घर को गर्म करने के लिए पृथ्वी ऊर्जा। घर का भू-तापीय तापन स्वयं करें, जमीन से स्वायत्त तापन

निजी घरों के कई मालिक अभी भी मानते हैं कि भूतापीय तापन लगभग विज्ञान कथा के दायरे से एक शब्द है, और यह केवल उन क्षेत्रों के लिए प्रासंगिक है जहां गर्म पानी के झरने फूटते हैं और उच्च तापमान होता है। ज्वालामुखीय गतिविधि. और चूंकि ऐसी प्राकृतिक घटनाएं दुर्लभ हैं, इसलिए इसके उपयोग की संभावनाएं भी बढ़ गई हैं वैकल्पिक ऊर्जाहमारी परिस्थितियों में वे कई लोगों के लिए अस्पष्ट दिखते हैं। वास्तव में, एक भूतापीय पंप कम तापमान पर भी सफलतापूर्वक गर्मी उत्पन्न करता है समशीतोष्ण जलवायुइसका उपयोग काफी प्रभावी ढंग से किया जा सकता है। लेकिन क्या घर पर अपने हाथों से जियोथर्मल हीटिंग स्थापित करना संभव है? आइए इसे जानने का प्रयास करें।

निर्माण प्रकार के आधार पर वर्गीकरण

जियोथर्मल हीटिंग का संचालन सिद्धांत एयर कंडीशनर या रेफ्रिजरेटर के समान है। मुख्य तत्व एक ताप पंप है जो दो सर्किटों में शामिल है।

भूतापीय (ऊष्मा) पंप का संचालन सिद्धांत

आंतरिक सर्किट एक पारंपरिक हीटिंग सिस्टम है जिसमें पाइप और रेडिएटर शामिल हैं। बाहरी - भूमिगत या पानी के स्तंभ में स्थित एक प्रभावशाली आकार का हीट एक्सचेंजर। दोनों एंटीफ्ऱीज़र के साथ एक विशेष तरल और सादा पानी. शीतलक माध्यम का तापमान ग्रहण करता है और, "गर्म होकर" ऊष्मा पंप में प्रवेश करता है, संचित ऊष्मा को आंतरिक सर्किट में स्थानांतरित कर दिया जाता है। इस प्रकार, पाइप और रेडिएटर में पानी गर्म किया जाता है।

जियोथर्मल (हीट) पंप - मुख्य तत्वसिस्टम. यह एक कॉम्पैक्ट इकाई है जो हमारे द्वारा उपयोग की जाने वाली इकाई से अधिक जगह नहीं लेती है। वॉशिंग मशीन. यदि हम उत्पादकता के बारे में बात करते हैं, तो प्रत्येक 1 किलोवाट बिजली की खपत के लिए, पंप 4-5 किलोवाट तक थर्मल ऊर्जा "उत्पादन" करता है। जबकि नियमित एयर कंडीशनर, जिसके संचालन का सिद्धांत समान है, 1 किलोवाट ऊष्मा खपत की गई 1 किलोवाट बिजली का "उत्तर" देगी।

यह स्वीकार किया जाना चाहिए कि इस प्रकार के हीटिंग की स्थापना आज तक की सबसे महंगी और श्रम-गहन है। इसकी लागत का बड़ा हिस्सा उपकरण की खरीद और निश्चित रूप से, उत्खनन कार्य है। स्वाभाविक रूप से, एक मितव्ययी मालिक आश्चर्य करता है कि क्या पैसे बचाना संभव है, उदाहरण के लिए, स्थापना पर और अपने हाथों से भू-तापीय तापन बनाना? इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, यह समझना आवश्यक है कि कौन सी प्रणालियाँ सबसे अधिक बार उपयोग की जाती हैं और उनके डिज़ाइन की विशेषताओं को समझें।

क्षैतिज हीट एक्सचेंजर

अक्सर, एक क्षैतिज सर्किट का उपयोग किया जाता है, जिसमें किसी दिए गए क्षेत्र में मिट्टी के ठंड स्तर से अधिक गहराई तक खाइयों में पाइप बिछाए जाते हैं।

क्षैतिज लूप वाले भूतापीय तापन प्रणाली का नुकसान है बड़ा क्षेत्रकलेक्टर द्वारा कब्जा कर लिया गया

नुकसान यह है कि सर्किट द्वारा कब्जा किया गया क्षेत्र घर से बहुत बड़ा होना चाहिए, इसलिए 250 वर्ग मीटर क्षेत्र वाली इमारत को गर्म करने के लिए, लगभग 600 वर्ग मीटर पाइप के नीचे चला जाएगा। हर डेवलपर ऐसी विलासिता वहन नहीं कर सकता।

इसके अलावा, यदि साइट पहले से ही भू-दृश्यित है तो असुविधाएँ उत्पन्न होती हैं, उदाहरण के लिए, आपको पेड़ों से दूरी (1.5 मीटर) और कई अन्य बारीकियों का पालन करना होगा;

लंबवत हीट एक्सचेंजर

एक अधिक कॉम्पैक्ट, लेकिन अधिक महंगा विकल्प एक ऊर्ध्वाधर हीट एक्सचेंजर है। इसकी स्थापना के लिए बड़े क्षेत्र की आवश्यकता नहीं है, लेकिन इसके लिए विशेष ड्रिलिंग उपकरण की आवश्यकता होगी।

ऊर्ध्वाधर हीट एक्सचेंजर की स्थापना के लिए विशेष ड्रिलिंग उपकरण के उपयोग की आवश्यकता होती है

तकनीक के आधार पर कुएं की गहराई 50-200 मीटर तक पहुंच सकती है, लेकिन इसकी सेवा का जीवन 100 साल तक है। विकसित निकटवर्ती क्षेत्र के साथ भू-तापीय परियोजना की योजना बनाते समय यह विधि विशेष रूप से प्रासंगिक होती है, यह आपको परिदृश्य को लगभग उसके मूल रूप में संरक्षित करने की अनुमति देती है;

सबसे किफायती भूतापीय संस्थापन पानी से तापीय ऊर्जा का उपयोग करता है। यदि निकटतम जलस्रोत की दूरी 100 मीटर से अधिक न हो तो इसकी अनुशंसा की जाती है।

जल-आधारित हीट एक्सचेंजर सबसे लाभप्रद है और इसलिए डिवाइस के लिए अधिक उपयुक्त है

सर्पिल के रूप में पाइपों का एक सर्किट तल पर बिछाया जाता है, गहराई 2.5-3 मीटर से कम होनी चाहिए, यानी हिमांक क्षेत्र से अधिक गहरी। जलाशय क्षेत्र - 200 वर्ग मीटर से। मुख्य लाभ यह है कि इसमें श्रम-प्रधान उत्खनन कार्य करने की आवश्यकता नहीं है, लेकिन विशेष सेवाओं से अनुमति प्राप्त करना आवश्यक है। महंगे उपकरणों पर बड़ी मात्रा में पैसा खर्च करने के बाद, आपको उच्च गुणवत्ता वाली स्थापना पर कंजूसी नहीं करनी चाहिए। आख़िरकार, पूरे सिस्टम की गुणवत्ता और दक्षता इस पर निर्भर करेगी।

जैसा कि आप देख सकते हैं, घर पर अपने हाथों से जियोथर्मल हीटिंग स्थापित करना इतना आसान नहीं है। सभी सूचीबद्ध प्रकारों में से, शायद केवल अंतिम विकल्प को स्वयं लागू करना काफी आसान होगा। लेकिन इस मामले में भी, सभी पेशेवरों और विपक्षों पर विचार करना उचित है।

सिस्टम के फायदे और नुकसान के बारे में

पहली बार, 80 के दशक में संकट के दौरान संयुक्त राज्य अमेरिका में भू-तापीय तापन को करीब से देखा गया था। सबसे अमीर और सबसे उन्नत लोगों के घरों में काफी महंगे इंस्टॉलेशन लगाए गए, लेकिन धीरे-धीरे वे अधिक सुलभ और लोकप्रिय हो गए। यूरोप ने नए उत्पाद पर ध्यान दिया और इसे अपने खुले स्थानों में सक्रिय रूप से लागू करना शुरू कर दिया। अब इस प्रकार की हीटिंग स्वीडन में कोई जिज्ञासा नहीं है, उदाहरण के लिए, सभी ऊष्मा का लगभग 70% ताप पंपों का उपयोग करके संश्लेषित किया जाता है।

चमत्कारी उपकरणों के निर्माता और हरे लोग सर्वसम्मति से अन्य सभी की तुलना में इस प्रकार के हीटिंग के फायदों के बारे में बात करते हैं, जिन मुख्य फायदों पर जोर दिया गया है वे हैं:

• तापन के लिए पृथ्वी की तापीय ऊर्जा का उपयोग किया जाता है, जो नवीकरणीय और अक्षय है;
• आग लगने का कोई खतरा नहीं है;
• ईंधन सामग्री की डिलीवरी और भंडारण की कोई आवश्यकता नहीं है;
• जब उपकरण संचालित होता है, तो कोई हानिकारक उत्सर्जन उत्पन्न नहीं होता है, सिस्टम बिल्कुल सुरक्षित और पर्यावरण के अनुकूल है;
• सिस्टम स्वायत्त रूप से संचालित होता है और उसे निरंतर निगरानी और हस्तक्षेप की आवश्यकता नहीं होती है;
• यह किफायती है और इसके लिए मालिक को वस्तुतः कोई रखरखाव लागत की आवश्यकता नहीं होती है;
• सभी प्रकार के मॉडलों के साथ, उपकरण उत्पादकता गुणांक लगातार उच्च बना हुआ है।

भूतापीय तापन प्रणाली ने "के साथ संयोजन में अच्छा प्रदर्शन किया है" गर्म फर्श" यह जोड़ी समान तापमान वितरण सुनिश्चित करती है और ओवरहीटिंग ज़ोन के गठन को रोकती है।

महत्वपूर्ण! इस प्रकार का हीटिंग 150 वर्ग मीटर तक के क्षेत्र वाले घरों के लिए सबसे अधिक फायदेमंद है, ऐसे छोटे कॉटेज के मालिक आश्वासन देते हैं कि लागत केवल 3-4 वर्षों में वसूल हो जाएगी;

ध्यान दें कि ये प्रणालियाँ सोवियत काल के बाद के अंतरिक्ष में अभी तक लोकप्रिय नहीं हुई हैं। यह काफी हद तक काफी महत्वपूर्ण पूंजी निवेश के कारण है जिसे शुरुआत में ही करने की आवश्यकता होगी, और एक लंबी भुगतान अवधि होगी। अपने साथी नागरिकों को यह विश्वास दिलाना काफी कठिन है कि आखिरकार, यह आर्थिक रूप से लाभदायक है। हालाँकि, यदि हम पारंपरिक शीतलक की कीमत में वार्षिक वृद्धि और इस तथ्य को ध्यान में रखते हैं कि सिस्टम को औसतन 100 वर्षों के कुशल संचालन के लिए डिज़ाइन किया गया है, तो विकल्प काफी उचित प्रतीत होगा।

वर्तमान में, निजी और के कई मालिक गांव का घरउनका मानना ​​है कि किसी घर का जियोथर्मल हीटिंग विदेशी विज्ञान कथा के दायरे से कुछ है, और ऐसा चमत्कार केवल वहीं स्थापित किया जा सकता है जहां कुछ ज्वालामुखीय गतिविधि या गर्म झरने हों। और चूंकि इस तरह की घटना रूस के लिए विशिष्ट नहीं है, इसलिए घर पर भूतापीय तापन के बारे में बहुत कम जानकारी है, और यह ज्ञान केवल सतही है।
हालाँकि, यह राय गलत है, क्योंकि वास्तव में पंप काफी सफलतापूर्वक गर्मी पैदा करता है, भले ही तापमान कम हो। इसलिए, समशीतोष्ण जलवायु में हीटिंग के इस वैकल्पिक स्रोत का उपयोग किया जा सकता है। क्या जियोथर्मल हीटिंग स्वयं स्थापित करना संभव है? इस प्रश्न का उत्तर सकारात्मक है, लेकिन इससे पहले सिस्टम की विशेषताओं, इसके फायदों के साथ-साथ "नुकसान" के बारे में अतिरिक्त सामग्री का अध्ययन करना उचित है। इस मामले मेंकेवल वित्तीय संसाधनों की चिंता।

जियोथर्मल होम हीटिंग

निर्माण के प्रकार के अनुसार प्रकार

एक झोपड़ी में जियोथर्मल हीटिंग कुछ हद तक रेफ्रिजरेटर के समान सिद्धांत पर काम करता है। यहां मुख्य तत्व एक हीट पंप है, जो एक साथ दो सर्किट में चालू होता है। आंतरिक सर्किट एक पारंपरिक हीटिंग सिस्टम है जिसमें पाइपिंग और रेडिएटर शामिल हैं। और बाहरी एक बड़ा हीट एक्सचेंजर है, जिसे या तो पानी के स्तंभ के नीचे या भूमिगत रखा जाता है।

आमतौर पर, एंटीफ्ीज़ युक्त एक तरल हीट एक्सचेंजर के अंदर घूमता है। इस प्रकार का शीतलक ग्रहण करता है तापमान व्यवस्थापर्यावरण, जो बाद में, पहले से ही गर्म होकर, ताप पंप में चला जाता है। पहले से जमा हुई गर्मी आंतरिक सर्किट में चली जाती है, जिसके बाद पाइप और रेडिएटर में पानी गर्म हो जाता है।

इस प्रकार, एक घर के टर्नकी जियोथर्मल हीटिंग में एक शामिल है आवश्यक तत्व- गर्मी पंप। यह एक कॉम्पैक्ट डिवाइस है जो कम जगह लेता है।

ध्यान दें कि सिस्टम को स्थापित करना काफी महंगा और श्रमसाध्य है। विशेष उपकरण खरीदने और बड़े पैमाने पर उत्खनन कार्य करने के लिए बहुत सारे वित्तीय संसाधनों की आवश्यकता होगी।

कहने की जरूरत नहीं है कि ऐसी प्रणाली की स्थापना भी महंगी होगी। इसलिए, निजी और देश के घरों के कई मालिक अपने निजी घरों को स्वयं पृथ्वी की गर्मी से गर्म करने का निर्णय लेते हैं।

सबसे पहले, यह ध्यान रखना आवश्यक है कि हीट एक्सचेंजर्स तीन प्रकार के होते हैं - क्षैतिज, ऊर्ध्वाधर और जल-आधारित।

• क्षैतिज हीट एक्सचेंजर.इस प्रकार का प्रयोग अक्सर किया जाता है। इसका उपयोग करते समय, पाइपों को विशेष रूप से बनाई गई खाइयों में उस गहराई तक रखा जाता है जो क्षेत्र में मिट्टी के आवरण के जमने के स्तर से थोड़ी अधिक होती है। हालाँकि, इस प्रणाली में एक खामी है - इसमें कलेक्टर को रखने के लिए एक बड़े क्षेत्र की आवश्यकता होती है, और हर कोई इस तरह के डिज़ाइन को वहन नहीं कर सकता है। और यदि आपके क्षेत्र में पेड़ हैं, तो उपकरण उनसे लगभग 1.5 मीटर की दूरी पर रखा जाना चाहिए।

• लंबवत हीट एक्सचेंजर।ऐसा उपकरण अधिक कॉम्पैक्ट है, लेकिन साथ ही अधिक महंगा भी है। ऐसे उपकरण के साथ अपने घर को भू-तापीय हीटिंग से लैस करने के लिए, आपको एक बड़े क्षेत्र की आवश्यकता नहीं है, लेकिन आपको ड्रिलिंग उपकरण की आवश्यकता होगी। दरअसल, इस मामले में कुएं की गहराई आवश्यक रूप से 50 से 200 मीटर तक होनी चाहिए। ध्यान दें कि यह सबसे महंगी विधि है, लेकिन यह 100 वर्षों तक चल सकती है! यदि आप शहर के बाहर स्थित किसी घर को जियोहीट करना चाहते हैं, तो यह प्रणाली उपयुक्त है। और परिदृश्य अछूता रहता है.

• जल आधारित हीट एक्सचेंजर।यह प्रकार सबसे किफायती है, क्योंकि यह पानी की गर्मी का उपयोग करता है। सिस्टम को जलाशय से 100 मीटर से अधिक की दूरी पर स्थापित करने की अनुशंसा की जाती है। पाइपलाइन का समोच्च एक सर्पिल के रूप में नीचे रखा गया है, और गहराई 3 मीटर से अधिक नहीं होनी चाहिए। जहाँ तक जलाशय का सवाल है, यह अनुशंसा की जाती है कि इसका क्षेत्रफल कम से कम 200 वर्ग मीटर हो। ऐसी प्रणाली में श्रम-गहन कार्य और अनुमति की आवश्यकता नहीं होती है।

इस प्रकार, यह ध्यान दिया जा सकता है कि भूतापीय तापन बनाना बहुत बड़ा घरइसे स्वयं करना काफी कठिन है। हालाँकि, आप कम से कम एक सहायक के साथ अपनी योजनाओं को कार्यान्वित कर सकते हैं। सर्वोत्तम विकल्पएक तीसरी विधि है, लेकिन कई आवश्यक बिंदु हैं जिनके बिना यह काम नहीं करेगा, और विशेष रूप से, एक जलाशय।

ध्यान दें कि, इस तथ्य के बावजूद कि एक घर को गर्म करने के लिए पृथ्वी से गर्मी प्राप्त करने वाली प्रणाली स्थापित करना काफी महंगा है, स्थापना पर कंजूसी न करें। आख़िरकार, हीटिंग दक्षता स्थापना की गुणवत्ता पर निर्भर करेगी।

भूतापीय तापन इतना अच्छा क्यों है?

भूतापीय तापन के फायदों में कई बिंदु शामिल हैं जो ऐसी प्रणाली के प्रसार का कारण बनते हैं:

• किसी घर को गर्म करने के लिए पृथ्वी की ऊर्जा समाप्त नहीं हो सकती।
• यहां आग लगने का कोई खतरा नहीं है.
• ईंधन खरीदकर भंडारण करने की जरूरत नहीं है।
• यह प्रणाली पूरी तरह से पर्यावरण के अनुकूल और सुरक्षित है।
• स्वायत्त रूप से काम करता है.
• आपको हीटिंग रखरखाव पर पैसा खर्च करने की ज़रूरत नहीं है।
• उत्पादकता अधिक है.

पृथ्वी की ऊर्जा का उपयोग करके घर को गर्म करना अंडरफ्लोर हीटिंग के साथ अच्छी तरह से काम करता है। यदि आप दो हीटिंग प्रणालियों के इस संयोजन का उपयोग करते हैं, तो आपके पास सभी कमरों में समान रूप से वितरित तापमान होगा और कोई अति ताप क्षेत्र नहीं होगा। यदि आप समीक्षाओं का अध्ययन करते हैं, तो आप देख सकते हैं कि सिस्टम स्थापित करने की लागत औसतन तीन वर्षों के बाद चुकानी पड़ती है।

स्थापना संबंधी विचार

इस तथ्य के बावजूद कि रूस में घर का थर्मल हीटिंग अभी भी थर्मल ऊर्जा का एक अतिरिक्त या वैकल्पिक स्रोत है, ऐसी प्रणाली व्यापक होती जा रही है। हालाँकि घर को गर्म करने का तरीका हमारे लिए काफी असामान्य है, सिस्टम के तत्व आपको बहुत याद दिलाएँगे जल तापन. आखिरकार, कमरे को रेडिएटर्स द्वारा भी गर्म किया जाएगा, जहां पाइपलाइन के माध्यम से गर्मी प्रवाहित होगी।

एक निजी घर के जियोथर्मल हीटिंग के लिए आवश्यक है कि जब आप ऊर्ध्वाधर या क्षैतिज हीट एक्सचेंजर्स का उपयोग करें तो सिस्टम का मुख्य भाग भूमिगत स्थित होगा। और उपकरण स्वयं परिसर में स्थापित किया गया है, जिससे तापीय ऊर्जा उत्पन्न होती है।

आइए इसे संक्षेप में बताएं

जमीन से एक घर को गर्म करना स्वतंत्र रूप से स्थापित किया जा सकता है, निजी या देश के घर का लगभग हर मालिक जो उपकरण खरीदने में सक्षम है। किसी देश के घर को जमीन से गर्म करना आजकल आम होता जा रहा है। और आज आप विशेष रूप से निर्मित विश्वविद्यालय भी पा सकते हैं जो इसके बाद के आधुनिकीकरण के लिए ऐसी प्रणाली का अध्ययन कर रहे हैं।

जियोथर्मल होम हीटिंग आपके घर को गर्म करने का एक प्रकार का अभिनव तरीका है, जो, हालांकि, अपेक्षाकृत लंबे समय से मौजूद है।

आज भूमिगत तापनएक निजी घर में सुधार किया जा रहा है, सबसे सरल, लेकिन साथ ही स्थापना की कार्यात्मक विधि विकसित की जा रही है। इस मामले में, यह माना जाता है कि सभी मापदंडों आदि की स्वतंत्र रूप से गणना करना संभव है। किसी देश के घर का ग्राउंड हीटिंग बहुत जल्द आपके घर को गर्म करने का मुख्य तरीका बन जाएगा, और आप नीचे ऐसी प्रणाली स्थापित करने पर एक वीडियो पा सकते हैं।

जियोथर्मल हीटिंग सभी वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों में से सबसे आशाजनक है। सौर प्रणालियों के विपरीत, यह व्यावहारिक रूप से वर्ष के समय पर निर्भर नहीं करता है। लेकिन क्या पृथ्वी की गर्मी और ऊर्जा का उपयोग करके किसी घर को गर्म करना लाभदायक है?

जियोथर्मल होम हीटिंग

सबसे पहले आपको तापीय ऊर्जा प्राप्त करने के सिद्धांतों को समझने की आवश्यकता है। ये पृथ्वी के अंदर गहराई में जाने पर तापमान में वृद्धि पर आधारित होते हैं। पहली नज़र में, हीटिंग की डिग्री में वृद्धि नगण्य है। लेकिन नई प्रौद्योगिकियों के आगमन के कारण, पृथ्वी की गर्मी का उपयोग करके घर को गर्म करना एक वास्तविकता बन गया है।

भूतापीय तापन के आयोजन के लिए मुख्य शर्त कम से कम 6°C का तापमान है। यह मिट्टी और जलाशयों की मध्यम और गहरी परतों के लिए विशिष्ट है। उत्तरार्द्ध सूचक पर अत्यधिक निर्भर हैं बाहरी तापमान, इसलिए इनका उपयोग बहुत ही कम किया जाता है। आप व्यावहारिक रूप से पृथ्वी की ऊर्जा से घर को गर्म करने की व्यवस्था कैसे कर सकते हैं?

ऐसा करने के लिए, आपको विभिन्न तकनीकी विशेषताओं वाले तरल पदार्थों से भरे 3 सर्किट बनाने होंगे:

• आउटर. अधिक बार, एंटीफ्ीज़ इसमें प्रसारित होता है। इसका कम से कम 6°C तापमान तक गर्म होना पृथ्वी की ऊर्जा के कारण होता है;
• गर्मी पंप. इसके बिना, पृथ्वी की ऊर्जा का उपयोग करके तापन असंभव है। बाहरी सर्किट से शीतलक हीट एक्सचेंजर का उपयोग करके अपनी ऊर्जा को रेफ्रिजरेंट में स्थानांतरित करता है। इसका वाष्पीकरण तापमान 6°C से कम होता है। इसके बाद, यह कंप्रेसर में प्रवेश करता है, जहां संपीड़न के बाद तापमान 70°C तक बढ़ जाता है;
• आंतरिक सर्किट. शीतलन प्रणाली में संपीड़ित रेफ्रिजरेंट से पानी में गर्मी स्थानांतरित करने के लिए एक समान योजना का उपयोग किया जाता है। इस प्रकार, न्यूनतम लागत पर पृथ्वी की गहराई से तापन होता है।

स्पष्ट लाभों के बावजूद, ऐसी प्रणालियाँ दुर्लभ हैं। यह उपकरण खरीदने और बाहरी ताप सेवन सर्किट को व्यवस्थित करने की उच्च लागत के कारण है।

पृथ्वी की गर्मी से ताप की गणना पेशेवरों को सौंपना सबसे अच्छा है। पूरे सिस्टम की दक्षता गणनाओं की शुद्धता पर निर्भर करेगी।

ऊष्मा पम्प का कार्य सिद्धांत

भूतापीय तापन का "हृदय" ताप पंप है। इसमें कई घटक शामिल हैं, जिनका संचालन सीधे पूरे सिस्टम की दक्षता को प्रभावित करता है। इसलिए, एक निजी घर को जमीन से गर्म करने की योजना बनाने से पहले, आपको इस इकाई की मुख्य विशेषताओं का पता लगाना होगा।

चूंकि यह उपकरण जटिल उपकरणों की श्रेणी से संबंधित है, इसलिए इसे केवल फ़ैक्टरी मॉडल खरीदने की अनुशंसा की जाती है। डिज़ाइन गर्मी पंपनिम्नलिखित घटक शामिल हैं:

• बाष्पीकरण करनेवाला. इस ब्लॉक में, ऊर्जा को बाहरी सर्किट से स्थानांतरित किया जाता है;
• कंप्रेसर. रेफ्रिजरेंट वातावरण में उच्च दबाव बनाने के लिए आवश्यक;
• केशिका. यह रेफ्रिजरेंट सर्किट में आंतरिक दबाव को कम करने का कार्य करता है;
• नियंत्रण प्रणाली. इसकी मदद से, जमीन से एक निजी घर के ताप को नियंत्रित किया जाता है - ऑपरेटिंग तापमान, शीतलक की प्रवाह दर आदि।

स्वयं हीट पंप बनाते समय मुख्य समस्या गर्मी के नुकसान को कम करना और रेफ्रिजरेंट के साथ आंतरिक सर्किट के संचालन को सामान्य करना है। फ़ैक्टरी मॉडल की स्थापना विनिर्माण चरण में होती है, और डिज़ाइन इसके मापदंडों को समायोजित करने की संभावना प्रदान करता है।

पंप के मापदंडों की सही गणना कैसे करें ताकि घर को गर्म करने के लिए पृथ्वी की गर्मी प्रदान की जा सके सामान्य तापमान? ऐसा करने के लिए आपको पता लगाना होगा ऊष्मा विद्युतपंप अनुमानित गणना के लिए, आप निम्न सूत्र का उपयोग कर सकते हैं:

Q=(t1-t2)*V

कहाँ t1-t2- इनलेट और रिटर्न पाइप के बीच तापमान का अंतर, डिग्री सेल्सियस, वी- शीतलक प्रवाह की गणना की गई मात्रा, m³/h, क्यू- ताप पंप की रेटेड शक्ति, डब्ल्यू।

यह तकनीक इनके लिए लागू नहीं है जटिल प्रणालियाँ, क्योंकि उनमें बहुत सारे हैं अतिरिक्त कारक. विशेष रूप से - गर्मी का नुकसानराजमार्ग पर. यह उन क्षेत्रों के लिए विशेष रूप से सच है जहां यह जमीन की सतह के जितना संभव हो उतना करीब से निकलता है। गर्मी के नुकसान को कम करने के लिए, जमीन में हीटिंग पाइपों का इन्सुलेशन किया जाना चाहिए।

चूंकि ताप पंप का संचालन बिजली पर निर्भर करता है, इसलिए आपातकालीन बिजली आपूर्ति स्थापित करने की सिफारिश की जाती है।

भूतापीय तापन विकल्प

घर को अधिकतम रूप से गर्म करने के लिए पृथ्वी की ऊर्जा का उपयोग करने के लिए, आपको सही बाहरी सर्किट आरेख चुनने की आवश्यकता है। वस्तुतः तापीय ऊर्जा का स्रोत कोई भी माध्यम हो सकता है - भूमिगत, जल या वायु। लेकिन मौसमी बदलावों को ध्यान में रखना जरूरी है मौसम की स्थिति, जैसा कि ऊपर चर्चा की गई है।

वर्तमान में, दो सामान्य प्रकार की प्रणालियाँ हैं जिनका उपयोग पृथ्वी की गर्मी का उपयोग करके किसी घर को गर्म करने के लिए प्रभावी ढंग से किया जाता है - क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर। मुख्य चयन कारक भूमि भूखंड का क्षेत्रफल है। पृथ्वी की ऊर्जा से घर को गर्म करने के लिए पाइपों का लेआउट इस पर निर्भर करता है।

इसके अतिरिक्त, निम्नलिखित कारकों को ध्यान में रखा जाता है:

• मिट्टी की संरचना. चट्टानी और दोमट क्षेत्रों में राजमार्ग बिछाने के लिए ऊर्ध्वाधर ट्रंक बनाना मुश्किल है;
• मिट्टी जमने का स्तर. यह पाइपों के लिए इष्टतम गहराई निर्धारित करेगा;
• जगह भूजल . वे जितने ऊंचे होंगे, भूतापीय तापन के लिए उतना ही बेहतर होगा। इस मामले में, गहराई में बदलाव के साथ तापमान में वृद्धि होगी, जो है इष्टतम स्थितिपृथ्वी ऊर्जा का उपयोग करके गर्म करने के लिए।

आपको रिवर्स एनर्जी ट्रांसफर की संभावना के बारे में भी जानना होगा ग्रीष्म काल. फिर एक निजी घर को जमीन से गर्म करना काम नहीं करेगा, और अतिरिक्त गर्मी घर से मिट्टी में स्थानांतरित हो जाएगी। सभी प्रशीतन प्रणालियाँ एक ही सिद्धांत पर काम करती हैं। लेकिन इसके लिए अतिरिक्त उपकरण लगाना जरूरी है.

आप घर से दूर बाहरी सर्किट स्थापित करने की योजना नहीं बना सकते। इससे पृथ्वी के आंत्र से ताप के कारण होने वाली हानि में वृद्धि होगी।

क्षैतिज भूतापीय तापन आरेख

बाहरी राजमार्गों को स्थापित करने का सबसे आम तरीका। इसकी स्थापना में आसानी और पाइपलाइन के दोषपूर्ण हिस्सों को अपेक्षाकृत जल्दी से बदलने की क्षमता के कारण यह सुविधाजनक है।

इस योजना के अनुसार स्थापना के लिए उपयोग करें संग्राहक प्रणाली. ऐसा करने के लिए, कई आकृतियाँ बनाई जाती हैं, जो एक दूसरे से न्यूनतम 0.3 मीटर की दूरी पर स्थित होती हैं। वे एक मैनिफोल्ड का उपयोग करके जुड़े हुए हैं, जो ताप पंप को आगे शीतलक की आपूर्ति करता है। इससे पृथ्वी की गर्मी से हीटिंग के लिए अधिकतम ऊर्जा आपूर्ति सुनिश्चित होगी।

लेकिन आपको कई महत्वपूर्ण बारीकियों को ध्यान में रखना होगा:

• बड़ा क्षेत्र व्यक्तिगत कथानक. लगभग 150 वर्ग मीटर के घर के लिए यह कम से कम 300 वर्ग मीटर होना चाहिए;
• पाइपों को मिट्टी के जमने के स्तर से नीचे की गहराई तक स्थापित किया जाना चाहिए;
• वसंत में बाढ़ के दौरान संभावित मिट्टी की हलचल के साथ, राजमार्गों के स्थानांतरित होने की संभावना बढ़ जाती है।

क्षैतिज पृथ्वी तापन का निर्णायक लाभ इसकी संभावना है स्वतंत्र व्यवस्था. ज्यादातर मामलों में, इसके लिए विशेष उपकरणों के उपयोग की आवश्यकता नहीं होती है।

अधिकतम गर्मी हस्तांतरण के लिए, आपको उच्च तापीय चालकता वाले पाइप - पतली दीवार वाले बहुलक का उपयोग करने की आवश्यकता है। लेकिन साथ ही, आपको जमीन में हीटिंग पाइपों को इन्सुलेट करने के तरीकों पर भी विचार करना चाहिए।

लंबवत भू-तापीय तापन योजना

जमीन से एक निजी घर के हीटिंग को व्यवस्थित करने का यह अधिक श्रम-गहन तरीका है। पाइपलाइनें विशेष कुओं में लंबवत स्थित हैं। यह जानना महत्वपूर्ण है कि ऐसी योजना ऊर्ध्वाधर योजना की तुलना में कहीं अधिक प्रभावी होती है।

इसका मुख्य लाभ बाहरी सर्किट में पानी के ताप की डिग्री को बढ़ाना है। वे। पाइप जितने गहरे स्थित होंगे, उतना ही गहरा होगा अधिक मात्राघर को गर्म करने के लिए पृथ्वी से गर्मी प्रणाली में प्रवेश करेगी। एक अन्य कारक भूमि का छोटा क्षेत्र है। कुछ मामलों में, बाहरी भू-तापीय हीटिंग सर्किट की स्थापना नींव के तत्काल आसपास के क्षेत्र में घर के निर्माण से पहले भी की जाती है।

इस योजना का उपयोग करके किसी घर को गर्म करने के लिए पृथ्वी ऊर्जा प्राप्त करते समय आपको किन कठिनाइयों का सामना करना पड़ सकता है?

• मात्रात्मक से गुणात्मक. ऊर्ध्वाधर व्यवस्था के लिए राजमार्गों की लंबाई बहुत अधिक होती है। इसकी भरपाई की जाती है उच्च तापमानमिट्टी। ऐसा करने के लिए, आपको 50 मीटर तक गहरे कुएं बनाने होंगे, जो श्रम-केंद्रित कार्य है;
• मिट्टी की संरचना. के लिए पथरीली मिट्टीविशेष ड्रिलिंग मशीनों का उपयोग करना आवश्यक है। कुएं को ढहने से बचाने के लिए, दोमट मिट्टी में प्रबलित कंक्रीट या मोटी दीवार वाले प्लास्टिक से बना एक सुरक्षात्मक आवरण स्थापित किया जाता है;
• खराबी या जकड़न के नुकसान के मामले में मरम्मत की प्रक्रिया और अधिक जटिल हो जाती है. इस मामले में, पृथ्वी की तापीय ऊर्जा के कारण घर के हीटिंग के संचालन में दीर्घकालिक व्यवधान संभव है।

लेकिन उच्च प्रारंभिक लागत और श्रमसाध्य स्थापना के बावजूद, ऊर्ध्वाधर व्यवस्थाराजमार्ग इष्टतम है. विशेषज्ञ बिल्कुल इसी स्थापना योजना का उपयोग करने की सलाह देते हैं।

ऊर्ध्वाधर प्रणाली में बाहरी सर्किट में शीतलक को प्रसारित करने के लिए शक्तिशाली परिसंचरण पंपों की आवश्यकता होती है।

भूतापीय तापन का संगठन

उपभोक्ताओं के पास अभी भी मुख्य प्रश्न है - क्या किसी देश के घर के लिए ताप के मुख्य स्रोत के रूप में पृथ्वी ऊर्जा का उपयोग करना संभव है? यह संभव है, लेकिन केवल सभी चरणों में एक पेशेवर दृष्टिकोण के साथ - गणना से लेकर सिस्टम की स्थापना और परीक्षण तक।

सबसे पहले, आपको सही ताप पंप चुनने की आवश्यकता है। उनकी उच्च लागत को ध्यान में रखते हुए, आपको पहले इसकी विशेषताओं की सभी प्रारंभिक गणनाएँ करनी चाहिए। केवल इस मामले में ही पृथ्वी की तापीय ऊर्जा का उपयोग करके तापन की अधिकतम दक्षता होगी। विश्वसनीय निर्माताओं में बुडरस, वैलेन्ट और वीसमैन हैं। औसत लागतपृथ्वी की गहराई से हीटिंग के लिए एक ताप पंप की कीमत 6 किलोवाट की रेटेड शक्ति के साथ लगभग 360 हजार रूबल है। अधिक उत्पादक मॉडल की कीमत 1 मिलियन रूबल से अधिक हो सकती है।

व्यवस्था की समस्या गुणवत्ता प्रणालीकिसी निजी घर को गर्म करने के लिए हर बार गैर-मानक समाधान की आवश्यकता होती है। ईंधन के दहन के दौरान गर्मी उत्पन्न करने वाले प्रसिद्ध प्रकार के हीटिंग को लंबे समय से आर्थिक रूप से लाभहीन माना जाता है। एक नया उत्पाद जो सक्रिय रूप से लोकप्रिय होना शुरू हो रहा है, वह है घर का स्वयं करें भू-तापीय तापन। बिजली और गैस की बढ़ती कीमतों को ध्यान में रखते हुए, अधिकांश लोग इस विकल्प पर तेजी से विचार कर रहे हैं, हालांकि यह डिजाइन और स्थापना में काफी जटिल है।

भू-तापीय ऊर्जा का प्रयोग आमतौर पर किया जाता है औद्योगिक पैमानेउदाहरण के लिए, सुदूर पूर्व में, कुछ बिजली संयंत्र पृथ्वी के आंतरिक भाग की गर्मी के आधार पर संचालित होते हैं। कई लोगों के लिए, घर को अपने हाथों से भू-तापीय रूप से गर्म करने का विचार भविष्य के बारे में विज्ञान कथा उपन्यासों पर आधारित है। लेकिन यह सच से बहुत दूर है! वर्तमान प्रौद्योगिकियों के विकास के कारण यह संभव हो गया है।

पृथ्वी सम है सर्दी का समयके माध्यम से जमता नहीं है. इस सुविधा का उपयोग इंस्टॉलेशन क्रू द्वारा किया जाता है जो हिमांक बिंदु के नीचे पाइपलाइन बिछाते हैं। आश्चर्य की बात है कि पृथ्वी की इन परतों में तापमान शायद ही कभी +5 +7°C से नीचे चला जाता है। क्या पृथ्वी में गर्मी जमा करना, फिर उसे निकालना और शीतलक को गर्म करने के लिए उपयोग करना संभव है? सहज रूप में!

लेकिन इससे पहले कि हम लागू करें वैकल्पिक तापनपृथ्वी की गर्मी का उपयोग करने वाले निजी घर को निम्नलिखित समस्याओं से निपटना आवश्यक है:

1. ऊष्मा प्राप्त करना - एक विशेष भंडारण उपकरण में इसके बाद की दिशा के लिए ऊष्मा ऊर्जा एकत्र करना आवश्यक होगा।
2. शीतलक को गर्म करना। गर्म एंटीफ्ीज़ को ताप ऊर्जा को हीटिंग सिस्टम और गर्म पानी की आपूर्ति में प्रसारित तरल में स्थानांतरित करना चाहिए।
3. ठंडा किए गए एंटीफ्ीज़ को बाद के हीटिंग के लिए हीट एक्सचेंजर में वापस छोड़ा जाना चाहिए।

इन समस्याओं को हल करने के लिए, एक भूतापीय पंप विकसित किया गया जो पृथ्वी की गर्मी का उपयोग करता है। यह उपकरण आवश्यक मात्रा में तापीय ऊर्जा निकालना संभव बनाता है, जो उत्पादन के लिए पर्याप्त है बड़ी संख्यागर्मी और प्राथमिक या अतिरिक्त हीटिंग उपकरण के रूप में उपयोग किया जाता है।

जियोथर्मल होम हीटिंग हीटिंग मोड में एयर कंडीशनर के समान ऑपरेटिंग सिद्धांत का उपयोग करता है। मुख्य तत्व है, जिसके आयाम लगभग वॉशिंग मशीन के आयामों के समान हैं, इस तत्व में दो सर्किट शामिल हैं;

पहला सर्किट (आंतरिक) एक निजी घर के हीटिंग सिस्टम जैसा दिखता है जो पहले से ही हमारे परिचित है, एक डिज़ाइन में जिसमें साधारण पाइप और हीटिंग रेडिएटर शामिल हैं। दूसरा (बाहरी) एक हीट एक्सचेंजर है जो भूमिगत या पानी में स्थित होता है। साधारण पानी और एंटीफ्ीज़ के साथ एक विशेष तरल दोनों इस सर्किट के माध्यम से प्रसारित हो सकते हैं।

एक बाहरी सर्किट जिसमें शीतलक (पानी) घूमता है, जो पर्यावरण का तापमान लेता है, जिसके बाद यह ताप पंप में प्रवेश करता है, जिसे हीटिंग और एयर कंडीशनिंग दोनों के लिए कॉन्फ़िगर किया जा सकता है। हीटिंग के दौरान पंप में जमा होने वाली गर्मी को आंतरिक सर्किट में स्थानांतरित किया जाता है, और ठंडा करने के दौरान - बाहरी सर्किट में।

किसी नदी या झील के तल पर, मिट्टी की निचली परतों में जल संग्राहक स्थापित किए जाते हैं, जिसके माध्यम से एंटीफ्ीज़ प्रसारित होता है। संग्राहक ठंड छोड़ते हैं और गर्मी को अवशोषित करते हैं। एक पंप की सहायता से एंटीफ्ीज़र ऊपर की ओर उठता है। में बफर टैंकताप विनिमय होता है। गर्म किया गया एंटीफ्ीज़र ऊष्मा ऊर्जा को शीतलक में स्थानांतरित करता है या पानी को गर्म करता है। ठंडा किया गया एंटीफ्ीज़र वापस संग्राहकों के पास चला जाता है।

ऐसे प्रतिष्ठान हैं जो खुद को गर्म करने में सक्षम हैं बड़ा परिसर, बाकी का उपयोग सहायक उपकरण के रूप में किया जाता है, जो कमरे की गर्मी की मांग का 50% से 75% तक प्रदान कर सकता है।

भूमिगत तापन के फायदे और नुकसान

नई प्रौद्योगिकियों की खोज ने लगभग सभी घर मालिकों के लिए पृथ्वी की ऊर्जा क्षमता का उपयोग करना संभव बना दिया है, जिससे निजी क्षेत्र में भू-तापीय गृह तापन प्रणाली का उपयोग करने की संभावना खुल गई है। मिट्टी सूर्य की 98% ऊर्जा जमा कर सकती है, जो सतह पर नष्ट हो जाती है।

इस घटना के लिए धन्यवाद, सर्दियों में भी, पृथ्वी की मोटाई में काफी गर्मी बरकरार रहती है, जो घरों को गर्म कर सकती है, आपको बस इसे विशेष उपकरणों का उपयोग करके सही दिशा में निर्देशित करने की आवश्यकता है;

इस प्रकार के तापन के सकारात्मक पहलू:

1. ईंधन दहन की कोई प्रक्रिया नहीं है। यह प्रणालीइसकी विशेषता पूर्ण अग्नि सुरक्षा है, जिसकी बदौलत घर को ईंधन दहन विधि का उपयोग करके हीटिंग सिस्टम के कारण उत्पन्न होने वाली आग से बचाया जा सकता है। ईंधन भंडारण स्थान, उसकी खरीद या वितरण की खोज करने की कोई आवश्यकता नहीं है।
2. ध्वनि आराम. ताप पंप लगभग चुपचाप संचालित होता है।
3. महत्वपूर्ण आर्थिक लाभ. प्रणाली के संचालन के दौरान किसी अतिरिक्त मौद्रिक सब्सिडी की आवश्यकता नहीं है। वार्षिक तापन को धन्यवाद दिया जाता है प्राकृतिक प्रक्रियाएँजिसे खरीदने की कोई जरूरत नहीं है. स्वाभाविक रूप से, ताप पंप को संचालित करने के लिए बिजली की आवश्यकता होती है, लेकिन साथ ही, उत्पादित ऊर्जा की मात्रा बिजली की खपत की लागत से बहुत अधिक होती है।
4. पर्यावरणीय कारक. एक निजी देश के घर का जियोथर्मल हीटिंग सबसे पर्यावरण अनुकूल समाधान है। इस तथ्य के कारण कि दहन प्रक्रिया को बाहर रखा गया है, वायुमंडल में विभिन्न दहन उत्पादों की रिहाई को बाहर रखा गया है।
5. सिस्टम की सघनता. बॉयलर रूम के लिए अलग से कमरा बनाने या आवंटित करने की कोई आवश्यकता नहीं है। बस एक हीट पंप की आवश्यकता है, जिसे स्थापित किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, बेसमेंट में। आयतन के हिसाब से सबसे बड़ा समोच्च पानी या जमीन के नीचे होगा, इसलिए इसे छिपाने की कोई आवश्यकता नहीं होगी।
6. बहुकार्यात्मकता। एक समान प्रणाली का उपयोग हीटिंग और कूलिंग दोनों के लिए किया जा सकता है। संक्षेप में, यह न केवल हीटर, बल्कि एयर कंडीशनर की भी भूमिका निभाएगा।
7. इस प्रणाली के संचालन और रखरखाव के लिए कम लागत के अलावा, इस संसाधन की उपलब्धता दुनिया में लगभग कहीं भी है।

भूतापीय ऊर्जा जैसे संसाधन वस्तुतः मुफ़्त हैं; मुख्य लागत उस बिजली के भुगतान से आती है जो ताप पंप को संचालित करने के लिए आवश्यक है। 1 किलोवाट बिजली खर्च करके आप 3-5 किलोवाट तापीय ऊर्जा प्राप्त कर सकते हैं।

गौरतलब है कि जियोथर्मल हीटिंग की कीमत काफी ज्यादा है। यह उपकरण लगभग 5-8 वर्षों में अपना भुगतान कर देता है। इससे कई लोग निराश हो जाते हैं जो अपने घर को गर्म करने के लिए सस्ते लेकिन काफी प्रभावी उपकरण स्थापित करने की योजना बना रहे हैं, लेकिन पर्याप्त खर्च करने के लिए तैयार नहीं हैं बड़े फंडउपकरणों की खरीद के लिए.

आवश्यक भूतापीय उपकरण

ज़मीन से ताप उसकी ऊर्जा को अवशोषित और मुक्त करके काम करता है, और यह विशेष उपकरणों के उपयोग पर आधारित है। ये उपकरण पर्यावरण से गर्मी जमा करते हैं और इसे शीतलक में स्थानांतरित करते हैं तापन प्रणालीनिजी घर. इसके लिए निम्नलिखित ताप उपकरणों का उपयोग किया जाता है:

1. बाष्पीकरणकर्ता - पर्यावरण में मौजूद तापीय ऊर्जा को संचित करने के लिए जमीन के नीचे गहराई में रखा जाता है।
2. संधारित्र - लाता है एंटीफ्रीज तरलआवश्यक तापमान तक.
3. जियोथर्मल पम्पिंग स्टेशन- सर्किट में शीतलक के संचलन के लिए जिम्मेदार है और पूरे हीटिंग इंस्टॉलेशन के कामकाज को नियंत्रित करता है।
4. बफर टैंक - तापीय अवस्था के बाद के स्थानांतरण के लिए गर्म गैर-फ्रीजिंग तरल को एक स्थान पर केंद्रित करता है। अंदर एक टैंक है जिसमें सर्किट से पानी होता है और एक कुंडल होता है जिसके भीतर गर्म एंटीफ्ीज़ प्रसारित होता है।

अब यह और भी स्पष्ट हो गया है कि भूतापीय तकनीक कैसे काम करती है, जिसकी बदौलत एक निजी घर को पृथ्वी या जलीय वातावरण की गर्मी से गर्म किया जाता है।

ध्यान दें कि हीट पंप का प्रदर्शन उस वातावरण के तापमान पर निर्भर करता है जिसमें हीट एक्सचेंजर रखा गया है। इस मामले में, कामचटका के निवासी बहुत भाग्यशाली हैं, क्योंकि यहां बहुत सारे गीजर हैं।

थर्मल हीटिंग उपकरण स्थापित करने से पहले भूवैज्ञानिक अन्वेषण करना आवश्यक है। यदि ताप स्रोत घर के पास किसी क्षेत्र में स्थित है, तो इस स्थान पर एक तालाब बनाना और उसके तल पर हीट एक्सचेंजर रखना बेहतर है। फिर एक निजी घर का भूतापीय तापन बहुत पहले ही भुगतान कर देगा।

बुनियादी इंटरचेंज योजनाएं

थर्मल वैकल्पिक हीटिंग को व्यवस्थित करने के लिए तीन योजनाएं हैं, यानी गर्मी ऊर्जा संचय के लिए एक सर्किट स्थापित करना:

1. सबसे प्रभावी हार्नेस को ऊर्ध्वाधर प्रणाली माना जाता है बोरहोल पंप. हालाँकि, ऐसे सर्किट की व्यवस्था के लिए 50 से 200 मीटर की गहराई तक विशेष उपकरण और ड्रिलिंग कुओं के उपयोग की आवश्यकता होती है। एक ही समय पर यह विधिखर्च को उचित ठहराता है, क्योंकि कुएं का जीवन लगभग 100 वर्ष है।
2. क्षैतिज पाइपिंग कम महंगी और सरल है, जिसमें पाइप मिट्टी के हिमांक स्तर से नीचे पृथ्वी की एक परत के नीचे स्थित होते हैं। इस विकल्प का मुख्य नुकसान यह है कि समोच्च बहुत बड़ी परिधि घेरता है। उदाहरण के लिए, 180 वर्ग मीटर क्षेत्रफल वाली इमारत के लिए। 450 वर्ग मीटर की आवश्यकता होगी. साइट पर मुक्त क्षेत्र ताकि निकटतम पेड़ पाइप से दो मीटर की दूरी पर हो।
3. सबसे सस्ता और सुविधाजनक तरीका- हीट एक्सचेंजर को जलाशय की पर्याप्त गहराई पर रखें ताकि वहां की मिट्टी जम न जाए। ऐसी प्रणाली की स्थापना के लिए महंगे विशेष उपकरणों के उपयोग की आवश्यकता नहीं होगी। यह विकल्प किसी घर का भू-तापीय तापन बनाने के लिए सबसे इष्टतम है, बशर्ते कि जलाशय भवन से 100-120 मीटर से अधिक दूर स्थित न हो।

कलेक्टर के प्रति मीटर 40-50 W तापीय ऊर्जा के अनुपात के आधार पर, बाहरी सर्किट को पॉलीथीन से बने पाइपों से इकट्ठा किया जाता है। तो, शक्ति के साथ पम्पिंग उपकरण 10 किलोवाट, लगभग 165-195 मीटर की गहराई वाले कुएं को सुसज्जित करना आवश्यक होगा। आवश्यक अनुमानित लंबाई प्राप्त करने के लिए, एक कुएं के बजाय, आप एक बिंदु से 2-3 कम गहरे ड्रिल कर सकते हैं, लेकिन अलग-अलग दिशाएँ, यानी क्लस्टर विधि द्वारा।

इसे स्वयं कैसे करें?

जियोथर्मल हीटिंग, बिजली संयंत्रों (जियोपीपी) के कुछ अंश, को स्वयं बनाना काफी कठिन है, लेकिन यह काफी संभव है। घर के बगल की पंक्ति में, आपको एक बंद पाइपिंग सिस्टम से एक संरचना बनाने और इसे काफी गहराई पर रखने की आवश्यकता है। कलेक्टर का आकार और कुंडल का डिज़ाइन तापीय चालकता की डिग्री और मिट्टी की गहराई पर निर्भर करता है। यदि आप अपने हाथों से घर पर भू-तापीय हीटिंग की स्थापना करते हैं, तो बाहरी सर्किट को तैयार-तैयार खरीदना बेहतर है।

भूतापीय प्रणाली के लिए न्यूनतम परिचालन स्थितियाँ बनाने के लिए, निम्नलिखित शर्तों को पूरा किया जाना चाहिए:

1. मिट्टी की परत का तापमान जहां पाइप सर्किट स्थित होगा, +5°C से नीचे नहीं गिरना चाहिए।
2. एंटीफ्ीज़र के साथ पूरी पाइपिंग के दौरान, सर्किट को ठंड से बचाने के लिए इन्सुलेशन बनाया जाना चाहिए।
3. किसी इमारत का थर्मल हीटिंग सावधानीपूर्वक गणना और डिजाइन के बाद किया जाता है।

इन आवश्यकताओं को देखते हुए, यह स्पष्ट हो जाता है कि भूतापीय तापन प्रभावी हो सकता है। हालाँकि, उत्तरी क्षेत्रों के लिए, 200 वर्ग मीटर तक की छोटी इमारतों को गर्म करने के लिए ऐसी स्थापना का उपयोग उचित है।

आइए केवल घर पर जमीन या पानी के नीचे अपने हाथों से क्षैतिज भू-तापीय तापन बनाने के तरीकों पर विचार करें। कलेक्टर को लंबवत स्थापित करना अधिक कठिन और बहुत महंगा है।

एक हीट पंप ज्यादा जगह नहीं लेगा, क्योंकि यह उपकरण आकार में एक पारंपरिक बॉयलर के बराबर है। तलछट को इमारत की आंतरिक रूपरेखा से जोड़ना भी मुश्किल नहीं है। मुख्य कार्य बाहरी रूपरेखा को व्यवस्थित करना है।

कलेक्टर को जलाशय में 100 मीटर से अधिक की दूरी पर स्थापित करना सबसे अच्छा है। यह आवश्यक है कि तालाब का क्षेत्रफल 200 वर्ग मीटर से अधिक हो तथा गहराई कम से कम 3-3.5 मीटर हो। यदि आपके पास इस जलाशय का उपयोग करने का अधिकार नहीं है, तो आपको पहले आवश्यक उपकरण स्थापित करने की अनुमति लेनी होगी।

यदि तालाब आपकी संपत्ति पर है, तो आपके लिए इसे कुछ समय के लिए खाली करना मुश्किल नहीं होगा ताकि आप इसके तल पर एक सर्पिल में पाइप आसानी से बिछा सकें और सुरक्षित कर सकें। उत्खनन कार्य में केवल बाहरी सर्किट को भूतापीय पंप से जोड़ने के लिए आवश्यक खाई खोदना शामिल है। सब कुछ पूरा करके अधिष्ठापन काम, जलाशय फिर से भरा जा सकता है।

यदि आपकी साइट पर अभी तक हरे-भरे स्थान और कई संरचनाएं नहीं हैं, तो आप डिज़ाइन कर सकते हैं क्षैतिज विधिहीट एक्सचेंजर को भूमिगत रखना। ऐसा करने के लिए, आपको ऊपर बताए गए मापदंडों को ध्यान में रखते हुए, यह गणना करने की आवश्यकता है कि भविष्य का कलेक्टर कितने क्षेत्र पर कब्जा करेगा: 250-300 वर्ग मीटर। प्रति 100 वर्ग मीटर समोच्च। भवन क्षेत्र.

यदि आपकी साइट पर पेड़ और अस्थायी इमारतें हैं, लेकिन आप वास्तव में क्षैतिज भूतापीय हीटिंग स्थापित करना चाहते हैं, तो सभी इमारतों और हरे स्थानों को काटना और ध्वस्त करना होगा। यह प्रक्रिया जटिल, समय लेने वाली, लेकिन आवश्यक है।

बिल्डिंग हीटिंग तकनीक भूमिगत तापपश्चिम में बहुत आम है, क्योंकि पश्चिमी देशों के निवासी जानते हैं कि दीर्घकालिक निवेश कैसे किया जाता है जिसका भुगतान 5-10 वर्षों में होता है। हमारे देश में, ऐसे बहुत से लोग नहीं हैं जो ऐसी प्रणाली की स्थापना के लिए लगभग $20,000 का भुगतान करने को तैयार हों। हालाँकि, निजी घर का वैकल्पिक भूतापीय तापन तेजी से लोकप्रिय हो रहा है।

वहां कई हैं विभिन्न विकल्पघर को गर्म करना. लोगों का ध्यान स्वाभाविक रूप से उन तरीकों की खोज पर केंद्रित है जो कम से कम ऊर्जा की खपत करते हैं। भूमिगत स्रोतों के उपयोग के रूप में गर्मी प्राप्त करने की ऐसी प्रगतिशील विधि के कारण भयंकर बहस होती है।

यह कैसे काम करता है?

भूतापीय तापन के संचालन सिद्धांत में ताप पंपों का उपयोग शामिल है। वे शास्त्रीय कार्नोट चक्र के अनुसार काम करते हैं, ठंडे शीतलक को गहराई से लेते हैं और बदले में हीटिंग सिस्टम के अंदर 50 डिग्री तक गर्म तरल पदार्थ का प्रवाह प्राप्त करते हैं। उपकरण एक गुणांक के साथ संचालित होता है उपयोगी क्रिया 350 से 450% तक (यह मौलिक भौतिक नियमों का खंडन नहीं करता है; इसकी चर्चा बाद में क्यों की जाएगी)। एक मानक ताप पंप 100 हजार घंटों तक पृथ्वी की गर्मी का उपयोग करके एक घर या अन्य इमारत को गर्म करता है (यह निवारक प्रमुख मरम्मत के बीच का औसत अंतराल है)।

50 डिग्री तक ताप को संयोग से नहीं चुना गया।विशेष गणना के परिणामों और व्यावहारिक रूप से कार्यान्वित प्रणालियों के अध्ययन के आधार पर, इस सूचक को सबसे प्रभावी माना गया था। इसलिए, पृथ्वी का तापन, जो उपमृदा से ऊर्जा के प्रवाह का उपयोग करता है, मुख्य रूप से रेडिएटर्स द्वारा नहीं, बल्कि गर्म फर्श या वायु सर्किट द्वारा पूरक होता है। औसतन, पंप को चलाने वाली 1000 W ऊर्जा के लिए, लगभग 3500 W तापीय ऊर्जा को शीर्ष तक बढ़ाना संभव है। मुख्य नेटवर्क और अन्य हीटिंग विधियों में शीतलक की लागत में भारी वृद्धि की पृष्ठभूमि में, यह एक बहुत ही सुखद संकेतक है।

भूतापीय तापन तीन सर्किटों द्वारा बनता है:

• भूमि संग्राहक;
• गर्मी पंप;
• दरअसल, घर का हीटिंग कॉम्प्लेक्स।

कलेक्टर पाइपों का एक संग्रह है जो रीसर्क्युलेशन के लिए एक पंप के साथ पूरक होता है। बाहरी सर्किट में शीतलक का तापमान 3 से 7 डिग्री होता है। और यहां तक ​​कि ऐसा स्पष्ट रूप से महत्वहीन बिखराव भी सिस्टम को सौंपे गए कार्यों को प्रभावी ढंग से हल करने की अनुमति देता है। गर्मी को स्थानांतरित करने के लिए या तो शुद्ध रूप में एथिलीन ग्लाइकॉल या पानी के साथ इसके मिश्रण का उपयोग किया जाता है। संपूर्ण जल भूमिगत हीटिंग लूप दुर्लभ हैं।

कारण सरल है - पर्याप्त रूप से गर्म मिट्टी की परत में मौजूद पानी उपकरण को जल्दी खराब कर देता है। और ऐसा तरल भी किसी बेतरतीब जगह पर नहीं मिल सकता. एक विशिष्ट शीतलक का चयन निर्धारित किया जाता है रचनात्मक समाधानइंजीनियर. सिस्टम के बाकी हिस्सों के डिज़ाइन के आधार पर पंप का चयन किया जाता है। चूंकि कुएं की गहराई (उपकरण स्तर) प्राकृतिक परिस्थितियों से निर्धारित होती है, इसलिए प्रकारों के बीच निर्णायक अंतर होता है भूतापीय प्रणालीजमीन में एक कलेक्टर के निर्माण से जुड़ा हुआ है।

क्षैतिज संरचना मिट्टी जमने की रेखा के नीचे संग्राहक के स्थान को दर्शाती है।विशिष्ट क्षेत्र के आधार पर, ऐसे संग्राहकों को 150-200 सेमी की गहराई से सुसज्जित किया जा सकता है विभिन्न पाइप, दोनों तांबे (पीवीसी की बाहरी परत के साथ) और धातु-प्लास्टिक से बने होते हैं। 7 से 9 किलोवाट तक गर्मी पाने के लिए आपको कम से कम 300 वर्ग मीटर जगह बिछानी होगी। एम कलेक्टर. यह तकनीक आपको 150 सेमी से अधिक पेड़ों के करीब जाने की अनुमति नहीं देती है, और स्थापना पूरी होने के बाद आपको क्षेत्र का परिदृश्य बनाना होगा।

एक लंबवत खुले जलाशय में कई कुओं की ड्रिलिंग शामिल होती है, जिसका लक्ष्य होना चाहिए अलग-अलग पक्ष, और प्रत्येक को अपने स्वयं के कोण पर ले जाया जाता है। भू-तापीय जांच कुओं के अंदर स्थित हैं, 1 रैखिक से थर्मल आउटपुट। मी लगभग 50 डब्ल्यू तक पहुंचता है। यह गणना करना आसान है कि गर्मी की समान मात्रा (7-9 किलोवाट) के लिए 150-200 मीटर कुएं स्थापित करने होंगे। इस मामले में लाभ न केवल बचत में है, बल्कि इस तथ्य में भी है कि क्षेत्र की परिदृश्य संरचना नहीं बदलती है। आपको बस हाइलाइट करने की जरूरत है छोटा क्षेत्रकाइसन ब्लॉक की स्थापना के लिए और सांद्रण मैनिफोल्ड की स्थापना के लिए।

यदि बाहरी ताप विनिमय इकाई को झील या तालाब में 200 से 300 सेमी की गहराई तक लाना संभव हो तो जल-तापित सर्किट व्यावहारिक है शर्तजलाशय गर्म इमारत से 0.1 किमी के दायरे में स्थित होगा और पानी की सतह का क्षेत्रफल कम से कम 200 वर्ग मीटर होगा। मी. वायु ताप विनिमायक भी होते हैं, जब बाहरी सर्किट वायुमंडल से गर्मी प्राप्त करता है। यह समाधान देश के दक्षिणी क्षेत्रों में अच्छा काम करता है और इसके लिए किसी उत्खनन कार्य की आवश्यकता नहीं होती है। जब तापमान 15 डिग्री तक गिर जाता है तो सिस्टम की कमजोरियाँ कम दक्षता होती हैं और यदि तापमान 20 डिग्री तक गिर जाता है तो पूर्ण विराम हो जाता है।

peculiarities

किसी देश के घर का जियोथर्मल हीटिंग, सबसे पहले, महंगे और वायु-प्रदूषणकारी खनिज ईंधन का उपभोग नहीं करता है। स्वीडन में बने 10 नए घरों में से 7 को पहले से ही इसी तरह गर्म किया जाता है। गर्म दिनों में, भू-तापीय उपकरण हीटर से निष्क्रिय एयर कंडीशनिंग प्रदान करने में बदल जाते हैं। आम धारणा के विपरीत, ऐसे हीटिंग सिस्टम को संचालित करने के लिए न तो ज्वालामुखी और न ही गीजर की आवश्यकता होती है। सबसे सामान्य समतल भूभाग में यह इससे भी बदतर काम नहीं करता है।

थर्मल सर्किट के लिए एकमात्र शर्त हिमांक रेखा के नीचे एक बिंदु तक पहुंचना हैजहां की मिट्टी का तापमान हमेशा 3 से 15 डिग्री के बीच रहता है। अति-उच्च दक्षता केवल प्रकृति के नियमों का खंडन करती प्रतीत होती है; हीट पंप फ़्रीऑन से संतृप्त होता है, जो लोगों को "बर्फीले" पानी के प्रभाव में भी वाष्पित हो जाता है। भाप तीसरे सर्किट को गर्म करती है। यह योजना अंदर से बाहर निकले रेफ्रिजरेटर का प्रतिनिधित्व करती है। इसलिए, पंप दक्षता केवल मात्रात्मक अनुपात को संदर्भित करती है विद्युतीय ऊर्जाऔर थर्मल संसाधन। अपरिहार्य ऊर्जा हानि के साथ ड्राइव स्वयं "उम्मीद के मुताबिक" संचालित होती है।

फायदे और नुकसान

भूतापीय तापन के वस्तुनिष्ठ लाभों पर विचार किया जा सकता है:

• उत्कृष्ट दक्षता;
• एक ठोस सेवा जीवन (एक हीट पंप 2-3 दशकों तक चलता है, और भूवैज्ञानिक जांच 100 साल तक चलती है);
• लगभग किसी भी परिस्थिति में संचालन की स्थिरता;
• ऊर्जा संसाधनों से संबंध का अभाव;
• पूर्ण स्वायत्तता.

वहां एक है गंभीर समस्या, भूतापीय तापन को वास्तव में व्यापक समाधान बनने से रोकना। यह, जैसा कि मालिकों की समीक्षाओं से पता चलता है, बनाई जा रही संरचना की उच्च कीमत है। तैयारी करना # तैयार होना साधारण घरक्षेत्रफल 200 वर्ग. मी (इतना दुर्लभ नहीं), 1 मिलियन रूबल के लिए टर्नकी सिस्टम बनाना आवश्यक होगा, इस राशि के 1/3 तक हीट पंप की लागत होती है। स्वचालित इंस्टॉलेशन बहुत सुविधाजनक हैं, और यदि सब कुछ सही ढंग से कॉन्फ़िगर किया गया है, तो वे मानवीय हस्तक्षेप के बिना वर्षों तक काम कर सकते हैं। सब कुछ मुफ़्त धन की उपलब्धता पर ही निर्भर करता है। एक और नुकसान पंप इकाई की बिजली आपूर्ति पर निर्भरता है।

भूतापीय तापन प्रणाली में आग लगने का जोखिम शून्य है। इससे डरने की कोई जरूरत नहीं है कि यह घर में ही बहुत अधिक जगह ले लेगा, आवश्यक भागों के लिए लगभग उतनी ही जगह की आवश्यकता होगी जितनी एक साधारण वॉशिंग मशीन की होती है। इसके अलावा, यह उस जगह को खाली कर देता है जिसे आम तौर पर ईंधन भंडारण के लिए आरक्षित करना पड़ता है। यह संभावना नहीं है कि आप आवश्यक रूपरेखा स्वयं बनाने में सक्षम होंगे। डिज़ाइन को पेशेवरों को सौंपना भी बेहतर है, क्योंकि थोड़ी सी भी गलती से अप्रिय परिणाम हो सकते हैं।

व्यवस्था

बहुत से लोग अपने हाथों से भूतापीय तापन बनाने का प्रयास कर रहे हैं। लेकिन ऐसी प्रणाली के काम करने के लिए, सावधानीपूर्वक गणना की जानी चाहिए, और एक पाइप रूटिंग आरेख भी तैयार किया जाना चाहिए। आप कुएं को 2-3 मीटर से अधिक नजदीक नहीं ला सकते। अधिकतम अनुमेय ड्रिलिंग गहराई 200 मीटर तक पहुंचती है, लेकिन 50 मीटर तक पहुंचने वाले कुएं अच्छी दक्षता प्रदर्शित करते हैं।

गणना

किसी भी गणना में ध्यान में रखे जाने वाले मुख्य पैरामीटर हैं:

• तापमान (स्थितियों के आधार पर 15-20 मीटर और अधिक की गहराई 8 से 100 डिग्री तक गर्म होती है);
• निकाली गई शक्ति मूल्य ( औसत– 0.05 किलोवाट प्रति 1 मी);
• गर्मी हस्तांतरण पर जलवायु, आर्द्रता और भूजल के साथ संपर्क का प्रभाव।

बहुत दिलचस्प बात यह है कि पूरी तरह से सूखी चट्टानें प्रति 1 मीटर 25 डब्ल्यू से अधिक उत्सर्जन नहीं करती हैं, और यदि भूजल है, तो यह आंकड़ा 100-110 डब्ल्यू तक बढ़ जाता है। हमें यह नहीं भूलना चाहिए कि ताप पंप का मानक परिचालन समय प्रति वर्ष 1800 घंटे है। यदि आप इस आंकड़े को पार कर जाते हैं, तो सिस्टम अधिक कुशल नहीं बनेगा, लेकिन इसकी टूट-फूट तेजी से बढ़ेगी। इससे भी बुरी बात यह है कि उपमृदा के तापीय संसाधनों के अत्यधिक दोहन से इसकी ठंडक बढ़ जाती है और यहां तक ​​कि कार्यशील गहराई पर चट्टानें भी जम जाती हैं। इसके बाद, मिट्टी धंस सकती है, और कभी-कभी काम कर रहे पाइप और जमीन के ऊपर की संरचनाएं क्षतिग्रस्त हो जाती हैं।

मिट्टी के गुणों को पुनर्जीवित करने के लिए कार्यों की सावधानीपूर्वक गणना करना आवश्यक है। केवल समय-समय पर गर्मी को बाहर निकालने के बजाय कुएं में आपूर्ति करके ही आने वाले कई वर्षों तक सिस्टम के स्थिर संचालन की गारंटी दी जा सकती है। इसे कितनी बार करना है और और क्या करना है यह अनुभवी डिजाइनरों द्वारा की गई गणनाओं द्वारा निर्धारित किया जाएगा। भू-तापीय तापन के लिए भुगतान का समय भी उच्चतम दक्षताकम से कम 10 वर्ष है. इसलिए, इंजीनियरिंग मुद्दों के अलावा, आपको परियोजना के अर्थशास्त्र पर भी ध्यानपूर्वक विचार करना चाहिए।

कार्य का क्रम

भूमिगत स्रोतों से गर्मी की आपूर्ति एक कड़ाई से विकसित एल्गोरिदम के अनुसार बनाई जानी चाहिए। चूंकि पानी और वायु प्रणालियाँसीमित सीमा तक उपयोग किया जाता है; अधिकांश व्यावहारिक रूप से उपयोग किए जाने वाले विकल्पों में कुओं की ड्रिलिंग शामिल है। और यह एक और कारण है कि आप सब कुछ स्वयं नहीं कर सकते। केवल विशेष उपकरण ही आपको 20-100 मीटर की गहराई तक प्रवेश करने की अनुमति देते हैं, जहां हीटिंग के लिए आवश्यक स्थितियां बनाई जाती हैं। जांच के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है प्लास्टिक पाइपलगभग 6 बार के दबाव के लिए रेटेड।

सिस्टम की दक्षता बढ़ाने के लिए 3 या 4 लाइन हार्नेस का उपयोग करें, जिसके अंतिम खंड अक्षर यू के रूप में जुड़े हुए हैं। समोच्च के साथ हीटिंग बहुत महत्वपूर्ण है, इसके लिए धन्यवाद, जब पाइपों की दरार समाप्त हो जाती है भीषण ठंढ. यह हीटिंग चैनल के केंद्र में फैले एक तार के माध्यम से किया जाता है जिसके माध्यम से करंट की आपूर्ति की जाती है। यदि ऊर्जा ढेर का उपयोग करना संभव नहीं है, तो क्षैतिज रिसीवर का उपयोग करना होगा। उनके लिए 15x15 मीटर आयाम वाला एक मंच तैयार किया जाता है, उसमें से 0.5 मीटर की गहराई तक मिट्टी हटा दी जाती है।

किसी प्रकार की जांच बिछाने के लिए इस पूरे क्षेत्र की आवश्यकता है। गर्मी का आदान-प्रदान करने वाले विद्युत मैट या पाइप का अक्सर उपयोग किया जाता है। हीटिंग सिस्टम की दक्षता बढ़ाने के लिए, पाइपों को एक सर्पिल में या "साँप" के रूप में बिछाया जाता है। यह निश्चित रूप से कहना असंभव है कि कौन सा बेहतर है - तैयार कॉम्प्लेक्स, बड़े पैमाने पर उत्पादित, या स्व विधानसभा. पहले मामले में, संगतता समस्या स्वचालित रूप से हल हो जाती है, लेकिन दूसरे में, लचीलापन बढ़ता है और आधुनिकीकरण की संभावना बढ़ जाती है (हालांकि डिजाइन पर अधिक ध्यान देना होगा)।

शौकिया बिल्डर एक मानक ताप संचायक को कंक्रीट के पेंच से बदलकर उससे दूर जा सकते हैं।ऐसी प्रणाली में भूतापीय तापन आपको महत्वपूर्ण तापमान में उतार-चढ़ाव के बिना करने की अनुमति देता है। आप अलग-अलग कूलेंट के साथ प्रयोग कर सकते हैं, साथ ही अलग-अलग प्रदर्शन वाले कंप्रेसर भी स्थापित कर सकते हैं। लोड की सही गणना करके और उपभोग करने वाले सर्किट में गर्मी को सही ढंग से वितरित करके, आप सिस्टम को 15-20% अधिक कुशल बना सकते हैं। साथ ही, बिजली की लागत में उल्लेखनीय कमी आती है।

क्षैतिज रूप से रखे गए पाइपों को 50-300 सेमी की गहराई तक बिछाया जाता है ताकि लाइनों का क्षेत्रफल यथासंभव छोटा रखा जा सके। लेकिन दो अलग-अलग लाइनों के बीच कम से कम 200 मिमी होना चाहिए। कोई निर्माण कार्यमिट्टी के तापीय उत्पादन का निर्धारण पहले किया जाना चाहिए। यदि यह 20 W प्रति 1 वर्ग मीटर से कम है। मी, भूतापीय सर्किट में कोई बिंदु नहीं है। डायवर्जन प्रदान करना भूजल, गड्ढों का तल रेत की परत से ढका हुआ है। क्रॉस-लिंक्ड पॉलीथीन पर आधारित पाइप अच्छा प्रदर्शन करते हैं।