie possono essere riscaldati. Il punto è che la terra viene riscaldata dall'interno dal magma caldo e dall'alto, grazie al suolo, non congela.

L'energia termica ottenuta durante il processo di riscaldamento viene utilizzata da un sistema geotermico basato su una speciale pompa di calore.

E il principio di funzionamento qui è il seguente: una pompa di calore è posizionata sopra e lo scambiatore di calore viene abbassato in uno speciale pozzo di terra. L'acqua sotterranea scorre attraverso la pompa e viene riscaldata. Pertanto, il calore generato in questo modo viene utilizzato per scopi industriali o domestici. Ecco come funziona il riscaldamento sotterraneo.

Si noti che il vantaggio principale di un tale sistema è che con un consumo di elettricità di 1 kW otteniamo energia termica utile nell'intervallo da 4 a 6 kW. Per fare un confronto, un condizionatore d'aria convenzionale non è in grado di convertire 1 kW di elettricità in 1 kW di energia termica (la legge di conservazione dell'energia, poiché le perdite durante la conversione di un tipo di energia in un altro, purtroppo, non sono ancora state cancellate). Il riscaldamento utilizzando il calore della terra si ripagherà abbastanza rapidamente con il giusto approccio all'implementazione del riscaldamento geotermico.

Caratteristiche del sistema

Certo, non è così facile realizzare il riscaldamento geotermico con le tue mani, ma è del tutto possibile. E per cominciare, viene creata una mina. I parametri dell'albero vengono calcolati separatamente per ciascun caso. Le sue dimensioni dipenderanno dal clima della tua zona, dal tipo di terreno, dalle caratteristiche strutturali della crosta della regione e dall’area in cui verrà installato tale sistema. Tipicamente, la profondità della miniera varia da 25 a 100 m.

Successivamente, l'installazione del riscaldamento geotermico prevede un passo come l'abbassamento dei tubi nel pozzo terrestre che assorbono il calore. Le funzioni di questi tubi sono le seguenti: forniranno calore alla pompa, che aumenterà la temperatura del liquido e lo rilascerà nel riscaldamento. Tieni presente che se decidi di realizzare sistemi di riscaldamento geotermico con le tue mani, avrai bisogno di un assistente, perché i tubi possono essere molto pesanti.

Da notare che in estate il riscaldamento da terra funziona come condizionatore. Per fare ciò, è necessario attivare il meccanismo inverso. Durante il funzionamento, lo scambiatore di calore assorbirà energia di raffreddamento.

Modalità di funzionamento del sistema

Questo è un sistema efficace ed ecologico: il riscaldamento termico, il principio del suo funzionamento può procedere in tre modi principali:

1. Energia termica dal profondo acque sotterranee. Questo tipo di acqua alta temperatura, la pompa di calore lo solleva e lo riscalda. Successivamente, l'acqua attraversa lo scambiatore di calore, cedendo la maggior parte della sua energia.
2. Questo metodo richiede spese aggiuntive da parte dei proprietari. Un serbatoio contenente antigelo viene calato nella profondità del terreno da 75 m e sotto. Si riscalda e sale allo scambiatore di calore utilizzando una pompa di calore. Dopo che il calore è stato trasferito allo scambiatore di calore, l'antigelo ritorna nel serbatoio.
3. E per il terzo metodo di funzionamento del sistema, non è affatto necessario attrezzare una miniera. Tale riscaldamento da terra è adatto per il riscaldamento di edifici che hanno accesso a uno specchio d'acqua. Pertanto, le sonde orizzontali vengono posizionate lungo il fondo del serbatoio dallo scambiatore di calore e convertono il calore dell'acqua sul fondo.

Vantaggi di un sistema di riscaldamento geotermico

I sistemi di riscaldamento geotermico presentano numerosi vantaggi:

• Il rilascio di energia termica è molte volte maggiore del consumo elettrico richiesto dalla pompa.
• Il rispetto dell'ambiente è maggiore rispetto ad altri sistemi di riscaldamento, poiché i sistemi di riscaldamento geotermico non producono emissioni nocive.
• Perché un sistema geotermico funzioni, non sono necessari combustibili o additivi sostanze chimiche. Pertanto, è sicuro per i proprietari e per l’ambiente.
• Non vi è alcun rischio di esplosione o incendio durante il funzionamento di tale riscaldamento.
• Dato che corretta installazione il sistema di riscaldamento durerà per almeno 30 anni senza supporto tecnico.

Installiamo noi stessi il riscaldamento geotermico

Notiamo subito questa caratteristica: chi decide di dotare il riscaldamento con il calore della terra dovrà investire una somma enorme una volta. Naturalmente, nel tempo questo costo verrà ripagato, poiché non costruiremo alloggi per noi stessi per un anno o due. Inoltre, il costo del gas e dell’elettricità aumenta ogni anno e, con un sistema geotermico, non saprai quali siano questi aumenti di prezzo.

Tieni presente che all'interno della stanza che desideri riscaldare sono installati elementi riscaldanti che non sono diversi dal riscaldamento dell'acqua. La tua casa sarà riscaldata dai termosifoni e il calore scorrerà attraverso i tubi.

Tuttavia, in questo sistema, la sua parte principale sarà nascosta sottoterra. Riscaldare con l'energia della terra significa avere un pozzo e uno scambiatore di calore. Devi solo installare nella tua casa un dispositivo che generi calore: di solito non occupa molto spazio.

Utilizzando tale dispositivo, l'utente sarà in grado di regolare la temperatura e fornire energia termica. L'installazione dell'impianto di riscaldamento stesso in una casa viene eseguita come al solito: con una tubazione ramificata e radiatori. Se hai una casa privata, o l'edificio stesso è piccolo, in questo caso viene inviato il generatore del sistema stanza separata o nel seminterrato.

Distribuzione del sistema di riscaldamento geotermico

Il riscaldamento sfruttando il calore della terra ha cominciato a diffondersi alla fine degli anni '80 nelle città americane, particolarmente colpite dalla crisi. All'inizio questo sistema veniva utilizzato dalle persone benestanti, che in questo modo risparmiavano sul riscaldamento delle loro case, ma presto il sistema cominciò a diventare più economico e gli americani più poveri se ne interessarono. E presto l'uso del calore terrestre per il riscaldamento divenne prerogativa della maggior parte degli americani che possedevano case private. Nei paesi europei, 20 anni fa, le statistiche indicavano che circa 12 milioni di cittadini utilizzavano sistemi di riscaldamento geotermico. E durante tutto questo tempo fino ad oggi, questa cifra non ha fatto altro che aumentare.

Le tendenze nella diffusione del riscaldamento geotermico sono chiare. Dopotutto, riscaldare utilizzando l'energia terrestre è conveniente, economico e sicuro.

Sebbene il sistema di riscaldamento a gas sia il più diffuso, per lo stesso motivo ogni anno le riserve di gas naturale diminuiscono, il suo costo aumenta e aumenta. E domanda per il riscaldamento della casa combustibile solido– è ad alta intensità di manodopera. Inoltre, come risultato della combustione di legno e carbone, viene rilasciata anidride carbonica dannosa, si formano fuliggine e catrame. Pertanto, il riscaldamento geotermico sta diventando sempre più comune in Russia.

La combustione delle riserve naturali di idrocarburi – petrolio e gas – ha raggiunto proporzioni tali che lo spettro di una catastrofe ambientale ed energetica ha cominciato ad assumere forme molto reali.

Avendo finalmente compreso la gravità della situazione, l’umanità sta sviluppando sempre più fonti energetiche rinnovabili (o alternative).

Nikola Tesla sosteneva che il nostro mondo è pieno di energia gratuita, devi solo imparare come estrarla. Gli scienziati di tutto il mondo stanno facendo molti sforzi per dare vita a questa tesi.

Le loro fatiche non sono state vane: ai tradizionali generatori eolici e pannelli solariÈ stata aggiunta un'altra fonte di energia gratuita: il riscaldamento geotermico. La sua essenza è chiara già dal nome: il calore della Terra viene utilizzato per il riscaldamento.

Mito uno: le sorgenti termali sono necessarie.

Infatti, quando viene menzionato il termine “calore della Terra”, l’immaginazione del cittadino medio immagina immediatamente geyser sibilanti e laghi di acqua bollente sullo sfondo di un vulcano in risveglio.

Siamo d'accordo: le sorgenti termali possono essere utilizzate anche per il riscaldamento geotermico, ma questo è raro, poiché si trovano solo in alcune regioni.

In altri casi, il termine "calore della Terra" indica una temperatura di 5-7 gradi, che viene mantenuta stabilmente nel suolo o nell'acqua al di sotto della profondità di congelamento.

Sì, sì, gli scienziati audaci chiamano questa aria fredda "calore" e riescono persino a riscaldare l'acqua da essa nel sistema di riscaldamento.

Mito due: il riscaldamento geotermico è qualcosa come una macchina a movimento perpetuo e quindi non può esistere.

Il motivo di questo malinteso è stata la sorprendente efficienza degli impianti di riscaldamento geotermici: con un dispendio energetico di 1 kW si possono ottenere dai 3 ai 5 kW.

E questo, come già accennato, avviene in completa assenza di fonti di calore visibili: geyser ribollenti, vulcani sputafuoco o persino una stufa con legna o carbone ardenti.

Ma, come sai, l'energia non può venire dal nulla e scomparire nel nulla. Purtroppo l’esistenza di una macchina a moto perpetuo è davvero impossibile.

Ma un sistema di riscaldamento geotermico non ha nulla in comune con esso. E le ragioni della sua efficacia risiedono nell'abile applicazione delle ben note leggi della fisica.

Dispositivo e principio di funzionamento

Un sistema di riscaldamento geotermico è costituito da tre circuiti e una pompa di calore, che mantiene la circolazione del fluido nei circuiti e lo scambio di calore tra di essi. Le dimensioni della pompa di calore sono simili a quelle di una moderna lavatrice. Diamo un'occhiata a ciascuno dei circuiti in modo più dettagliato.

Contorno esterno

Attraverso il circuito esterno l'intero sistema percepisce l'energia termica del terreno o bacino in cui si trova tale circuito.

Un prerequisito è che il contorno deve trovarsi al di sotto della profondità di congelamento caratteristica della regione data.

All'interno del circuito circola un liquido refrigerante: salamoia o altro liquido non congelante. L'energia termica accumulata viene trasferita attraverso uno scambiatore di calore installato nella pompa di calore al freon contenuto nel secondo circuito.

Circuito freon

Questo circuito è completamente alloggiato nel corpo della pompa di calore ed è riempito di freon. Caratteristica Il freon ha un punto di ebollizione basso, durante il quale il freon evapora, trasformandosi in un gas.

Circuito interno

Si tratta, infatti, di un circuito di riscaldamento costituito da tubi e radiatori di riscaldamento. In una versione più complessa, il circuito interno può essere suddiviso in circuiti di riscaldamento, circuiti di fornitura di acqua calda, circuiti di riscaldamento del portico (antigelo), ecc.

Tradizionalmente il circuito interno viene riempito con acqua, ma è possibile utilizzare anche altri tipi di refrigeranti.

Come funziona

Il principio di funzionamento di un impianto di riscaldamento geotermico è il seguente:

1. L'energia termica del terreno o dell'acqua viene ceduta alla salamoia posta nel circuito esterno, facendo aumentare la sua temperatura di circa 5 gradi fino a raggiungere, ad esempio, +3 gradi.
2. All'interno della pompa di calore, la salamoia viene pompata attraverso uno scambiatore di calore, che cede parte della sua energia termica al freon. La salamoia, successivamente raffreddata, entra nuovamente nel circuito esterno.
3. Dopo aver ricevuto un po' di calore dalla salamoia, il freon situato nel secondo circuito evapora. Il gas risultante entra nel compressore, dove viene compresso. Di conseguenza, la temperatura del freon sale a 100 gradi. Il gas caldo viene fornito allo scambiatore di calore, nel quale trasferisce parte della sua energia termica al liquido di raffreddamento del terzo circuito interno.
4. Il liquido di raffreddamento del circuito interno, riscaldato ad una temperatura di 50-70 gradi, viene fornito ai radiatori del riscaldamento, mantenendo così una temperatura confortevole in casa. Il freon, la cui temperatura scende a 70 gradi a causa dello scambio di calore, entra nello schermo di espansione, dove la sua pressione e temperatura scendono ai valori originali.
5. L'intero ciclo si ripete di nuovo.

Tra gli altri sistemi di riscaldamento non comuni, merita attenzione.

Vantaggi e svantaggi

Lato positivo

Questo sistema presenta una vasta gamma di vantaggi:

• L'efficienza del sistema varia dal 300% al 500%.
• L’energia utilizzata per il riscaldamento è inesauribile e rinnovabile.
• Non c'è rischio di incendio.
• Non è necessaria la consegna e lo stoccaggio dei materiali combustibili.
• Assoluta sicurezza ambientale: il funzionamento dell'impianto di riscaldamento geotermico non è accompagnato da emissioni sostanze nocive o produzione di rifiuti.
• Modalità operativa completamente autonoma.
• Costi operativi minimi.

Lato negativo

Lo svantaggio principale di un sistema di riscaldamento geotermico per una casa di campagna è il suo costo. Pertanto, il prezzo di una pompa di calore può variare dai 3 ai 10mila euro.

Il costo dei lavori di installazione è in media la metà del costo della pompa, ma in sfortunate circostanze può addirittura superarlo.

Schemi costruttivi dell'impianto di riscaldamento

Nonostante la semplicità del sistema, l'installazione del riscaldamento geotermico per una casa di campagna è un processo piuttosto costoso e laborioso.

Ciò è dovuto non tanto all'elevato costo della pompa di calore, ma alle dimensioni del circuito esterno: in media, la sua area dovrebbe superare di 2,5 volte l'area riscaldata. Posizionare il contorno esterno in tre modi:

Orizzontalmente nel terreno

I tubi del circuito si trovano sotto la superficie della terra al di sotto della profondità di congelamento.

Quando si riscalda una casa di 200 mq. m per il posizionamento orizzontale del contorno esterno sarà necessario un appezzamento di terreno con una superficie di 500 mq. M.

Gli svantaggi di questo metodo sono evidenti: dovrai scavare un vasto pezzo di terra, distruggendo completamente il paesaggio che si trova su di esso.

Se sul sito crescono alberi, il compito diventa più complicato: i tubi del circuito nel progetto non dovrebbero trovarsi a meno di 1,5 m dall'albero.

Tutti i lavori sul posizionamento orizzontale del contorno esterno nel terreno possono essere eseguiti in modo indipendente e questo è il vantaggio principale questo metodo. Il processo è relativamente semplice, anche se richiede molta manodopera: scavare trincee, saldare e posare tubi.

Installazione orizzontale sul fondo del serbatoio

Se c'è uno specchio d'acqua vicino a casa tua, puoi farne a meno lavori di sterro, preservando l'assetto paesaggistico esistente della zona limitrofa all'abitazione. I requisiti per il laghetto sono i seguenti: deve trovarsi a non più di 100 m dalla casa, ed avere una superficie non inferiore a 200 mq. M.

A meno che tu non lo possieda, probabilmente avrai bisogno dell'approvazione del governo locale per posizionare il circuito esterno del tuo sistema geotermico in uno specchio d'acqua.

La profondità ottimale alla quale posizionare i tubi è 2,2-2,5 m.

Puoi anche posizionare tu stesso il contorno esterno in un serbatoio; tale lavoro non richiede esperienza speciale o qualifiche elevate. Se è possibile scaricare l'acqua dal serbatoio durante l'installazione, l'operazione richiederà uno sforzo ancora minore.

Posizionamento verticale nel terreno

In questo caso viene costruito un pozzo per accogliere il contorno esterno. Sia la costruzione stessa che l'installazione dei tubi del circuito nel pozzo richiederanno il coinvolgimento di specialisti e attrezzature di perforazione. Ma tutte le piantagioni e gli elementi paesaggistici esistenti rimangono intatti.

Inoltre, l'inserimento del circuito in un pozzo rende più efficiente il sistema di riscaldamento, perché il terreno a grandi profondità (la profondità del pozzo va dai 50 ai 200 m) mantiene una temperatura costante di 10-12 gradi tutto l'anno.

Un ulteriore vantaggio è la lunga durata del pozzo, che può arrivare a 100 anni.

Esiste un altro tipo di sistema di riscaldamento geotermico per una casa di campagna, che si chiama aperto. Non è presente alcun circuito esterno e il ruolo del liquido di raffreddamento è svolto dall'acqua, che viene pompata nella pompa di calore da un pozzo artesiano.

Viene costruito un secondo pozzo per scaricare l'acqua alla stessa profondità. Parte dell'acqua artesiana può essere utilizzata per fornire acqua a una casa, quindi questo tipo di riscaldamento geotermico è più comune in quelle regioni dove non esiste un approvvigionamento idrico centralizzato.

A volte il solo riscaldamento geotermico potrebbe non essere sufficiente ed è necessario riscaldare il liquido di raffreddamento.

Per questi casi, ad esempio, o è adatto. Scegli in base alla disponibilità di carburante.

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 sfrutta il calore della terra sia una direzione relativamente nuova, 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

È possibile sfruttare la capacità della terra di accumulare calore, estrarlo e utilizzarlo per riscaldare il liquido di raffreddamento? Certamente! Ma per rendere possibile un riscaldamento alternativo di una casa privata utilizzando 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.

Come funziona il riscaldamento geotermico a casa, principio di funzionamento

Già nel secolo scorso si era notato che alcuni tipi di liquidi, evaporando, 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 eseguire il processo di raffreddamento nella direzione opposta e ottenere aria calda invece di aria 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?

• 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 riscaldare autonomamente grandi ambienti, altri vengono utilizzati esclusivamente come equipaggiamento ausiliario in grado di fornire il 50-75% del fabbisogno termico della stanza.

Apparecchiature geotermiche per sfruttare il calore della terra

• 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

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. Ingegnere in visita a casa tua. Durante la prima visita vengono prelevati campioni di terreno, vengono determinate le caratteristiche dell'area e viene presa una decisione sull'installazione più efficace del 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 dell'impianto 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?

• 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.
• Il riscaldamento geotermico di una casa di campagna è finalmente completato calcoli necessari e documentazione di progettazione.

Riscaldamento a geyser di una casa privata

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

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.

A causa del costante aumento dei prezzi dell’energia, le persone stanno cercando di diventare indipendenti dal punto di vista energetico. Pertanto, l’uso di fonti di calore alternative sta diventando sempre più rilevante. Stiamo parlando di un sistema di riscaldamento geotermico che prevede l'utilizzo di apposite pompe. Grazie ad esso diventa possibile ottenere calore direttamente dal terreno.

Principio di funzionamento dell'impianto di riscaldamento

L'uomo ha sempre cercato di ottenere il calore emanato dalle viscere della terra. Grazie all’avvento del riscaldamento geotermico, ciò è diventato possibile.

Al centro della terra si trova il magma, che riscalda la terra. A causa della presenza dello strato superiore di terreno, non si raffredda. È stato sufficiente imparare a utilizzare tale calore per aprire una fonte di calore alternativa. Con il suo corretto utilizzo sarà possibile risolvere il problema della fornitura di calore di qualsiasi casa di campagna.

Molte persone trovano piuttosto complesso il principio di funzionamento di una pompa di calore geotermica. Basta infatti comprendere le caratteristiche del riscaldamento da terra. Il funzionamento del sistema è possibile grazie alla presenza di un circuito esterno, svolgendo le funzioni di uno scambiatore di calore. Si trova nell'acqua o nel sottosuolo. All'interno di questo elemento è presente acqua o qualsiasi altro liquido che assorbe calore. Il liquido di raffreddamento entra nella pompa geotermica, che accumula calore. Questa apparecchiatura distribuisce l'energia ricevuta attraverso l'intero circuito interno.

Vale la pena notare che tali pompe di calore corrispondono a dimensioni standard, ma le loro prestazioni risultano davvero elevate.

Tipi di sistemi geotermici

Esistono diversi tipi di tali sistemi di riscaldamento. Tutti differiscono solo nello scambiatore di calore. La sua scelta dipende dalle caratteristiche del sito e da alcune sfumature della zona.

Molte persone trovano difficile fare una scelta. Per non commettere errori, vale la pena tenere conto delle capacità finanziarie e di alcune caratteristiche appezzamento di terreno. Se vicino alla casa c'è uno stagno che soddisfa tutti i requisiti menzionati, puoi organizzare il riscaldamento geotermico con le tue mani. Inoltre autorizzazione all'uso delle pompe di calore e all'esecuzione di lavori non sarà richiesto da alcuna autorità. Se parliamo dell'uso di altri sistemi, uno scambiatore di calore verticale richiederà investimenti finanziari significativi e uno orizzontale richiederà molta terra non occupata.

I vantaggi di questo metodo di riscaldamento

Ci sono molte opinioni contrastanti sulle fonti di calore alternative. Naturalmente, il riscaldamento geotermico della casa non ha fatto eccezione. Tuttavia, un tale sistema presenta davvero molti vantaggi oggettivi.

Organizzazione indipendente del riscaldamento geotermico

Come accennato in precedenza, questo sistema è il più conveniente, il che significa che ogni proprietario di casa può sfruttare le risorse energetiche della terra. Allo stesso tempo, l’organizzazione del riscaldamento geotermico non richiederà investimenti significativi o risorse umane. Installare il sistema da soli è abbastanza semplice. In questo caso, la cosa principale è eseguire i calcoli corretti.

Naturalmente, l'installazione delle apparecchiature e delle stesse pompe di calore dipende dal tipo di scambiatore di calore selezionato.

• Il modo più semplice per eseguire l'installazione è if che la casa si trova vicino ad un laghetto. In questo caso è sufficiente assumere diversi assistenti e attrezzature speciali per posare il tubo sul fondo. Dopodiché non resta che collegare la pompa di calore, dopodiché la casa si riscalderà.
• Se preferisci uno scambiatore di calore orizzontale, quindi dovrai scavare l'area. Successivamente non sarà possibile organizzare qui un giardino o un orto.
• L'installazione di uno scambiatore di calore verticale è considerata la più difficile. L'esecuzione di tale lavoro dovrebbe essere affidata a specialisti con esperienza pertinente e attrezzature di perforazione professionali.

Oltre alla posa delle tubazioni è necessario prestare attenzione all'installazione della pompa di calore stessa. Tale dispositivo deve essere installato correttamente, altrimenti il ​​sistema sarà inefficace.

Il riscaldamento geotermico è entrato in uso solo di recente. Grazie a lui è possibile ottenere energia a buon mercato con costi minimi. Affinché questa alternativa sia efficace è necessario tenere conto di tutti i requisiti e installare correttamente la pompa di calore.