시골집을 위한 지열 난방 시스템: DIY 기능

우리는 지열이 지구의 열이라는 것을 알고 있으며 "지열"이라는 개념은 종종 화산 및 간헐천과 관련이 있습니다. 러시아에서는 지열 에너지가 주로 산업 규모로 사용됩니다. 예를 들어 지구의 열을 사용하여 작동하는 극동 발전소가 있습니다.

많은 사람들은 자신의 손으로 집에서 지열 난방을 만드는 것이 공상 과학 소설에서 나온 것이라고 확신합니다. 안 그래? 그러나 이것은 절대 사실이 아닙니다! 현대 기술의 발달로 '그린 에너지'의 국내 활용이 상당히 가능해졌습니다.

대체 난방의 작동 원리와 장점, 단점에 대해 이야기하고 이를 기존 난방 시스템과 비교해 보겠습니다. 또한 열교환기를 배치하는 방법과 지열 난방 장치를 직접 설치하는 방법도 배우게 됩니다.

몇 가지 역사적 사실

지난 세기 70년대 석유 위기가 발생했을 때 서구에서는 이에 대한 절실한 필요성이 대두되었습니다. 대체 에너지원. 이때 최초의 지열 난방 시스템이 만들어지기 시작했습니다.

오늘날 그들은 미국, 캐나다 및 서유럽 국가에 널리 퍼져 있습니다.

예를 들어, 스웨덴에서는 온도가 +4°C인 발트해의 물을 적극적으로 사용합니다. 독일에서는 지열난방 시스템 도입을 주정부 차원에서 후원하기도 합니다.

지열 에너지원을 언급할 때 우리는 항상 간헐천 계곡이나 화산을 상상하지만, 필요한 에너지원은 훨씬 더 가깝습니다. 그리고 우리가 겨울에는 따뜻하게 지내고 여름에는 시원하게 지낼 수 있도록 도와줄 것입니다.

러시아에는 Pauzhetskaya, Verkhne-Mutnovskaya, Okeanskaya 및 기타 지열 발전소가 있습니다. 그러나 민간 부문에서 지구 에너지를 사용했다는 증거는 거의 없습니다.

실제 장점과 단점

민간 부문의 지열 난방이 러시아에서 상대적으로 적게 보급되었다면 이는 그 아이디어가 구현 비용을 지불할 가치가 없다는 것을 의미합니까? 어쩌면 이 문제를 추구할 가치가 없을 수도 있지 않을까요? 사실이 아닌 것으로 밝혀졌습니다.

집에 지열 난방 시스템을 사용하는 것은 수익성 있는 솔루션입니다.여기에는 몇 가지 이유가 있습니다. 여기에는 중단 없이 오랫동안 작동할 수 있는 장비의 빠른 설치가 포함됩니다.

난방 시스템에 물 대신 고품질 부동액을 사용하면 동결되지 않으며 마모가 최소화됩니다.

이러한 유형의 난방의 다른 장점을 나열합니다.

• 연료 연소 절차는 제외됩니다. 우리는 작동 중에 주택에 손상을 줄 수 없는 완벽한 내화 시스템을 만듭니다. 또한 연료 존재와 관련된 여러 가지 다른 문제가 제거되었습니다. 이제 연료를 보관할 장소를 찾거나 준비 또는 배송을 처리할 필요가 없습니다.
• 상당한 경제적 이익. 시스템 운영 중에는 추가 투자가 필요하지 않습니다. 연간 난방은 우리가 구매하지 않는 자연의 힘에 의해 제공됩니다. 물론, 히트펌프를 작동시키면 전기에너지가 소비되지만, 생산되는 에너지의 양은 소비되는 에너지의 양을 크게 초과한다.
• 환경 요인. 개인 별장의 지열 난방은 환경 친화적인 솔루션입니다. 연소 과정이 없기 때문에 연소 생성물이 대기로 방출되는 현상이 제거됩니다. 많은 사람들이 이를 깨닫고 이러한 열공급 시스템이 널리 보급된다면 인간이 자연에 미치는 부정적인 영향은 몇 배로 줄어들 것입니다.
• 시스템의 소형화. 집에 따로 보일러실을 구성할 필요는 없습니다. 필요한 것은 예를 들어 지하실에 배치할 수 있는 히트 펌프뿐입니다.시스템의 가장 방대한 윤곽은 지하 또는 수중에 위치하며 사이트 표면에서는 볼 수 없습니다.
• 다기능. 이 시스템은 추운 계절에는 난방용으로, 여름 더위에는 냉방용으로 모두 작동할 수 있습니다. 즉, 실제로 히터뿐만 아니라 에어컨도 대체하게 됩니다.
• 음향적 편안함. 히트펌프는 거의 조용하게 작동합니다.

지열 난방 시스템을 선택하는 것은 장비 구입 및 설치에 돈을 지출해야 한다는 사실에도 불구하고 비용 효율적입니다.

그런데 시스템의 단점으로 시스템을 설치하고 작동을 준비하는 데 드는 비용을 정확하게 언급합니다. 펌프 자체와 일부 자재를 구입하고 외부 매니폴드와 내부 회로 설치 작업을 수행해야 합니다.

자원이 해마다 더 비싸진다는 것은 비밀이 아닙니다. 따라서 몇 년 내에 비용을 지불할 수 있는 자율 난방 시스템은 항상 소유자에게 경제적으로 이익이 될 것입니다.

그러나 이러한 비용은 운영 첫 몇 년만에 보상을 받습니다. 이후 땅에 깔거나 물에 담근 수집기를 사용하면 상당한 비용 절감이 가능합니다.

또한 설치 프로세스 자체가 그렇게 복잡하지 않아 타사 전문가를 초대하여 설치해야 할 수도 있습니다. 드릴링을 하지 않으면 다른 모든 작업을 직접 수행할 수 있습니다.

일부 장인은 돈을 절약하기 위해 지열을 수집하는 방법을 배웠습니다. DIY 열 펌프.

지열열원에 대하여

지열 난방에는 다음과 같은 지열 에너지원을 사용할 수 있습니다.

• 높은 온도;
• 낮은 온도.

고온에는 온천 등이 포함됩니다. 사용할 수 있지만 해당 소스의 실제 위치에 따라 범위가 제한됩니다.

아이슬란드에서는 이러한 유형의 에너지가 활발히 사용되는 반면, 러시아에서는 온천수가 인구 밀집 지역에서 멀리 떨어져 있습니다. 지하수를 냉각수로 사용하고 온수 시스템에 공급하는 캄차카 지역에 최대로 집중되어 있습니다.

지구의 열에너지를 효과적으로 사용하려면 화산이 필요하지 않습니다. 지표면에서 불과 200m 떨어진 곳에 있는 자원을 활용하면 충분합니다.

그러나 우리는 저온 소스를 사용하는 데 필요한 모든 전제 조건을 갖추고 있습니다. 주변 기단, 흙 또는 물이 이러한 목적에 적합합니다.

필요한 에너지를 추출하기 위해 히트펌프가 사용됩니다. 도움을 받아 난방뿐만 아니라 개인 가정에 온수를 공급하기 위해 주변 온도를 열 에너지로 변환하는 절차가 수행됩니다.

이러한 가열의 작동 원리

작동 원리를 잘 알고 계시다면 에어컨 또는 냉장고, 그렇다면 지열 가열의 작동 원리와 이러한 프로세스의 유사성은 명백합니다. 시스템의 기본은 외부 및 내부의 두 회로에 연결된 열 펌프입니다.

어떤 집에서든 전통적인 난방 시스템을 구성하려면 냉각수와 라디에이터를 운반하기 위한 파이프를 설치해야 하며, 가열되면 열이 건물로 흘러 들어갑니다. 우리의 경우에는 파이프와 라디에이터도 필요합니다. 그들은 시스템의 내부 윤곽을 형성합니다. 다이어그램에 추가할 수 있습니다. 따뜻한 바닥.

외부 윤곽은 내부 윤곽보다 훨씬 크게 보이지만 치수는 계획 및 설치 중에만 평가할 수 있습니다. 작동 중에는 지하나 수중에 있기 때문에 보이지 않습니다. 이 회로 내부에는 일반 물이나 에틸렌 글리콜 기반 부동액이 순환하므로 훨씬 바람직합니다.

지열 난방 시스템에는 내부 및 외부의 두 가지 회로와 난방 시스템의 핵심인 열 펌프가 포함되어 있으며, 이는 냉각수를 압축하여 온도를 높입니다(+).

따라서 전체 시스템에 활력을 불어넣는 핵심 요소는 히트펌프입니다. 집에 일반 세탁기가 있는 경우 이 펌프가 거의 동일한 면적을 차지한다는 점을 알아 두십시오.

작동하려면 전기가 필요하지만 1kW만 소비하면 4~5kW의 열이 발생합니다. 그리고 "추가"에너지의 원천이 알려져 있기 때문에 이것은 기적이 아닙니다. 이것이 바로 환경입니다.

두 가지 유형의 열교환기 위치

환경 요소의 저온 에너지를 사용하여 개인 주택을 난방하는 데는 두 가지 옵션이 있습니다. 세 가지 경우 모두 시스템의 기본은 지열 펌프입니다.

내부 회로는 가열 방법에 관계없이 변경되지 않으며 주요 차이점은 외부 회로의 위치입니다.

지열 난방에는 다음 위치의 열교환기가 함께 제공됩니다.

• 수직으로 - 대수층을 관통하거나 관통하지 않는 우물에 위치;
• 수평으로 - 시스템의 열 교환기는 일종의 코일 형태로 구덩이 또는 개방형 저장소에 배치됩니다.

여기에 나열된 각 난방 유형은 고유한 특성, 단점 및 장점이 특징입니다.

자신의 손으로 이러한 난방 시스템을 만들려는 경우 각 유형에 대해 더 자세히 알아보고 싶을 것입니다.

옵션 1. 외부 컬렉터의 수직 배치

이러한 유형의 가열은 흥미로운 자연 현상에 기반을 두고 있습니다. 즉, 표면으로부터 50~100m 이상의 깊이에서 지구의 온도는 일년 내내 10~12°C로 동일하고 일정합니다.

이 지구에너지를 활용하려면 수직 우물을 뚫다. 이 기술은 취수원 준비와 거의 유사합니다.

경관을 최대한 보존하기 위해 동일한 시작점에서 서로 다른 각도로 여러 개의 파이프를 뚫을 수 있습니다.

시스템의 외부 회로는 이러한 우물에 직접 설치됩니다. 이렇게 하면 지구에서 열을 효과적으로 제거할 수 있습니다. 물론 이 방법은 단순하고 저예산이라고 할 수는 없습니다.

수직 지열 난방 시스템을 만들려면 우물 굴착용 장비를 사용해야 하며, 굴착 장비를 사용하지 않고 시스템 구성 문제를 해결하는 것은 상당히 노동 집약적입니다 (+)

집에 인접한 지역이 이미 개발되어 풍경을 방해하는 것이 비현실적인 경우에 적합합니다. 우물을 파는 깊이는 50~200미터에 이릅니다.

유정의 특정 매개변수는 현장의 지질학적 상황과 미래 구조의 매개변수에 따라 달라집니다. 이 디자인의 사용 수명은 약 100년입니다.

지하수의 에너지를 추출하는 열 교환기를 갖춘 수직 버전의 시스템을 설치하려면 두 개의 물을 담은 우물을 뚫어야 합니다.

차변이라고 불리는 그 중 하나에서 펌프를 사용하여 물을 끌어오고 열 전달 후 두 번째 배출구로 배출됩니다.

두 개의 우물이 있는 지열 시스템의 단점은 시골집을 난방할 만큼 효율적이지 않다는 것입니다. 순환 펌프는 너무 많은 에너지를 낭비합니다. 그러나 바닥 난방 회로에 냉각수를 공급하려면 결과적인 열 에너지가 충분합니다.

옵션 #2. 토양 수집기의 수평 배열

수평 난방을 위한 외부 회로를 배치하려면 해당 지역의 땅이 어느 정도까지 동결되는지 알아야 합니다.

파이프는 미리 준비된 트렌치의 어는점 아래에 배치되어 상당히 넓은 공간을 덮습니다. 면적이 200-250m2인 집을 가열하기 위한 것입니다. m, 약 600 평방 미터를 사용해야합니다. m 열교환기. 그것은 600제곱미터이다.

이 디자인의 단점은 차지하는 면적이 크다는 것입니다. 귀하의 재산에 잔디와 꽃으로 덮인 잔디밭이 필요한 경우 이것이 귀하의 선택입니다. 열매 맺는 나무로부터 수집관을 멀리 두는 것이 더 좋습니다 (+)

그러한 조건에서 굴착 작업의 양이 상당할 것이 분명합니다. 또한 계획에 따라 현장의 나무 및 기타 식물이 얼지 않도록 위치를 고려해야 합니다. 예를 들어, 집수관은 나무에서 1.5m 이상 떨어진 곳에 위치해서는 안 됩니다.

이 설치 방법은 일반적으로 건설을 위해 현장을 개발하는 경우에 사용됩니다. 별장 건설, 난방 조직 및 토지 계획 계획에 대한 모든 계산 및 계획은 동시에 수행하는 것이 가장 좋습니다.

저장소에 수평 열교환기를 담그는 행위

이 방법을 사용하려면 충분한 깊이의 저수지에서 약 100m 떨어진 곳에 특별한 가구 위치가 필요합니다. 또한 지정된 저장소는 시스템의 외부 윤곽이 위치하는 맨 아래까지 얼지 않아야 합니다. 이를 위해 저수지 면적은 200 평방 미터 미만일 수 없습니다. 중.

열교환기를 배치하는 이 옵션은 가장 저렴한 것으로 간주되지만 이러한 가구 배치는 아직 일반적이지 않습니다. 또한 저수지가 공공재산인 경우 어려움이 발생할 수 있습니다.

이 방법의 분명한 장점은 노동 집약적인 굴착 작업이 의무적으로 필요하지 않다는 것입니다. 그러나 여전히 수집기의 수중 위치를 수정해야 합니다. 그리고 그러한 작업을 수행하려면 특별 허가도 필요합니다.

그러나 물 에너지를 이용한 지열 설비는 여전히 가장 경제적입니다.

직접 해보세요: 무엇을, 어떻게

지열 난방 장치를 직접 설치하려면 기성품 외부 회로를 구입하는 것이 좋습니다. 물론 우리는 외부 열 교환기를 토양 표면 아래나 물 아래에 수평으로 배치하는 방법만 고려하고 있습니다.

장비와 드릴링 기술이 없으면 수직 우물 수집기를 직접 설치하는 것이 훨씬 더 어렵습니다.

히트펌프는 그다지 큰 장비가 아닙니다. 집에서 많은 공간을 차지하지 않습니다. 결국 크기면에서 기존 고체 연료 보일러와 비슷합니다. 집의 내부 회로를 여기에 연결하는 것은 어려운 작업이 아닙니다.

실제로 모든 것은 정리할 때와 동일하게 수행됩니다. 난방 배선 전통적인 열원을 사용합니다. 가장 큰 어려움은 외부 회로의 설계입니다.

연못에 대한 이러한 집 배열은 더 일반적입니다. 가장 중요한 것은 저수지가 별장에서 100m 이상 떨어져 있지 않다는 것입니다.

가장 좋은 방법은 저수지가 100m 이내의 거리에 있는 경우 저수지를 사용하는 것이며 그 면적은 200m2를 초과해야 합니다. m, 깊이는 3m(평균 동결 매개변수)입니다. 이 수역이 귀하의 소유가 아닌 경우 사용 허가를 받는 것이 문제가 될 수 있습니다.

저수지가 귀하의 소유지에 있는 연못이라면 문제는 더 간단해집니다. 연못의 물은 일시적으로 펌핑될 수 있습니다. 그런 다음 바닥 작업을 쉽게 수행할 수 있습니다. 파이프를 나선형으로 배치하여 이 위치에 고정해야 합니다.

굴착 작업은 외부 회로를 히트 펌프에 연결하는 데 필요한 트렌치를 파는 데에만 필요합니다.

모든 작업이 완료되면 연못에 다시 물을 채울 수 있습니다. 향후 100년 동안 외부 열교환기는 제대로 작동해야 하며 소유자에게 문제를 일으키지 않아야 합니다.

주택을 짓고 정원을 가꾸기만 하면 되는 토지를 마음대로 사용할 수 있다면 수평형 지상형 열교환기를 계획하는 것이 합리적입니다.

이렇게하려면 위에 표시된 매개 변수 인 250-300 sq를 기반으로 미래 수집가의 면적을 예비 계산해야합니다. 100제곱미터당 m개의 수집기 m 집의 난방 면적.

보존하려는 건물이나 식물이 없는 부지가 있는 경우 외부 수평 토양 윤곽을 만들 때 토양을 간단히 제거할 수 있습니다. 이는 도랑을 파는 것보다 쉽습니다.

회로 파이프를 놓을 도랑은 토양 결빙 높이 아래에서 파야 합니다.

더 좋은 방법은 토양을 얼어 붙는 깊이까지 제거하고 파이프를 놓은 다음 토양을 제자리로 되돌리는 것입니다. 이 작업은 노동 집약적이고 복잡하지만 큰 의지와 결단력이 있으면 완료할 수 있습니다.

비용 및 투자 회수 전망

지열 건설 중 장비 및 설치 비용은 장치 및 제조업체의 전력에 따라 다릅니다.

모든 사람은 특정 브랜드의 평판과 신뢰성에 대한 자신의 고려 사항과 정보를 기반으로 제조업체를 선택합니다. 그러나 힘은 봉사할 방의 면적에 따라 다릅니다.

이 그림은 지열 난방 시스템 사용의 이점을 요약합니다. 시스템이 먼저 신속하게 비용을 지불하고 소유자의 돈을 절약할 수 있게 하는 것은 바로 이 유입 및 유출 에너지 비율입니다(+).

전력을 고려하면 히트펌프 비용은 다음 범위에서 다양합니다.

• 4-5kW에서 – 3000-7000 기존 장치;
• 5-10kW에서 – 4000-8000 기존 장치;
• 10-15kW에서 – 5000-10000 기존 장치.

이 금액에 설치 작업을 수행하는 데 필요한 비용(20-40%)을 추가하면 많은 사람들에게 절대적으로 비현실적으로 보일 금액을 얻게 됩니다.

그러나 이 모든 비용은 매우 합리적인 시간 내에 회수될 것입니다. 앞으로는 펌프를 작동하는 데 필요한 전기 비용만 약간만 지불하면 됩니다. 그리고 그게 전부입니다!

주거용 건물 난방을 위한 지열 시스템의 효율성이 부족하기 때문에 주 난방 네트워크에 추가로 사용되거나 2개 이상의 열교환기가 있는 단지에 건설됩니다.

실습에서 알 수 있듯이 지열 난방은 총 난방 면적이 150m2인 주택에 특히 유용합니다. m. 5~8년 이내에 이러한 주택에 난방 시스템을 설치하는 데 드는 모든 비용이 완전히 회수됩니다.

개인 주택 소유자 사이에서 지열 난방이 특별히 수요가 없다면 남부 지역 주민들은 태양열 시스템의 효율성을 이미 높이 평가했습니다. 기술 태양열 난방 구조물 매우 간단하며 그 효율성과 실용성은 서방 국가와 동포들이 수년간 사용해 온 경험을 통해 확인되었습니다.

대체 에너지원에 대한 자세한 내용은 다음을 참조하세요. 이 기사.

주제에 대한 결론 및 유용한 비디오

시각적 정보를 더 쉽게 인식할 수 있다면 이 비디오를 통해 지열 시스템이 어떻게 작동하는지 직접 눈으로 확인할 수 있을 뿐만 아니라 이러한 유형의 난방으로 누가 혜택을 받는지, 그 이유는 무엇인지 자세히 알아볼 수 있습니다.

수평 하층토 수집기 소유자가 작업에 대한 인상을 이야기하는 짧은 비디오를 시청해 보시기 바랍니다.또한 이 비디오를 시청하면 지열 난방 시스템 운영과 관련된 지속적인 비용에 대해 배우게 됩니다.

개인 주택의 각 소유자는 자원 공급 기관의 서비스를 구매할지 아니면 자신에게만 의존할지 스스로 선택합니다. 그렇게 하면서 그는 전체 고려 사항 목록을 따릅니다.

우리가 스스로 설정한 목표는 귀하를 기성 결론에 이르게 하는 것이 아니라 귀하가 직면한 문제를 해결하기 위한 옵션에 대한 정보를 공유하는 것입니다.

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