Какво е геотермалното отопление?

Какво е геотермалното отопление?

От курса на училищната програма си спомняме, че геотермията е топлината на Земята. Следователно прилагателното "геотермално" се свързва по правило с гейзери и вулкани.

Част от естествената топлина на планетата се използва под формата на геотермална енергия. Например в Русия има няколко геотермални електроцентрали (Verkhne-Mutnovskaya, Pauzhetskaya, Okeanskaya и др.). Всички те се намират в Далечния изток.

Геотермалната енергия в нашата страна обаче се смята за неконвенционална и топлината на земното кълбо е алтернативен източник. Ето защо много малко хора знаят, че ниската потенциална топлина на Земята може да затопли къщите.

Геотермални системи за отопление са започнали да използват преди повече от тридесет години, в началото на 70-те години на XX век, когато първата поредица в "петролна криза". В момента тя е много разпространена в САЩ, Канада и Западна Европа. Например, в Швеция за отопление на жилищни сгради, използващи топлината на Балтийско море, както и в Германия инсталирането на геотермални системи за отопление се извършва с финансова подкрепа от държавата.

При нас, въпреки постоянното нарастване на цените за въглища, газ и други ресурси, геотермалното отопление е глупост. От тази статия ще научите как работи, какви геотермални системи за отопление съществуват и какви са предимствата и недостатъците от използването им.

Как действа геотермалното отопление

Геотермалната отоплителна система се състои от термопомпа и мрежа. Последните са поставени под земята (в земната повърхност или в кладенците) или на дъното на водните тела. Ще поговорим малко по-късно, докато ще разгледаме по-отблизо термопомпата.

Принципът на работата му е подобен на хладилника. Помпата, намираща се в къщата, "избира" енергията на земята и я превръща в топлина. За това незамръзващият фреон протича през мрежата, получавайки топлината на земята (вода), след това навлиза в изпарителя на топлообменника, където се събира топлина. Тази топлина отива за загряване на водата в батериите. След това фреонът се охлажда. За повтаряне на цикъла трябва да се загрее до 5-7 градуса. За това е необходима топлинната енергия на Земята. Дори и в най-суровите зими, температурата под земята не пада под +4 градуса, а на дълбочина от 30 метра е + 8-10 градуса.

Трябва да се отбележи, че през лятото термопомпата работи напротив: от земята до къщата има хладина, а топлината отива в червата. Ето защо работата на геотермалната помпа често се сравнява и с климатиците от реверсивен тип.

Видове геотермални отоплителни системи

Както вече беше споменато, тръбите на геотермалната отоплителна система могат да бъдат положени под земята, по дъното на резервоара и вътре в кладенеца. В тази връзка геотермалното отопление се отличава с хоризонтални, водни и вертикални контури.

В първия случай мрежата се полага на дълбочина под замръзване на почвата (зависи от климатичните особености на региона). Това изисква доста голяма площ. Така че, за да нагреете стая от 200 квадратни метра, се нуждаете от парцел от 500 квадратни метра.

Вторият вариант - магистралата, положена на дъното на резервоара. Смята се, че това е най-рентабилният начин за полагане на геотермално отопление, тъй като по-малко първоначални инвестиции и по-голяма ефективност. Но езерата и реките с дълбочина повече от 2 метра са далеч отвсякъде.

Третият тип геотермални отоплителни системи, напротив, е много скъп. Пробивните кладенци, за които е необходимо специално оборудване, не са евтини. Едно кладенец трябва да бъде пробит най-малко на 30 метра (в зависимост от терена). Но това не отнема много място, което означава, че е възможно да се използва геотермално отопление както за вече построени къщи, така и за сгради, разположени на малки парцели.

Предимства и недостатъци на геотермалното отопление

Геотермалното отопление е екологично чист. Използването на топлинната енергия на Земята не замърсява околната среда. Това е абсолютно безопасно за хората. Не се отделят вредни вещества, неприятни миризми. Няма риск от пожар, тъй като не се изгаря гориво. Освен това, термопомпите работят почти безшумно и не изискват почти никаква поддръжка.

Но основното е, че геотермалната енергия е безплатна. Средната цена на една геотермална отоплителна система (с монтаж и всички пускане в експлоатация) е 500-600 000 рубли. Експертите твърдят, че инвестицията се отплаща за около 5 години. В края на краищата не е необходимо да плащате за централизирано отопление. Разходите се извършват само при заплащане на електроенергия, от която работи термопомпата. И тук се крие основната липса на геотермално отопление, което го прави в нашата страна недопустим лукс.

Ще направим малко изчисление (в този случай ще използваме средните стойности и смятаме, че нагряването се извършва при "идеални условия", без топлинни загуби). Да приемем, че е необходим 1 кВт отоплителен капацитет за отопление на помещение с площ от 10 кв. М. Тогава, за да затоплите къщата, площ от 100 кв.м. Необходим е капацитет от 10 кВт. От един киловат от електричеството, потребявано от термопомпата, получавате до пет киловата тон. Следователно, за да се произвеждат 10 kW топлина, са необходими 2 kW електричество на час. За един ден - 48. За един месец - 1440 кВт. Ако цената на един киловат електричество е 2 рубли 50 копейки, геотермалното отопление ще струва 3 600 рубли на месец. Така се оказва, че свободната топлина на Земята е по-скъпа от всеки традиционен източник на енергия.

Независимо от това, геотермалното отопление става все по-популярно. Много селски къщи се преместват в централните райони на Русия. И готов ли сте да се откажете от газ и въглища в полза на алтернативна енергия?