Геотермални отоплителни системи за селска къща: характеристики на подреждането "направи си сам". Подготвя охлаждаща течност за подово отопление

Ние ще ви изпратим материала по имейл

Извличането на топлина от почвата и водоизточниците не е чак такава иновация. Западният свят отдавна използва геотермална енергия за отопление на дома. Тази тема става все по-актуална с нарастването на цените на комуналните услуги. Термопомпа за отопление на дом дава възможност за затопляне на радиаторите по екологичен, безопасен и безплатен начин.

Термопомпата отоплява къщата с естествена топлина

Термопомпа за отопление на къща: принцип на работа, предимства и недостатъци

Пример за устройство, подобно на термопомпа, се намира във всеки дом - това е хладилник. Той произвежда не само студ, но и топлина - това се забелязва от температурата на задната стена на устройството. Подобен принцип е присъщ и на термопомпата – тя събира топлинна енергия от водата, земята и въздуха.

Принцип на действие и устройство

Операционната система на устройството е както следва:

• водата от кладенец или резервоар преминава през изпарителя, където температурата й пада с пет градуса;
• след охлаждане течността влиза в компресора;
• компресорът компресира водата, повишавайки нейната температура;
• нагрятата течност се движи в топлообменната камера, където предава топлината си на отоплителната система;
• охладената вода се връща в началото на цикъла.

Отоплителните системи, базирани на термопомпени агрегати, имат три компонента:

• Сондата е намотка, разположена във вода или земя. Той събира топлина и я предава на устройството.
• Термопомпата е устройство, което извлича топлинна енергия.
• Самата отоплителна система, включително топлообменна камера.

Плюсове и минуси на устройството

Първо, за положителните аспекти на такова отопление:

• Сравнително ниска консумация на енергия. За отопление се изразходва само електричество, което ще изисква много по-малко, отколкото например отоплението с електрически уреди. Термопомпите имат коефициент на преобразуване, който показва изхода на топлинна енергия спрямо изразходваната електрическа енергия. Например, ако стойността на “ϕ” е 5, тогава за 1 киловат на час потребление на електроенергия ще има 5 киловата топлинна енергия.

• Универсалност. Тази отоплителна система може да се монтира на всяко място. Това важи особено за отдалечени райони, където няма газопроводи. Ако няма възможност за свързване на електричество, помпата може да работи с дизелов или бензинов двигател.
• Пълна автоматизация. Няма нужда да добавяте вода към системата или да наблюдавате нейната работа.
• Екологичност и безопасност. Термопомпената система не произвежда никакви отпадъци или газове. Устройството не може случайно да прегрее.
• Такова устройство може не само да отоплява къща през зимата при температури на въздуха до минус петнадесет градуса, но и да я охлажда през лятото. Такива функции са налични в обратни модели.

• Дълъг период на експлоатация - до половин век. Компресорът може да се нуждае от смяна приблизително на всеки двадесет години.

Тази система има и своите недостатъци, които не могат да бъдат пренебрегнати:

• цени. Термопомпата за отопление на дома не е евтино удоволствие. Тази система ще се изплати не по-рано от пет години.
• В райони, където зимните температури падат под петнадесет градуса под нулата, за работата на устройството ще са необходими допълнителни източници на топлина (електричество или газ).
• Система, която взема топлинна енергия от земята, нарушава екосистемата на обекта. Щетите не са значителни, но това трябва да се има предвид.

Експертна гледна точка

Андрей Старповски

Задай въпрос

„Ако желаете, можете да направите термопомпа за отопление на вашия дом от хладилник със собствените си ръце. Но това ще изисква определени технически познания.

Коя помпа да изберете

Инсталациите се различават по източника на топлинна енергия и метода на нейното предаване. Има пет основни вида:

• Вода-въздух.
• Подпочвени води.
• Въздух-въздух.
• Вода-вода.
• Въздух-вода.

Разследване на място

Преди да инсталирате отоплителна система, е важно да проучите характеристиките на обекта. Това проучване ще помогне да се определи кой източник на топлинна енергия ще бъде най-добрият вариант. Най-лесният начин е, ако в близост до къщата има езерце. Този факт ще ви освободи от необходимостта да извършвате изкопни работи. Друго практично решение е да използвате място, където постоянно духа вятър. Ако няма нито едното, нито другото, ще трябва да спрете на земни работи.

Отоплителната система може да има две опции за монтаж:

• използване на сонди;
• с монтиране на подземен колектор.

Помпа за подземни води и опции за монтаж

Геотермалните сонди обикновено се инсталират в малка площ, която не позволява инсталирането на голям тръбопровод. За да инсталирате тази система, ще ви е необходимо сондажно оборудване, тъй като дълбочината на кладенците трябва да бъде най-малко сто метра, а диаметърът трябва да бъде двадесет сантиметра. В такива кладенци се спускат сонди. Броят на кладенците влияе върху работата на отоплителната система.

Ако площта на обекта е достатъчно голяма, можете да направите без пробиване и да инсталирате хоризонтална система. За тази цел бобината е заровена на дълбочина един и половина метра. Тази версия на системата се счита за най-стабилна и безпроблемна.

Помпа вода-вода: лесен монтаж

Термопомпа вода-вода за отопление на къща е подходяща за райони с езера. За тръбопровода можете да използвате обикновени полиетиленови тръби. Сглобеният колектор се премества в езерото и там се спуска на дъното. Това е една от най-евтините опции за инсталиране, която можете да направите сами.

Термопомпа въздух-въздух: разходи за монтаж

В район, където постоянно има ветрове, е подходяща система, която използва въздушна топлинна енергия. Инсталирането в този случай също няма да изисква специални разходи, можете да го направите сами. Просто трябва да инсталирате помпата на не повече от двадесет метра от къщата на най-проветриво място.

Термопомпа за отопление на дома: цени и производители

Термопомпените агрегати на руския пазар са представени от продукти на Vaillant (Германия), Nibe (Швеция), Danfoss (Дания), Mitsubishi Electric (Япония), Mammoth (САЩ), Viessmann (Германия). Руските производители SunDue и Henk не са по-ниски от тях по качество.

За отопление на къща с площ от сто квадратни метра ще е необходима инсталация от десет киловата.

Таблица 1. Средна цена на различни видове помпи от 10 киловата

Изображение	Тип помпа	Цената на оборудването, rub	Разходи за монтажни работи, търкайте
	Подпочвени води Вносни производители	От 500 000	От 80 000
	Подземни води местни производители	От 360 000	От 70 000
	Въздух-вода Вносни производители	От 270 000	От 50 000
	Въздух-вода Местни производители	От 210 000	От 40 000
	Вода-вода вносни производители	От 230 000	От 50 000
	Вода-вода местни производители	От 220 хил	От 40 000

Цената на термопомпата до ключ е средно около 300-350 хиляди рубли. Най-бюджетният вариант е системата въздух-вода, тъй като не изисква скъпи изкопни работи.

Експертна гледна точка

Андрей Старповски

Ръководител група Отопление, вентилация и климатизация, GRAST LLC

Задай въпрос

Някога всяка къща се отопляваше със собствена камина, след това дойде ерата на гигантските отоплителни централи. Сега тече обратният процес - все повече семейства в развитите страни купуват миниатюрни устройства, които могат значително да намалят размера на сметките за електричество и в същото време да осигурят отопление на дома и топла вода през зимата.

Едновременното производство на електроенергия и топлина е много стара идея. Всъщност топлоелектрическите централи работят по тази схема, което позволява по-пълно използване на горивната енергия. Но ако електричеството се доставя до домовете с повече или по-малко ниски загуби, тогава загубите на топлинна енергия в централизираните отоплителни системи са доста големи. Особено в Русия, където през зимата подземните топлинни пътища често са ясно видими на повърхността - върху тях няма сняг.

На Запад отдавна се развива алтернативна посока в захранването на сгради с електричество и топлина - сравнително малки комбинирани станции, които осигуряват групи от къщи, болници или малки предприятия с топлина и електричество. И през последните няколко години децентрализацията в тази област достигна своя логичен завършек - появата на необичайно компактни домашни топлоелектрически централи.

В кухнята генераторите тип MicroCHP могат да бъдат объркани с пералня или съдомиялна машина, за щастие размерът и външният вид са еднакви и почти няма шум. Понякога обаче тези машини се поставят в мазето, далеч от погледа (снимка от treehugger.com).

Те се наричат ​​Micro Combined Heat and Power (MicroCHP). Те се основават на много малки и изключително тихи двигатели с вътрешно горене (в редки модели - двигатели на Стърлинг), свързани с малък генератор. Те работят с природен газ, за ​​щастие газовите мрежи са широко разпространени и много къщи са оборудвани с газови печки.

Основният акцент на MicroCHP е в буквата „C“, което означава „комбиниран“. Не забравяйте, че ефективността на двигателя с вътрешно горене е около 30%, останалата част от енергията на изгореното гориво буквално лети в канализацията. Но в MicroCHP не се губи: загрява водата в крана или въздуха в къщата, а в много модели и двете наведнъж. Тези единици се произвеждат от около пет компании от Япония, Нова Зеландия, Европа и отскоро САЩ.

Ползата е очевидна - MicroCHP осигурява на къщата електричество и топлина при минимални експлоатационни разходи (първоначалната инсталационна цена е друг въпрос и повече за това по-долу).

В часовете, когато е необходимо минимално потребление на електроенергия, домашна електроцентрала може да доставя електричество към разпределителната мрежа на град или регион. За щастие такива устройства са проектирани за почти денонощна работа, а двигателите им са проектирани по такъв начин, че да имат висок експлоатационен живот.

След това всичко зависи от разумността на местните закони и ефективността на енергийните компании. Съвременните електронни измервателни уреди позволяват не само да се регистрира енергията, взета от къщата от мрежата, но и да се извади от нея енергията, доставена в обратна посока - от къщата към мрежата. И да се издават фактури само за разликата в тези стойности.

Работна схема на MicroCHP. Газовите тръби са показани в лилаво. Печката (посочена е нейната ефективност) консумира газ само при силен студ и обикновено загрява въздуха единствено поради отпадъчна топлина, която се прехвърля от близък двигател с вътрешно горене. Горивната ефективност на комбинирания генератор е показана като обща – за производство на електричество и топлина за дома (илюстрация на Climate Energy).

Тази схема работи в много страни от дълго време; беше тествана в домакинства, които инсталираха слънчеви панели или вятърни турбини като допълнителни генератори на електроенергия.

Десетки хиляди домове в Япония и Европа вече са оборудвани с различни модели преносими комбинирани генератори на топлина и електроенергия, а системите MicroCHP наскоро започнаха да завладяват Новия свят с инсталирането на първите такива машини в няколко семейства.

По-специално, говорим за вариант на MicroCHP, създаден от японската компания Honda съвместно с американската Climate Energy.

Този MicroCHP съчетава японски двигател с вътрешно горене (също захранван с природен газ) с американски газов нагревател.

Основният режим на устройството е да работи само с двигател с вътрешно горене. Доставя 1,2 киловата електроенергия, а топлообменникът му отоплява къщата.

Комбинираният електрически и топлинен генератор на Honda е малък по размер. Благодарение на обмисления дизайн, работата му е придружена от изключително нисък шум - сравним с много тих разговор. По отношение на нивото на звука разликата с преносимите бензинови електрически генератори е многократна. Вдясно: японско-американски комплект от Climate Energy: същият комбиниран генератор на двигател с вътрешно горене и въздушен нагревател, работещ с японско устройство в тандем (снимка от Honda).

Общата ефективност на този комбиниран генератор, в зависимост от натоварването, е 83-90%, тоест тази част от енергията, съдържаща се в метана, се превръща в електричество и топлина за дома.

И тъй като природният газ е сравнително евтино гориво, ползите в сравнение със 100% закупуване на електроенергия от мрежата са очевидни. Е, газовите компании не са на загуба: потребителите плащат според газомера.

В самия пик на замръзване, когато отпадъчната топлина от двигателя с вътрешно горене вече не е достатъчна за поддържане на нормална температура в къщата, собствениците на тази японско-американска единица могат допълнително да включат газовия нагревател, вграден в системата.

Тази комбинация от въздушен нагревател и генератор на двигател с вътрешно горене отделя 30% по-малко въглероден диоксид за всеки джаул електрическа и топлинна енергия, генерирана общо в сравнение с класическата схема, използваща централизирана топлоелектрическа централа.

MicroCHP от Honda с премахната стена (снимка на Honda).

Уви, самите MicroCHP не са евтини - модел, който генерира киловат електричество плюс достатъчно топлина за вила с три спални, струва $13 000. Система за няколко киловата електроенергия вече струва $20 хиляди.

От друга страна, ако говорим за изграждане на нова къща, за която вече би трябвало да закупим системи за отопление на стаи и затопляне на вода във водоснабдителната система, повече от половината трябва да се извадят от тази сума - все пак MicroCHP замества тези отделни устройства.

След това трябва да вземете предвид, че през нощта работещ генератор „продава“ електричество на местната мрежа. В САЩ например подобна инсталация от 1 киловат намалява общата сметка за електроенергия с около $800 на година. Следователно комбинираната единица ще се изплати за седем години. Това, което следва, е чисто спестяване.

И всички останали печелят от такива устройства: в крайна сметка общите емисии на вредни вещества са намалени. Натоварването на големите електроцентрали е намалено и електрическите мрежи могат да се тревожат по-малко за претоварвания по време на пиковите часове.

Така кръгът е завършен. Освен ако „домът“ сега не прилича повече на пералня. Разбира се, ако не вземете предвид популярните домашни камини. Но те изпълняват в по-голямата си част декоративна функция.

Безпреградна всесезонна водноелектрическа централа

Предлага се безязовирова всесезонна водноелектрическа централа (BVHPP), която е проектирана да генерира електричество без изграждане на язовир чрез използване на енергията на гравитационния поток.

Благодарение на производството на различни стандартни размери за различни скорости на потока, както и каскадна инсталация, инсталациите BVGES могат да се използват както в малки ферми, така и за промишлено производство на електроенергия, особено на места, отдалечени от електропроводи.

Конструктивно, роторът на водноелектрическа централа е монтиран вертикално, височината на ротора е от 0,25 до 2,5 м... Конструкцията е фиксирана на реки със замръзване на дъното на канала и на открито (не -замразяващ канал) __ на фиксиран катамаран.

Мощността на инсталацията е пропорционална на площта на острието и скоростта на потока в куба. Зависимостта на мощността, получена на вала на BVGES от неговия размер и скорост на потока, както и прогнозната цена на хидравличния агрегат е представена в следната таблица:

BVHPP мощност, kW в зависимост от скоростта на потока и размера на инсталацията

Срокът на изплащане на инсталацията не надвишава 1 година. Прототип на BVGES беше тестван на пълномащабен полигон за водни тестове.

В момента има техническа документация за производство на индустриални образци по задание на клиента.

Напорни микро и малки водноелектрически централи

Хидравличните агрегати за малки водноелектрически централи са предназначени за работа в широк диапазон от налягания и дебити с високи енергийни характеристики.

Микровелектроцентралите са надеждни, екологични, компактни, бързо възвръщаеми източници на електроенергия за села, чифлици, вилни селища, ферми, както и мелници, пекарни, малки производства в отдалечени планински и труднодостъпни райони, където няма електропроводи наблизо и изграждането на такива линии сега е осъществимо по-дълго и по-скъпо от закупуването и инсталирането на микро водноелектрически централи.

Комплектът за доставка включва: захранващ блок, устройство за всмукване на вода и устройство за автоматично управление.

Налице е успешен опит в експлоатацията на оборудването на капки на съществуващи язовири, канали, водоснабдителни и отводнителни системи на промишлени предприятия и общински съоръжения, пречиствателни станции за отпадъчни води, напоителни системи и тръбопроводи за питейна вода. Повече от 150 комплекта оборудване са доставени на клиенти в различни региони на Русия, страните от ОНД, както и Япония, Бразилия, Гватемала, Швеция и Латвия.

Основните технически решения, използвани за създаване на оборудването, са на ниво изобретения и са защитени с патенти.

1. МИКРОВОДНИ ЕЛЕКТРИЧЕСКИ ЦЕНТРАЛИ

с витло работно колело
— мощност до 10 kW (MGES-10PR) за налягане 2,0-4,5 m и дебит 0,07 - 0,14 m3/s;
— мощност до 10 kW (MGES-10PR) за напор 4,5-8,0 m и дебит 0,10-0,21 m3/s;
— мощност до 15 kW (MGES-15PR) за напор 1,75-3,5 m и дебит 0,10-0,20 m3/s;
— мощност до 15 kW (MGES-15PR) за налягане 3,5-7,0 m и дебит 0,15 - 0,130 m3/s;
- мощност до 50 kW (MGES-50PR) за напор 4,0-10,0 m и дебит 0,36 - 0,80 m3/s;

с диагонално работно колело
- мощност 10-50 kW (MGES-50D) за налягане 10,0-25,0 m и дебит 0,05 - 0,28 m3/s;
— мощност до 100 kW (MGES-100D) за напор 25,0-55,0 m и дебит 0,19 - 0,25 m3/s;

2. ХИДРО АГРЕГАТИ ЗА МАЛКИ ВЕЦ

Хидравлични агрегати с аксиални турбини с мощност до 1000 kW;
-хидравлични агрегати с радиално-аксиални турбини с мощност до 5000 kW;
-хидравлични агрегати с ведровидни турбини с мощност до 5000 kW;

ВРЕМЕ ЗА ДОСТАВКА

Микро ВЕЦ 10 kW; 15 kW се доставя до 3 месеца след подписване на договора.
Микро ВЕЦ 50 kW; доставка до 6 месеца след подписване на договора.
Микро ВЕЦ 100 kW; доставка до 8 месеца след подписване на договора.
Хидравличните агрегати се доставят в срок от 6 до 12 месеца след подписване на договора.

Специалистите на компанията са готови да ви помогнат да определите оптималния вариант за инсталиране на микро и малки водноелектрически централи, да изберете оборудване за тях, да помогнете при инсталирането и пускането в експлоатация на хидравлични агрегати, както и да осигурите следпродажбено обслужване на оборудването.
по време на неговата експлоатация.

ЦЕНА НА ОБОРУДВАНЕТО

Микроводноелектрическа централа руско производство

Външен вид

Микро-ВЕЦ 10 kW

Микро-ВЕЦ 50 kW

ИнжИнвестСтрой

Мини водноелектрическа централа. Микроводноелектрически централи

Малка водноелектрическа централа или малка водноелектрическа централа (ПАВЕЦ) е водноелектрическа централа, която генерира относително малко количество електроенергия и се състои от водноелектрически централи с инсталирана мощност от 1 до 3000 kW.

Микро водноелектрическа централапредназначени да преобразуват хидравличната енергия на флуиден поток в електрическа енергия за по-нататъшно предаване на генерираната електроенергия към енергийната система.

Терминът микро означава, че тази водноелектрическа централа е инсталирана на малки водни обекти - малки реки или дори потоци, технологични потоци или разлики в денивелацията на пречиствателните системи, като мощността на хидравличния агрегат не надвишава 10 kW.

МВЕЦ-овете се разделят на два класа: микроводноелектрически централи (до 200 kW) и мини водноелектрически централи (до 3000 kW). Първите се използват предимно в домакинства и малки предприятия, а вторите – в по-големи обекти.

За собственика на селска къща или малък бизнес първите очевидно представляват по-голям интерес.

Въз основа на принципа на работа микроводноелектрическите централи се разделят на следните типове:

Водно колело. Това е колело с лопатки, монтирано перпендикулярно на повърхността на водата и наполовина потопено в нея. По време на работа водата оказва натиск върху ножовете и кара колелото да се върти.

От гледна точка на лекотата на производство и постигането на максимална ефективност при минимални разходи, този дизайн работи добре.

Поради това често се използва на практика.

Мини водноелектрическа централа Garland. Това е кабел, хвърлен от единия бряг на реката до другия с ротори, здраво закрепени към него. Водният поток върти роторите, а от тях въртенето се предава на кабел, единият край на който е свързан към лагера, а другият към вала на генератора.

Недостатъци на гирляндна водноелектрическа централа: висока консумация на материали, опасност за другите (дълъг подводен кабел, ротори, скрити във водата, блокиращи реката), ниска ефективност.

Ротор Дария.

Това е вертикален ротор, който се върти поради разликата в налягането върху неговите лопатки. Разликата в налягането се създава поради потока на течност около сложни повърхности. Ефектът е подобен на повдигането на подводно крило или повдигането на крилото на самолет. Всъщност МВЕЦ от този дизайн са идентични с вятърни генератори със същото име, но са разположени в течна среда.

Роторът Daria е труден за производство, трябва да се развие преди започване на работа.

Но е привлекателен, защото оста на ротора е разположена вертикално и мощността може да се отвежда над вода, без допълнителни предавки. Такъв ротор ще се върти при всяка промяна в посоката на потока. Подобно на своя аналог във въздуха, ефективността на ротора Darrieus е по-ниска от тази на малките водноелектрически централи от витлов тип.

Витло.

Това е подводна „вятърна мелница“ с вертикален ротор, който за разлика от въздушния има лопатки с минимална ширина само 2 см. Тази ширина осигурява минимално съпротивление и максимална скорост на въртене и е избрана за най-често срещаната скорост на потока - 0,8 -2 метра в секунда.

Витлови МВЕЦ, както и колесните, са лесни за производство и имат относително висока ефективност, което е причината за честото им използване.

Класификация на мини водноелектрически централи

Класификация по мощност (области на приложение).

Мощността, генерирана от микроводноелектрическа централа, се определя от комбинация от два фактора, първият е налягането на водата, която тече върху лопатките на хидравличната турбина, която задвижва генератора, генериращ електричество, а вторият фактор е дебитът, т.е.

обемът на водата, преминаваща през турбината за 1 секунда. Дебитът е определящият фактор при класифицирането на водноелектрическа централа като специфичен тип.

Въз основа на генерираната мощност малките водноелектрически централи се разделят на:

• Битова мощност до 15 kW: използва се за осигуряване на електричество на частни домакинства и ферми.
• Търговски до 180 kW: доставят електричество на малки предприятия.
• Промишлени с мощност над 180 kW: те генерират електричество за продажба или енергията се прехвърля в производството.

Класификация по дизайн

Класификация по място на монтаж

• Високо налягане - повече от 60 m;
• Средно налягане - от 25 m;
• Ниско налягане - от 3 до 25 m.

Тази класификация предполага, че електроцентралата работи с различни скорости и се предприемат редица мерки за механичното й стабилизиране, т.к.

дебитът зависи от налягането.

Компоненти на мини водноелектрическа централа

Електрическата инсталация на малка водноелектрическа централа се състои от турбина, генератор и система за автоматично управление. Някои от елементите на системата са подобни на слънчеви или вятърни системи. Основни елементи на системата:

• Хидротурбинас лопатки, свързани с вал към генератора
• Генератор.

  Мини водноелектрическа централа (ВЕЦ) за дома

  Проектиран да генерира променлив ток. Прикрепен към вала на турбината. Параметрите на генерирания ток са сравнително нестабилни, но нищо подобно на токови удари не се случва по време на генериране на вятър;

• Блок за управление на хидротурбинаосигурява стартиране и спиране на хидравличния агрегат, автоматична синхронизация на генератора при свързване към енергийната система, управление на режимите на работа на хидравличния агрегат и аварийно спиране.
• Блок за натоварване на баласт, проектиран да разсейва мощността, която в момента не е използвана от потребителя, избягва повреда на електрическия генератор и системата за наблюдение и управление.
• Контролер/стабилизатор на заряда: проектиран да контролира заряда на батерията, да контролира въртенето на острието и преобразуването на напрежението.
• Банка АКБ: резервоар за съхранение, чийто размер определя продължителността на автономна работа на захранвания от него обект.
• Инвертор, много системи за водно производство използват инверторни системи. Ако има батерия и контролер за зареждане, хидравличните системи не се различават много от другите системи, използващи възобновяеми енергийни източници.

Мини водноелектрическа централа за частна къща

Нарастващите цени на електроенергията и липсата на достатъчен капацитет поставят спешни въпроси относно използването на безплатна енергия от възобновяеми източници в домакинствата.

В сравнение с други източници на възобновяема енергия, мини водноелектрическите централи представляват интерес, тъй като с еднаква мощност на вятърна мелница и слънчева батерия, те са в състояние да доставят много повече енергия за еднакъв период от време.

Естествено ограничение за използването им е липсата на река

Ако близо до къщата ви тече малка река, поток или има промени в надморската височина на преливниците на езерото, тогава имате всички условия за инсталиране на мини водноелектрическа централа. Парите, изразходвани за закупуването му, бързо ще се изплатят - ще ви бъде осигурено евтино електричество по всяко време на годината, независимо от метеорологичните условия и други външни фактори.

Основният показател, който показва ефективността на използването на МВЕЦ, е дебитът на резервоара.

Ако скоростта е по-малка от 1 m / s, тогава е необходимо да се вземат допълнителни мерки за нейното ускоряване, например да се направи байпасен канал с променливо напречно сечение или да се организира изкуствена разлика във височината.

Предимства и недостатъци на микрохидроенергията

Предимствата на мини водноелектрическа централа за дома включват:

• Екологична безопасност (с резерви за млади риби) на оборудването и липсата на необходимост от наводняване на големи площи с колосални материални щети;
• Екологична чистота на произведената енергия.

  Няма ефект върху свойствата и качеството на водата. Водоемите могат да се използват както за риболовни дейности, така и като източници на водоснабдяване на населението;

• Ниска себестойност на произведената електроенергия, която е няколко пъти по-евтина от тази, генерирана в ТЕЦ;
• Простота и надеждност на използваното оборудване и възможността за работа в автономен режим (както в мрежата за захранване, така и извън нея).

  Генерираният от тях електрически ток отговаря на изискванията на GOST за честота и напрежение;

• Пълният експлоатационен живот на станцията е най-малко 40 години (поне 5 години преди основен ремонт);
• неизчерпаемостта на ресурсите, използвани за генериране на енергия.

Основният недостатък на микроводноелектрическите централи е относителната опасност за обитателите на водната фауна, т.к. Въртящите се лопатки на турбината, особено при високоскоростни потоци, могат да представляват заплаха за рибата или малките.

Главна информация

Микро водноелектрическа централа (Микро ВЕЦ) е предназначена за захранване на потребител, изолиран от електрическата мрежа.

Пълното предлагане на микроводноелектрически централи е показано в таблица 1

Условия за ползване:

— температура на въздуха, 0 ° C

— в точката на мощност от -10 до +40;

— при разположението на електрическите шкафове от 0 до +40;

— надморска височина, m до 1000; (При инсталиране на микрохидроелектрическа централа на надморска височина над 1000 m максималната мощност трябва да бъде ограничена)

— относителната влажност на въздуха в мястото на разполагане на електрическите шкафове не надвишава 98% при t = + 250 ° C.

Гаранционният срок за микро-водноелектрически централи е 1 година от датата на пускането му, но не повече от 1,5 години от датата на изпращане, инсталиране на контрол и въвеждане в експлоатация на работа с участието на компанията и спазване на правилата на транспорт, съхранение и експлоатация на експерти.

Цялостна доставка на микро-ВЕЦ

маса 1

технически данни

Спецификациите на MicroHP са показани в таблица 2

таблица 2

параметър
Глава (мрежа), m
Разход на вода, m3/s
Изходна мощност, kW
Скорост на въртене, rpm
Напрежение, V
Текуща честота, Hz
Диаметър на диска, мм
Диаметър на захранването, мм

Изисквания за натоварването на мрежата и потребителите (натоварването се определя като процент от действителния вход към микро-ВЕЦ):

- характеристики на локални, четирифазни, трифазни;

— мощност на всеки двигател, % не повече от 10;

Общата мощност на двигателя, ако са монтирани допълнителни компенсационни кондензатори, % не повече от 30.

ДИЗАЙН

Захранването е предназначено за генериране на електричество и се състои от хидравлична турбина и асинхронен двигател, който се използва като генератор.

Предназначен е за поглъщане на излишната активна мощност на микроводноелектрическите централи. BNN е шкаф, съдържащ термоелектрически нагреватели.

Устройството за автоматично управление е предназначено да управлява и защитава задвижването. Осигурява възбуждане на асинхронен генератор и автоматичен контрол на генерираното напрежение и честота.

UAR осигурява защита срещу претоварване, пренапрежение и късо съединение

Устройството за подаване на вода е направено под формата на мрежова кутия, вътре в която има маркуч за подаване на вода със затварящ се корпус.

Устройството за подаване на вода е проектирано по такъв начин, че плаващите остатъци да не навлизат в задвижването.

Пълните, монтажните и свързващите размери са показани на фигура 1.

изисквания за монтаж

За работата на една микроцентрала наличието на налягане (разлика в нивата на водата) е предпоставка (виж Фигура 2).

Водноелектрически язовир на цял екран

Главата може да се получи поради разликата във водните знаци между:

- две реки;

- езеро и река;

- на същата река, поради заравняването на кривата.

Възможен е и натиск по време на строителството на язовира.

Фигура 2 показва инсталирането на микро HP съгласно схемата за проектиране на бариерата. За да се създаде натиск върху турбината по реката, която има много склонове и бързеи, е монтиран изходящ тръбопровод.

Малък скален язовир се разсейва, за да увеличи налягането.

Тръбопроводът трябва да осигурява вода за инсталацията с минимални загуби на напор.

Дължината на тръбопровода се определя от местните условия.

Преди електрозахранването на тръбопровода трябва да бъдат монтирани входните и главните вентили, необходими за стартиране и спиране на микро HPW.

Ориз. 1
Като цяло монтажните и присъединителните размери на Micro HPP 10Pr.
1 - задвижване,
2 - блок баластен товар BBN,
3 - Устройство за автоматично управление UAR

Когенерационни инсталации с ниска мощност (преглед)

Когенерационни инсталации за индивидуални къщи - микро-CHP,« Микро-CHP (микроCHP)" е съкращение от " топлина и мощност комбинирани” (комбинираща топлина и електричество) е инсталация, предназначена за отопление на индивидуални жилища) е една от най-интересните области на развитие на отоплителната техника.

Микро-CHP(микроCHP) вече са намерили хиляди потребители и ще бъдат включени в каталозите на производителите през следващите години.

В изработените и проектирани конструкции са внедрени различни технически решения - от традиционния двигател с вътрешно горене (двигател на Ото), до парни турбини и бутални двигатели, както и двигателя с външно горене на Стърлинг. Когато популяризират това оборудване, производителите излагат аргументи както от икономическо, така и от екологично естество: висок (над 90%) общ Ефективност микро-CHPосигурява намаляване на разходите за енергийни доставки и обема на вредните емисии, по-специално въглероден диоксид, в атмосферата.

Компания Senertec GmbH, част от БаксиГрупа, която е продала около един и половина десет хиляди инсталации до момента Дачи(Язовец) с двигател с вътрешно горене.

Електрическа мощност - от 5 kW, топлинна мощност - от 12,5 до 20,5. Senertecпредлага енергиен център за индивидуален дом, а при използване на няколко модула и за голям търговски обект. В допълнение към компактния когенерационен модул, той стандартно включва буферен резервоар с капацитет до 1000 литра с монтирана върху него термостанция, обединяваща всички тръбопроводни елементи, необходими за отопление и битова гореща вода.

Освен това има и външен кондензационен топлообменник. Различни модели агрегати Dachs работят с природен, втечнен газ и дизелово гориво.

Има модел Dachs RS, предназначен да работи с биодизелово гориво, произведено от рапично масло. Прогнозната цена на газовия модел е 25 хиляди евро.

Микро-CHP (мини-BHKW) ecopoverнемска фирма PoverPlus Technologies(включен в Vaillant Group) вече се продава на европейския пазар.

Електрическата му мощност е модулирана в диапазона от 1,3 до 4,7, топлинната - в диапазона от 4,0 до 12,5 kW. Общият КПД на инсталацията надвишава 90%, горивото е природен или втечнен газ.

Прогнозната цена на модела е 20 хиляди евро.

В края на миналата година компанията Otag VertribesБе пусната пилотна партида подово монтирани газови микро-CHP лъв ®-Powerblockелектрическа мощност 0,2-2,2, топлинна - 2,5-16,0 kW.

То използва парен двуцилиндров двигателс двойно свободно движещо се бутало: парата последователно влиза в левия и десния цилиндър, задвижвайки работното бутало.

Парогенераторът на апарата се състои от горелка с принудителен въздух и стоманена намотка; температура на парата - 350 °C, налягане - 25-30 bar. Неговата кондензация се извършва директно в апарата.

Както се очаква, лъв ® на пелети ще бъде наличен през април 2010 г.

Компания Микроген(UK), един от лидерите в производството мини-ТЕЦ, за първи път разработен Двигателят на Стърлингтолкова малък по размер, че може да бъде вграден в котела на автономна отоплителна система.

от компанията Отопление BaxiОбединеното кралство обяви намерението си да пусне на британския пазар през 2008 г. компактен (монтиран на стена) микро-CHP с електрическа мощност от 1 kW и топлинна мощност до 36 kW. Инсталацията е разработена съвместно с Microgen Energy и представлява комбинация от създаден от нея компактен еднобутален двигател на Стърлинг с кондензационен котел Baxi.

Моделът е оборудван с две горелки: първата - с принудителна модулация - осигурява работата на електрическия генератор и произвежда 15 kW топлинна мощност, втората - задоволява допълнителната топлинна нужда на съоръжението. Прототип на инсталацията беше представен на изложението ISH-2007.

Microgen, в сътрудничество с холандския доставчик на природен газ Gausine и De Dietrich Remeha Group, производство на котли Ремеха, разработва цялостно решение за отопление и производство на електроенергия.

De Dietrich-Remeha Groupпланира да произвежда и продава стенен кондензационен котел с вграден двигател на Стърлинг. Той вече е изложен на изложенията ISH-2007 и 2009. Котелът ще се произвежда в едно- и двуконтурен вариант. Някои технически характеристики на котела: Топлинната му мощност ще бъде 23 kW, във втория случай - 28 kW; електрическа енергия - 1 kW; Топлинна мощност на Стърлинг – 4,8 kW, ефективност при 40/30°C - повече от 107%, ниски CO2 и NOx емисии, ниво на шум - под 43 dB(A) на 1 m.

Размери: 900x420x450мм.

Най-важното предимство на котела HRE е, че част от високата му мощност до 107% (благодарение на кондензната технология) се използва за генериране на електричество. Цената на електроенергията, както и емисиите на вредни вещества, са намалени с 65% в сравнение с топлоелектрическите централи, използващи традиционно гориво.

За средностатистически дом котелът “Remeha-HRE” произвежда 2500 – 3000 kW годишно, което е 75% от средното потребление, като по този начин спестява около 400 евро годишно. При отопление и производство на електроенергия емисиите на вредни вещества намаляват с 20%. В Холандия се тестват 8 котли. В момента се пускат допълнителни 120 котли за по-големи тестове. Очаква се търговското производство да започне през 2010 г.

В Япония повече от 30 000 собственици на жилища са инсталирали микро-CHP Хондас тихи, ефективни двигатели с вътрешно горене, поставени в елегантен метален корпус.

KOHLER® Автоматизирани агрегати за генериране на газпроизведен в САЩ с мощност 13 kVA, предназначен за използване в жилищни сгради.

Имат оптимална компактност и отлична звукоизолация.

Газовите генератори са предназначени за външен монтаж и не изискват специално помещение. За тяхната работа са подходящи както природен газ, така и втечнен газ в бутилки или газголдери.

Автоматичната система за аварийно управление прави използването им безопасно и удобно.

Това оборудване ви позволява най-ефективно да разрешите следните, за съжаление, нередки проблеми с електрозахранването, с които се сблъскват собствениците на селски къщи:

• Мрежата е добра, има достатъчно мощност, но понякога има прекъсвания на тока
• Мрежата е слаба, претоварена, силни падания на напрежението, чести прекъсвания
• Недостатъчен капацитет, разпределен от организацията за доставка на електроенергия
• Изобщо няма мрежа

Никога няма да ви липсва енергия!

Вашият дом се нуждае от енергия.

Генераторните комплекти KOHLER® са направени с професионално качество, но са предназначени за домашна употреба, така че да можете да продължите дейностите си и да се наслаждавате на комфорт дори при прекъсване на захранването. Генераторните комплекти KOHLER® са компактни, шумоизолирани и се включват автоматично в случай на прекъсване на захранването, което гарантира, че нормалният живот във вашия дом може да продължи и пълно спокойствие.

Имайте доверие във вашия генератор KOHLER®.

Той ще започне да работи, ако има прекъсване на електрозахранването, независимо дали сте вкъщи или не, и ще осигури дома ви с електричество, например, за да:

• Хладилниците и фризерите продължиха да работят.
• Работеха климатични, парни и алармени системи.
• Работеха дренажни помпи, системи за защита от замръзване и др.
• Осигурете енергия за вашата компютърна система.
• Ежедневието продължи без загуба.

Генераторните комплекти KOHLER® са постоянно инсталирани извън дома и се включват автоматично, за да генерират енергия, ако мрежовото захранване бъде прекъснато.

• Надеждно захранване.

  Прекъсването на захранването може да причини повреда на електрическото оборудване (плазмени дисплеи, електронни хладилници с контролирана температура, компютри и др.).

  Водноелектрически централи в Русия

  Генераторните комплекти KOHLER® осигуряват резервно захранване, което отговаря на европейските жилищни стандарти. Генераторният комплект KOHLER® няма да повреди скъпо електронно оборудване!

• По-добра звукоизолация. Генераторните комплекти KOHLER® работят практически безшумно, поддържайки комфортни условия за вас и вашите съседи. Нивото на шума по време на работа е не по-високо от 65 децибела на разстояние 7 м, което съответства на шума на конвенционален битов климатик.

• Бърз старт.

  Генераторните комплекти KOHLER® възстановяват захранването за секунди. Те имат автоматична система за седмично тестване, за да поддържат уреда в работно състояние при рядка употреба.

• гориво. Генераторните комплекти KOHLER® са подходящи за работа с течен газ пропан или природен газ, както и с дизелово гориво.

  Газогенераторните комплекти имат ниски емисии, което ги прави по-екологични, по-тихи и изискват по-рядка поддръжка.

  Изборът е твой.

• Качество KOHLER®. KOHLER® е призната международна група от компании с почти 90 години опит в производството на генераторни комплекти за осигуряване на резервна енергия. Първата инсталация е сглобена през 1920 г.

Характеристики на газовия генератор SDMO RES 13

Електрически централи и генератори

Към основния

Малките водноелектрически централи обикновено се разделят на два вида: „мини“ - осигуряващи единица мощност до 5000 kW, и „микро“ - в диапазона от 3 до 100 kW. Използването на водноелектрически централи с такъв капацитет не е ново за Русия, но е добре забравено старо нещо: през 50-те и 60-те години са работили хиляди малки водноелектрически централи.

В момента броят им почти достига стотици парчета. Междувременно постоянното покачване на цените на изкопаемите горива води до значително увеличение на цената на електроенергията, чийто дял в производствените разходи е 20% или повече. В тази връзка малка водноелектрическа централа получи нов живот.

Съвременната водноелектрическа енергия, в сравнение с други традиционни видове електроенергия, е най-ефективният и екологичен начин за производство на електроенергия.

В тази посока продължава малка водноелектрическа централа. Малките електроцентрали позволяват запазването на естествения ландшафт и околната среда не само по време на експлоатацията, но и по време на строителния процес.

Мини водноелектрическа централа 10-15-30-50 kW

Не оказва отрицателно въздействие върху качеството на водата в бъдеще: тя напълно запазва първоначалните си естествени свойства.

В реките с рибни консерви водата може да се използва за водни растителни видове. За разлика от други чисти възобновяеми енергийни източници като слънцето и вятъра, малките водноелектрически централи са практически независими от метеорологичните условия и могат да осигурят стабилно снабдяване с енергия на икономичните потребители. Друга полза от използването на малко енергия е спестяването на пари.

Във време, когато природните източници на енергия - нефт, въглища и газ - се изчерпват, постоянният растеж е по-скъп, използването на евтини, достъпни възобновяеми енергийни източници, особено малки, позволява производството на евтина електроенергия. В допълнение, изграждането на малки водноелектрически централи е евтино и бързо се изплаща.По този начин изграждането на малка водноелектрическа централа с инсталирана мощност от около 500 kW, цената на строителните работи е около 14,5-15,0 милиона рубли.

В комбинираната таблица проектната документация, изграждането на оборудването, изграждането и монтажа на малки водноелектрически централи се въвеждат в експлоатация за 15-18 месеца. Високочестотното електричество от водноелектрически централи е не повече от 0,45-0,5 рубли за 1 kWh, 1. Това е пет пъти по-ниско от разходите за електроенергия, реално продадена от електроенергийната система.

Между другото, през следващите година или две години те възнамеряват да увеличат електроенергийните системи 2-2,2 пъти, така че разходите за строителство ще се изплатят за 3,5-5 години. Реализацията на такъв проект няма да навреди на околната среда от екологична гледна точка.

Освен това трябва да се отбележи, че реконструкцията, която преди това е била приспадната от експлоатацията на малка водноелектрическа централа, ще струва 1,5-2 пъти по-малко.

Много руски научни и промишлени организации и компании се занимават с проектиране и разработване на оборудване за такива водноелектрически централи.

Една от най-големите е междусекторната научно-техническа асоциация „INSET” (Санкт Петербург). Специалистите на INSET са разработили и патентовали оригинални технически решения за автоматизирани системи за управление на малки и микро водноелектрически централи. Използването на такива системи не изисква постоянно присъствие на обслужващ персонал на място - хидравличният агрегат работи надеждно в автоматичен режим. Системата за управление може да бъде реализирана на базата на програмируем контролер, който ви позволява визуално да наблюдавате параметрите на хидравличния агрегат на екрана на компютъра.

Хидравличните агрегати за малки и микро водноелектрически централи произвеждат MNTO „интегрирани“, проектирани да работят в широк диапазон от потоци и налягания с високи енергийни свойства и произведени с помощта на витлови, радиални и аксиални турбинни лопатки.

Обхватът на доставката обикновено включва турбина, генератор и автоматично управление на хидравличния агрегат. Дебитите на всички турбини се базират на метод на математическо моделиране.

Ниската енергия е най-ефективното решение на енергийните проблеми за райони, принадлежащи към зони на децентрализирано захранване, което представлява повече от 70% от територията на Русия. Осигуряването на енергия за отдалечени региони и недостиг на енергия изисква значителни разходи.

И тук далеч не е полезно да се използват възможностите на съществуващата федерална енергийна система. Икономическият потенциал на Русия е значително по-висок от потенциала на възобновяемите енергийни източници, като вятър, слънчева енергия и биомаса взети заедно.В националната енергийна програма компанията INSET разработва „Концепция за развитие и съоръжения за разполагане на малки водноелектрически централи електроцентрали в Република Тива”, според които тази година ще бъде пусната в експлоатация малка водноелектрическа централа в село Кизил-Хая.

В момента водноелектрическите централи INSET работят в Русия (Кабардино-Балкария, Башкортостан), Общността на независимите държави (Беларус, Грузия), както и в Латвия и други страни.

Екологичната и икономична мини-енергия отдавна привлича вниманието на чужденците.

Micro INESET оперира в Япония, Южна Корея, Бразилия, Гватемала, Швеция, Полша.

Безплатен ток - направи си сам мини водноелектрическа централа

Ако близо до дома ви тече река или дори малък поток, тогава с помощта на домашна мини водноелектрическа централа можете да получите безплатно електричество. Може би това няма да е много голямо допълнение към бюджета, но осъзнаването, че имате собствено електричество, струва много повече.

Е, ако, например, в дача няма централно захранване, тогава дори малки количества електроенергия ще бъдат просто необходими. И така, за да създадете домашна водноелектрическа централа, са необходими поне две условия - наличието на воден ресурс и желание.

Ако и двете са налице, тогава първото нещо, което трябва да направите, е да измерите скоростта на речния поток.

Това се прави много лесно - хвърлете клонка в реката и измерете времето, през което тя изплува 10 метра. Разделянето на метри на секунди ви дава текущата скорост в m/s. Ако скоростта е по-малка от 1 m / s, тогава продуктивна мини водноелектрическа централа няма да работи.

В този случай можете да опитате да увеличите скоростта на потока, като изкуствено стесните канала или направите малък язовир, ако имате работа с малък поток.

Като ръководство можете да използвате връзката между скоростта на потока в m/s и мощността на електричеството, отстранено от карданния вал в kW (диаметър на винта 1 метър).

Данните са експериментални, в действителност получената мощност зависи от много фактори, но е подходяща за оценка. Така:

• 0,5 m/s – 0,03 kW,
• 0,7 m/s – 0,07 kW,
• 1 m/s – 0,14 kW,
• 1,5 m/s – 0,31 kW,
• 2 m/s – 0,55 kW,
• 2,5 m/s – 0,86 kW,
• 3 m/s -1,24 kW,
• 4 m/s – 2,2 kW и др.

Мощността на домашна мини водноелектрическа централа е пропорционална на куба на скоростта на потока.

Както вече беше посочено, ако скоростта на потока е недостатъчна, опитайте се да я увеличите изкуствено, ако това разбира се е възможно.

Видове мини водноелектрически централи

Има няколко основни варианта за домашни мини водноелектрически централи.


Това е колело с остриета, монтирани перпендикулярно на повърхността на водата.

Колелото е по-малко от половината потопено в потока. Водата притиска лопатките и върти колелото. Има и турбинни колела със специални лопатки, оптимизирани за потока на течността. Но това са доста сложни дизайни, по-скоро фабрични, отколкото домашни.

Това е ротор с вертикална ос, използван за генериране на електрическа енергия.

Вертикален ротор, който се върти поради разликата в налягането върху неговите лопатки. Разликата в налягането се създава поради потока на течност около сложни повърхности. Ефектът е подобен на повдигането на подводно крило или повдигането на крилото на самолет. Този дизайн е патентован от Жорж Жан-Мари Дарийо, френски авиационен инженер през 1931 г. Също така често се използва в конструкции на вятърни турбини.

гирляндводноелектрическа централа се състои от леки турбини - хидравлични витла, нанизани и твърдо фиксирани под формата на гирлянд върху кабел, хвърлен през реката.

Единият край на кабела е фиксиран в опорния лагер, а другият върти ротора на генератора.

Мини водноелектрическа централа - ВЕЦ Ленева

В този случай кабелът играе ролята на вид вал, чието въртеливо движение се предава на генератора. Водният поток върти роторите, роторите въртят кабела.

Също така заимстван от дизайна на вятърни електроцентрали, вид „подводна вятърна турбина“ с вертикален ротор. За разлика от въздушното витло, подводното витло има лопатки с минимална ширина. За вода е достатъчна ширина на острието само 2 см. С такава ширина ще има минимално съпротивление и максимална скорост на въртене.

Тази ширина на лопатките е избрана за скорост на потока от 0,8-2 метра в секунда. При по-високи скорости други размери може да са оптимални. Витлото се движи не поради налягането на водата, а поради генерирането на повдигаща сила. Точно като крило на самолет. Лопатките на витлото се движат напречно на потока, вместо да се влачат по посока на потока.

Предимства и недостатъци на различни домашни мини водноелектрически централи

Недостатъците на гирляндната водноелектрическа централа са очевидни: висока консумация на материали, опасност за другите (дълъг подводен кабел, ротори, скрити във водата, блокиращи реката), ниска ефективност.

Водноелектрическата централа Garland е вид малък язовир. Препоръчително е да се използва в необитаеми, отдалечени райони с подходящи предупредителни знаци.

Може да се изисква разрешение от властите и еколозите. Вторият вариант е малко поточе във вашата градина.

Роторът Daria е труден за изчисляване и производство.

В началото на работа трябва да го развиете. Но е привлекателен, защото оста на ротора е разположена вертикално и мощността може да се отвежда над вода, без допълнителни предавки. Такъв ротор ще се върти с всяка промяна в посоката на потока - това е плюс.

Най-разпространените конструкции за изграждане на домашни водноелектрически централи са витлото и водното колело.

Тъй като тези опции са сравнително лесни за производство, изискват минимални изчисления и се изпълняват с минимални разходи, имат висока ефективност и са лесни за конфигуриране и работа.

Пример за проста мини водноелектрическа централа

Най-простата водноелектрическа централа може бързо да бъде изградена от обикновен велосипед с динамичен фар.

Няколко остриета (2-3) трябва да бъдат подготвени от галванизирано желязо или тънък лист алуминий. Ножовете трябва да са с дължина от джантата до главината и 2-4 см широки.

Тези остриета се монтират между спиците, като се използва всеки наличен метод или се използват предварително подготвени крепежни елементи.

Ако използвате две остриета, поставете ги едно срещу друго.

Ако искате да добавите още ножове, разделете обиколката на колелото на броя на ножовете и ги монтирайте на равни интервали. Можете да експериментирате с дълбочината на потапяне на колелото с остриета във водата. Обикновено е потопен от една трета до половината.

Вариантът за пътуваща вятърна електроцентрала беше разгледан по-рано.

Такава микроводноелектрическа централа не заема много място и ще служи идеално на велосипедистите - основното е наличието на поток или рекичка - което обикновено е мястото, където се разполага лагерът.

Мини водноелектрическа централа от велосипед може да осветява палатка и да зарежда мобилни телефони или други джаджи.

Източник

домашенбезплатен поток

Популярността на автономните комуникации нараства от година на година. Причината е непрекъснатото използване на възобновяеми ресурси - вода, топлина, електричество - на ниска цена. Има обаче редица трудности и преди да решите да инсталирате каквато и да е система, трябва да се запознаете с изискванията към нея. Днес говорим за геотермално отопление на къщата и разходи до ключ.

Видове геотермални отоплителни системи

Принципът на получаване на топлинна енергия е да се събере от недрата на земята или резервоара. През зимата природните ресурси са в състояние да акумулират топлина в почвата или в незамръзваща вода. Той се извежда на повърхността чрез компонентите на системата и се изразходва за битови нужди. Работата се основава на движението на специална охлаждаща течност - фреон - през колекторите и тръбите и е подобна на процесите, протичащи в хладилника. Топлината се взема от дълбините на почвата или резервоара, освобождава се към тръбопровода, повтарящ се цикъл.

Системата се състои от следното:

• Топлинна помпа. Неговата задача е да генерира изпомпване на топлина от земята или резервоара към отоплителната система на дома.
• Магистрали. Окабеляването преминава в дълбочината на почвата вертикално или е разположено хоризонтално в дебелината на земята.
• Фреон - охлаждаща течност. Кипейки при ниски температури, той се издига през главния тръбопровод, за да отдаде топлина на водата, циркулираща през радиаторите.

Привидната простота на системата е трудна за инсталиране - само професионалисти могат да го направят.

Опции за геотермално отопление

Системата е положена по няколко начина, изискващи определени териториални условия. Например:

• Хоризонтално, под нивото на замръзване на земята. Тази опция изисква впечатляваща местна територия, с изключение на насажденията, сградите и самата къща. В противен случай количеството топлина, произведено от термопомпата, няма да е достатъчно за комфортна оптимална температура.
• Хоризонтално по дъното на резервоара. Счита се за най-рентабилен, тъй като температурата на водата през зимата е по-висока от тази на земята, следователно енергийната ефективност е по-добра. Няма нужда да премахвате почвения слой в близост до къщата, което е благоприятно за озеленяване. Но методът е от полза за собствениците на земя, чийто имот се намира в непосредствена близост до водоизточник - езеро, езерце.
• Вертикална сонда. Не изисква чиста почва и нейната необятност, както и резервоар, но е скъпо поради специално пробит кладенец от поне 30 m.

Професионална оценка ще даде само специалист, който е посетил обекта. В допълнение към територията е важно да се оцени съставът на почвата - върху пясъчници геотермалното отопление е практически безполезно, необходими са влажни глинести почви.

Оценка на геотермалната система

Собствениците на частни къщи, запалени от идеята за получаване на безплатна топлина, трябва да обмислят ситуацията с трезва глава - за да получите икономически изгодна система, която се изплаща, трябва да инвестирате в нея доста сериозно, тъй като вие не можете сами да организирате геотермално отопление. Инсталациите са невероятно скъпи. Преценете сами:

• Цената на термопомпата. Производителността зависи от мощността на агрегата, която се изчислява предварително въз основа на потреблението. Приблизителната формула за изчисление е 1 kW на 10 кв. метра площ - не дава правилния резултат, тъй като не отчита материала на стените, подовете и необходимостта от захранване с топла вода (захранване с топла вода).
• Разкопки. Ръчното изкопаване на яма под нивото на замръзване на земята и оборудването й според всички правила е нереалистично. Същото като пробиване на кладенец. Ще трябва да наемете строителна техника и придружаващи екипи.

Съвет - една компания трябва да участва в организирането на геотермално отопление - отделни видове работа ще струват повече в бъдеще, особено ако възникнат проблеми по вина на който и да е екип - няма гаранция.

• Цена на комплект тръби. Геотермалната инсталация изисква наличието на три вериги: външна верига, извън жилищната сграда, средна верига, разположена вътре в корпуса на помпата, и вътрешна верига - тръбопроводите на домашната система.
• Разходи за монтаж. В допълнение към инсталирането на помпата и сондите се вземат предвид работата по пускане в експлоатация, монтаж на топъл под и други свързани работи.

В допълнение към изброените разходи е необходимо да се споменат бюрократичните забавяния. Тези организации, чиито комуникации минават през обекта - газоснабдяване, електричество, вода - трябва да дадат зелена светлина за изкопни работи. Съответно се извършва експертиза за целесъобразност на устройството, което естествено ще изисква и инвестиции. Важно е да се подготвите за разхищението на нервните клетки – това не е шега!

Фактори на ефективност

Важно е да запомните, че самата автономна инсталация за производство на евтина топлина (разходите за електроенергия се вземат предвид) е рационална само след като са изпълнени следните условия:

• Висококачествена изолация на дома. Включително фасади, подове, тавани. Взет е предвид строителният материал - камък и тухла, което ще увеличи значително консумацията на енергия на термопомпата. Което ще доведе до оскъпяване на проекта и плащане на сметки.
• Правилно изчисляване на топлинните загуби. Те са пряко повлияни от архитектурата и оформлението на къщата. Обект с голям брой прозорци и врати, както и обемът на технологичните отвори са основните фактори за изтичане на топлина.
• Топлообменници с материали с висок топлопренос. Коефициентът се знае предварително.
• Климатични условия. Минусовите температури в Сибир или Урал изобщо не са същите като в източната и западната част на Русия. Студените региони изискват по-голяма единица мощност.
• Необходимо захранване с топла вода. Жилищна сграда с целогодишно живеене, няколко бани, баня и бани има по-висока консумация на вода за битови нужди, отколкото, да речем, вила с кухня. Тоест, това също ще увеличи потреблението на ресурси.
• Влиянието на студените подземни течения. Това се изяснява на етапа на разработване на проекта. В противен случай полагането и пускането в експлоатация на геотермални тръби с неотчетени източници ще се отрази негативно на производителността на цялата система.

Невъзможно е самостоятелно да се вземат предвид всички нюанси на инсталирането на алтернативен източник на топлина. Не се изискват познания. За да направите това, изберете компания според нейния профил и просто се насладете на резултата. Изплащането на проекти става след 5-10 години експлоатация.

Цената на геотермалното отопление до ключ

Предимството на монтажа до ключ е очевидно. Освен инвестициите, няма да се налага да правите нищо сами - много компании поемат задължения, свързани с документацията. Също така всеки вид работа има гаранция, в случай на незадоволителен резултат се предоставя обезщетение - това е отделна клауза в договора.

Цената е както следва:

• За жилищна сграда с РЗП до 80 кв. m - от 350 хиляди рубли. Ниската цена се дължи на наличието на помпа с ниска мощност.
• Вила от 100 кв.м. м – от 440 хиляди рубли.
• Площ от 130 кв. м – от 520 хиляди рубли.
• До 220 кв. м – от 750 хиляди рубли.

Цените са ориентировъчни и зависят от цената на избраното оборудване. Когато се свържете с компанията, специалистите ще ви кажат как да намалите цената на проекта. Не можете обаче да изберете ниска мощност в полза на разходите - това ще се отрази на производителността на системата.

Видео за монтаж на геотермално отопление до ключ

Знаем, че геотермията е топлината на Земята и понятието „геотермална“ често се свързва с вулкани и гейзери. В Русия геотермалната енергия се използва предимно в промишлен мащаб; например има далекоизточни електроцентрали, които работят с топлината на нашата планета.

Много хора са сигурни, че правенето на геотермално отопление у дома със собствените си ръце е нещо извън научната фантастика. Не е ли? Но това абсолютно не е вярно! С развитието на съвременните технологии домашното използване на „зелена енергия“ стана напълно възможно.

Ще говорим за принципите на работа на алтернативното отопление, неговите предимства и недостатъци и ще го сравним с традиционните системи за отопление. Ще научите също как да поставите топлообменника и как да инсталирате геотермално отопление със собствените си ръце.

Когато през 70-те години на миналия век избухна петролната криза, на Запад се появи остра нужда. По това време започват да се създават първите геотермални отоплителни системи.

Днес те са широко разпространени в САЩ, Канада и страните от Западна Европа.

Галерия с изображения

Например в Швеция активно използват вода от Балтийско море, чиято температура е +4°C. В Германия въвеждането на геотермални отоплителни системи дори се спонсорира на държавно ниво.

Когато споменаваме източници на геотермална енергия, винаги си представяме долина от гейзери или вулкани, но източниците, от които се нуждаем, са много по-близо. И те ще ни помогнат да останем топли през зимата и прохладни през лятото.

В Русия има Паужетская, Верхне-Мутновская, Океанская и други геотермални електроцентрали. Но има много малко доказателства за използването на земната енергия в нашия частен сектор.

Реални предимства и недостатъци

Ако геотермалното отопление в частния сектор е получило относително малко разпространение в Русия, означава ли това, че идеята не си струва разходите за нейното изпълнение? Може би не си струва да преследвате този проблем? Оказа се, че това не е така.

Използването на геотермална отоплителна система за вашия дом е изгодно решение. И има няколко причини за това. Те включват бърз монтаж на оборудване, което може да работи дълго време без никакви прекъсвания.

Ако използвате висококачествен антифриз, а не вода, в отоплителната система, той няма да замръзне и износването му ще бъде минимално.

Изброяваме и други предимства на този вид отопление.

• Процедурата за изгаряне на горивото е изключена.Ние създаваме абсолютно огнеупорна система, която по време на работа не може да причини никакви щети на жилищата. Освен това се елиминират редица други проблеми, свързани с наличието на гориво: сега няма нужда да търсите място за съхранението му, да се занимавате с подготовката или доставката му.
• Значителна икономическа изгода.По време на експлоатацията на системата няма да са необходими допълнителни инвестиции. Годишното отопление се осигурява от природните сили, които ние не купуваме. Разбира се, при работа на термопомпа се консумира електрическа енергия, но количеството произведена енергия значително надвишава количеството консумирана енергия.
• Екологичен фактор.Геотермалното отопление на частна селска къща е екологично решение. Липсата на горивен процес елиминира изпускането на продукти от горенето в атмосферата. Ако много хора осъзнаят това и такава система за топлоснабдяване стане широко разпространена, отрицателното въздействие на хората върху природата ще намалее многократно.
• Компактност на системата.Не е необходимо да организирате отделно котелно помещение в дома си. Необходима е само термопомпа, която може да се постави например в мазето. Най-обемният контур на системата ще бъде разположен под земята или под водата, няма да го видите на повърхността на вашия сайт.
• Многофункционалност.Системата може да работи както за отопление през студения сезон, така и за охлаждане през летните жеги. Тоест на практика ще замени не само парното, но и климатика.
• Акустичен комфорт.Термопомпата работи почти безшумно.

Изборът на геотермална отоплителна система е рентабилен, въпреки факта, че ще трябва да харчите пари за закупуване и инсталиране на оборудване.

Между другото, като недостатък на системата те посочват именно разходите, които ще трябва да бъдат направени за инсталиране на системата и подготовката й за работа. Ще трябва да закупите самата помпа и някои материали и да извършите работа по инсталирането на външния колектор и вътрешната верига.

Не е тайна, че ресурсите стават по-скъпи от година на година, така че автономна отоплителна система, която може да се изплати в рамките на няколко години, винаги ще бъде икономически изгодна за нейния собственик

Тези разходи обаче се изплащат само през първите няколко години от експлоатацията. Последващото използване на положен в земята или потопен във вода колектор позволява значителни икономии.

Освен това самият процес на инсталиране не е толкова сложен, че да изисква поканата на специалисти от трети страни да го извършат. Ако не правите пробиване, тогава можете да направите всичко останало сами.

Галерия с изображения

Трябва да се отбележи, че някои занаятчии, в опит да спестят пари, са се научили да събират геотермална енергия.

За геотермалните източници на отопление

За геотермално отопление могат да се използват следните източници на земна топлинна енергия:

• висока температура;
• ниска температура.

Към високотемпературните спадат например термалните извори. Те могат да бъдат използвани, но техният обхват е ограничен от действителното местоположение на такива източници.

Докато в Исландия този вид енергия се използва активно, в Русия термалните води се намират далеч от населените места. Те са концентрирани максимално в Камчатка, където подпочвените води се използват като охладител и се подават към системите за топла вода.

За да използвате ефективно топлинната енергия на земята, не ви е необходим вулкан. Достатъчно е да използвате онези ресурси, които се намират само на 200 метра от земната повърхност

Но ние имаме всички необходими предпоставки за използването на нискотемпературни източници. За тази цел са подходящи околните въздушни маси, земя или вода.

За извличане на необходимата енергия се използва термопомпа. С негова помощ се извършва процедурата за преобразуване на околната температура в топлинна енергия не само за отопление, но и за захранване с топла вода на частно домакинство.

Галерия с изображения

Принципът на работа на такова отопление

Ако сте запознати с това как или работи, тогава сходството на тези процеси с принципа на работа на геотермалното отопление е очевидно. В основата на системата е термопомпа, която е свързана към два кръга – външен и вътрешен.

За да организирате традиционна отоплителна система във всяка къща, е необходимо да инсталирате тръби за транспортиране на охлаждаща течност и радиатори, при нагряване топлината ще тече в помещенията. В нашия случай също са необходими тръби и радиатори. Те формират вътрешния контур на системата. Може да се добави към диаграмата.

Външният контур изглежда много по-голям от вътрешния, въпреки че размерите му могат да бъдат оценени само по време на планирането и монтажа. По време на работа е невидим, защото е под земята или под водата. Обикновена вода или антифриз на основата на етиленгликол циркулира в тази верига, което е много за предпочитане.

Геотермалната отоплителна система включва два кръга - вътрешен и външен, както и сърцето на отоплителната система - термопомпа, която чрез компресиране на охлаждащата течност повишава нейната температура (+)

Във външната верига се нагрява до състоянието на средата, в която е потопен, и се изпраща в „загрята“ форма към термопомпата. Чрез него се пренася концентрирана топлина към вътрешния кръг, в резултат на което водата в тръбите, радиаторите и отопляемите подове се нагрява.

Така ключовият елемент, който оживява цялата система, е термопомпата. Ако в дома ви има обикновена пералня, тогава знайте: тази помпа ще заеме приблизително същата площ.

За да работи, той се нуждае от електричество, но, консумирайки само 1 kW, произвежда 4-5 kW топлина. И това не е чудо, тъй като източникът на „допълнителна“ енергия е известен - това е околната среда.

Два вида разположение на топлообменника

Има два варианта за отопление на частен дом, използвайки нискотемпературна енергия от елементи на околната среда. Основата на системата и в трите случая е геотермална помпа.

Вътрешната верига остава непроменена за всеки метод на отопление, а основната разлика е местоположението на външната верига.

Геотермалното отопление се предлага с топлообменник, разположен:

• вертикално– разположени в кладенци, които се докосват или не докосват водоносен хоризонт;
• хоризонтално– топлообменниците на системите се поставят в яма или открит резервоар под формата на намотка.

Всеки от изброените тук видове отопление се характеризира със своите характеристики, недостатъци и предимства.

Ако възнамерявате да създадете такава отоплителна система със собствените си ръце, ще ви е интересно да научите повече за всеки тип.

Галерия с изображения

Опция 1. Вертикално разположение на външния колектор

Този тип отопление се основава на интересен природен феномен: на дълбочина 50-100 m или повече от повърхността си земята има една и съща и постоянна температура от 10-12°C през цялата година.

За да можем да използваме тази земна енергия, е необходимо. Технологията е почти подобна на подготовката на водоприемник.

За да се запази максимално пейзажът, могат да се пробият няколко тръби от една и съща начална точка, но под различни ъгли.

Външната верига на системата ще бъде инсталирана директно в тези кладенци. Това ще ви позволи ефективно да отнемате топлината му от земята. Разбира се, този метод трудно може да се нарече прост и нискобюджетен.

За да създадете вертикална геотермална отоплителна система, трябва да използвате оборудване за пробиване на кладенци; без използване на сондажна платформа, решаването на проблемите с изграждането на системата ще бъде доста трудоемко (+)

Уместно е в случаите, когато територията, прилежаща към къщата, вече е разработена и нарушаването на нейния пейзаж е непрактично. Дълбочината на пробиване на кладенец може да достигне от 50 до 200 метра.

Конкретните параметри на кладенеца зависят от геоложката ситуация на обекта и параметрите на бъдещата структура. Срокът на експлоатация на този дизайн е приблизително 100 години.

За да инсталирате вертикална версия на системата с топлообменник, който извлича енергията на подпочвените води, ще трябва да пробиете два водоносни кладенеца.

От един от тях, наречен дебитен, с помощта на помпа се изтегля вода, която след пренос на топлина се отвежда във втория, приемен изход.

Недостатъкът на геотермалната система с два кладенеца е, че тя не е достатъчно ефективна за отопление на селска къща. Циркулационната помпа губи твърде много енергия. Но за подаване на охлаждащата течност към кръга на топъл под, получената топлинна енергия е напълно достатъчна

Вариант #2. Хоризонтално разположение на почвения колектор

За да поставите външната верига за хоризонтално отопление, трябва да знаете до каква дълбочина замръзва земята във вашия район.

Тръбите се полагат под нивото на замръзване в предварително подготвени окопи, покриващи доста голямо пространство: за отопление на къща, чиято площ е 200-250 квадратни метра. м, трябва да използвате приблизително 600 кв. m топлообменник. Това е шестстотин квадратни метра.

Недостатъкът на този дизайн е голямата площ, която заема. Ако имате нужда от морава, покрита с трева и цветя във вашия имот, това е вашият вариант. По-добре е да държите колекторните тръби далеч от плододаващи дървета (+)

Ясно е, че при такива условия обемът на изкопните работи ще бъде значителен. Освен това трябва да вземете предвид местоположението на дърветата и друга растителност на сайта в плана си, за да не ги замразите. Например, колекторните тръби не трябва да се намират по-близо от един и половина метра от дърветата.

Този метод на инсталиране се използва като правило в случаите, когато обектът току-що се разработва за строителство. Всички изчисления и планове за изграждане на вила, организиране на нейното отопление и планиране на парцела е най-добре да се извършват едновременно.

Галерия с изображения

Потапяне на хоризонтален топлообменник в резервоар

Този метод изисква специално местоположение на домакинството - на разстояние около 100 м от резервоар с достатъчна дълбочина. Освен това посоченият резервоар не трябва да замръзва до самото дъно, където ще бъде разположен външният контур на системата. И за това площта на резервоара не може да бъде по-малка от 200 квадратни метра. м.

Очевидното предимство на този метод е липсата на задължителни трудоемки изкопни работи, въпреки че все още трябва да се занимавате с подводното местоположение на колектора. Освен това ще се изисква специално разрешение за извършване на такава работа.

Въпреки това геотермалната инсталация, използваща водна енергия, все още е най-икономичната.

Направи го сам: какво и как

Ако сами ще инсталирате геотермално отопление, тогава е по-добре да закупите външната верига готова. Разбира се, ние обмисляме само начини за хоризонтално позициониране на външния топлообменник: под повърхността на почвата или под водата.

Много по-трудно е сами да инсталирате колектор за вертикален кладенец, ако нямате оборудване и умения за сондиране.

Термопомпата не е много голямо оборудване. Няма да заема много място в дома ви. В края на краищата, по размер той е сравним, например, с конвенционален котел на твърдо гориво. Свързването на вътрешната верига на вашия дом към него не е трудна задача.

Всъщност всичко се прави точно по същия начин, както при организирането и използването на традиционни източници на топлина. Основната трудност е дизайнът на външната верига.

Това разположение на къщата спрямо езерото е по-често срещано. Основното е, че резервоарът е на не повече от 100 метра от вилата

Най-добрият вариант е да се използва водоем, ако такъв се намира на разстояние не повече от 100 м. Необходимо е площта му да надвишава 200 кв.м. m, а дълбочината е 3 m (среден параметър на замръзване). Ако това водно тяло не ви принадлежи, тогава получаването на разрешение за използването му може да се превърне в проблем.

Ако резервоарът е езерце, което е във вашия имот, тогава въпросът става по-прост. Водата от езерцето може временно да се изпомпва. Тогава работата по дъното му може да се извърши лесно: ще трябва да поставите тръбите в спирала, като ги закрепите в това положение.

Изкопни работи ще са необходими само за изкопаване на изкоп, който ще е необходим за свързване на външния кръг към термопомпата.

След приключване на цялата работа езерото може да се напълни отново с вода. През следващите сто години външният топлообменник трябва да работи правилно и да не създава проблеми на собственика си.

Ако имате на ваше разположение парцел земя, върху който просто трябва да построите жилище и да отглеждате градина, има смисъл да планирате хоризонтален топлообменник от земен тип.

За да направите това, трябва да направите предварително изчисление на площта на бъдещия колектор въз основа на вече посочените по-горе параметри: 250-300 кв. м колектор на 100 кв. м отопляема площ на къщата.

Ако имате парцел без сгради или растителност, който искате да запазите, почвата може просто да се отстрани при изграждането на външен хоризонтален контур на почвата: това е по-лесно от копаене на окопи

Траншеите, в които ще бъдат положени тръбите на веригата, трябва да бъдат изкопани под нивото на замръзване на почвата.

Още по-добре, просто отстранете почвата до дълбочината на замръзване, поставете тръбите и след това върнете почвата на мястото й. Работата е трудоемка и сложна, но с голямо желание и решителност можете да я изпълните.

Разходи и перспективи за изплащане

Разходите за оборудване и неговото инсталиране по време на изграждането на геотермално отопление зависят от мощността на агрегата и производителя.

Всеки избира производител въз основа на собствените си съображения и информация за репутацията и надеждността на определена марка. Но мощността зависи от площта на стаята, която ще се обслужва.

Тази фигура обобщава предимствата от използването на геотермална отоплителна система. Точно това съотношение на входяща и изходяща енергия позволява на системата първо бързо да се изплати и след това да спести парите на собственика си (+)

Ако вземем предвид мощността, цената на термопомпите варира в следните граници:

• при 4-5 kW– 3000-7000 условни единици;
• при 5-10 kW– 4000-8000 условни единици;
• при 10-15 kW– 5000-10000 условни единици.

Ако добавим към тази сума разходите, необходими за извършване на монтажни работи (20-40%), тогава ще получим сума, която за мнозина ще изглежда абсолютно нереалистична.

Но всички тези разходи ще бъдат възстановени в много разумен срок. В бъдеще ще трябва да плащате само незначителни разходи за електроенергията, необходима за работата на помпата. И това е всичко!

Поради недостатъчната ефективност на геотермалните системи за отопление на жилищни сгради, те се използват като допълнение към основните отоплителни мрежи или се изграждат в комплекс с два или повече топлообменника

Както показва практиката, геотермалното отопление е особено полезно за къщи с обща отопляема площ от 150 квадратни метра. м. В рамките на пет до осем години всички разходи за инсталиране на отоплителни системи в тези къщи се възстановяват напълно.

Ако геотермалното отопление не е особено търсено сред собствениците на частни къщи, тогава ефективността на слънчевите системи вече е оценена от жителите на южните райони. Технологията е доста проста, а нейната рентабилност и практичност се потвърждават от дългогодишен опит в използването от западните страни и нашите сънародници.

За повече информация относно алтернативните източници на енергия вж.

Изводи и полезно видео по темата

Ако ви е по-лесно да възприемате визуална информация, тогава това видео ще ви позволи да видите със собствените си очи как точно функционира една геотермална система, както и да научите повече за това кой се възползва от този вид отопление и защо.

Каним ви да гледате кратко видео, в което собственикът на хоризонтален подпочвен колектор ще разкаже за впечатленията си от работата му. Освен това, като гледате това видео, ще научите за текущите разходи, свързани с експлоатацията на геотермална отоплителна система.

Всеки собственик на частен дом избира сам дали да закупи услугите на организации за доставка на ресурси или да разчита само на себе си. При това той се ръководи от цял ​​списък съображения.

Имате ли какво да добавите или имате въпроси относно геотермалното отопление на частен дом? Можете да оставяте коментари към публикацията. Формата за контакт се намира в долния блок.