Применение геотермальных вод в жилых домах | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 28 декабря, печатный экземпляр отправим 1 января.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №23 (157) июнь 2017 г.

Дата публикации: 26.05.2017

Статья просмотрена: 4 раза

Библиографическое описание:

Хамраев Т. Я. Применение геотермальных вод в жилых домах // Молодой ученый. — 2017. — №23. — С. 175-177. — URL https://moluch.ru/archive/157/40812/ (дата обращения: 16.12.2019).



Согласно постановлению Указа Президента Узбекистана ПП-45–12 от 1 марта 2013 года, в газете (“Народное слово”) писали об использовании возобновляемых энергоресурсов за счет экономии невозобновляемых энергоресурсов. Весь мир — Америка, Европа, Япония ‑ давно уже перешли на альтернативные источники энергоснабжения. Узбекистан – страна, богатая энергоресурсами, шедро их тратит. Но технологии становятся все доступнее, и избежать рационального использования собственных энергоресурсов, а значит, и финансовых средств нельзя. Мы отапливаем наши дома обычными методами и не задумываемся, что использованные источники не восстанавливаются.

А ведь наша планета Земля накапливает огромное количество тепловой энергии за теплые месяцы года, и мы должны научиться грамотно распоряжаться этими запасами, тем самым существенно сэкономить свои денежные средства и энергетические ресурсы. [1]

Строительные технологии становятся доступнее, а значит, есть возможность подумать об улучшении своих жилищных условий. Задумайтесь об энергопотреблении вашего дома и посчитайте, сколько средств улетает в трубу в прямом и переносном смысле в холодное время года. В Кашкадарьинской области определены места геотермальных подземных вод, например, в Касанском районе в селе Андабазор, в Мубарекском районе в селе Карлик температура геотермальных подземных вод поднимается до 70–800С. В данное время идут геологоразведочные поисковые работы и в Нишанском районе.

В некоторых местах определены источники геотермальных подземных вод с температурой около 60‑650С. Геотермальные подземные воды можно использовать для цели отопления жилого дома и помещения. Уровень капиталовложений достаточно высокий, но взамен мы получаем безопасную работу: с минимальными требованиями к сервисному обслуживанию альтернативную обогревательную систему, с максимально длительным сроком эксплуатации.

Коэффициент преобразования тепла высок, установка не требует много места и может быть внедрена на участке земли малой площади. Объем восстановительных работ после бурения незначителен, влияние пробуренной скважины на окружающую среду минимально. [1.2]

Рис. 1. Применение геотермальных вод в жилых коттеджах

На уровень грунтовых вод воздействие не оказывается, так как грунтовые воды не потребляются. Тепловая энергия переносится к конвекционной системе водяного отопления и применяется для горячего водоснабжения. Тепло из почвы поставляется посредством пластикового шланга. Экологически чистая, морозостойкая жидкость циркулирует в шланговой системе и переносит тепло к тепловому насосу, где оно преобразуется в высокотемпературное тепло для обогрева и горячего водоснабжения.

Шланг для передачи тепла укладывается на дне или в грунте дна, где температура еще немного выше, чем температура воды. Важно, чтобы шланг снабжался отягощающим грузом для предотвращения всплытия его на поверхность. Чем ниже он залегает, тем меньше риск повреждения. Водный источник, как источник тепла, очень эффективен для зданий с относительно высокими потребностями в тепло энергии.

Кроме вышеперечисленных источников тепла, насосная установка может использовать тепловые сбросы самого жилья для отопления и горячего водоснабжения ‑ сбросную воду, а также вентиляционные выбросы и дымовые газы. В последнем случае вытяжная система должна быть оборудована действующим вентиляционным агрегатом. Данная комбинация улучшает вентилирование дома и уменьшает проблемы с плесенью, сыростью, радоновой загазованностью. При подборе теплового насоса к вашей обогревательной системе невыгодно ориентировать мощностные показатели теплового насоса на максимальные требования к мощности (на покрытие энергетических расходов в отопительном контуре в самый холодный день года). Зарубежные опыты показывают, что тепловой насос должен генерировать около 50–70% от этого максимума, должен покрывать 70–90% (в зависимости от теплоисточника) от общей годовой потребности в энергии для отопления и горячего водоснабжения. При низких внешних температурах теплонасос применяется с имеющимся в наличии котельным оборудованием или пиковым доводчиком, которым он укомплектован. Тепловые насосы предлагают полноценное отопление зимой и кондиционирование воздуха летом.

И все это без дополнительных систем или устройств, без шума кондиционера и с самыми незначительными энергозатратами. С одной стороны, источники тепла (воздух, вода и грунтовые воды) приносят тепло, а с другой ‑ служат источником охлаждения. В зимнее время тепловой насос «трансформирует» тепло из окружающей среды для использования в стандартной системе отопления. Летом, наоборот, «холод» из скважины (7–9oC) используется, чтобы создать необходимый климат в помещениях дома. Фанкойлы подключаются к внешнему коллектору, а принцип работы системы холодоснабжения такой же, как и системы отопления, за исключением того, что вместо радиаторов используются фанкойлы. При пассивном охлаждении компрессор теплового насоса не работает, и теплоноситель просто циркулирует между скважиной и фанкойлами. Таким образом, холод из скважины напрямую поступает в систему кондиционирования.

Если пассивного охлаждения недостаточно, в системе кондиционирования используется холод, производимый тепловым насосом. При этом автоматически включается компрессор теплового насоса, и теплоноситель из скважины дополнительно охлаждается тепловым насосом.

Выводы

  1. Высокая эффективность теплового насоса, достигаемая за счет высокого КПД теплового насоса (от 400% до 500%), что обеспечивает получение на 1 кВт затраченной электроэнергии, 4–5 кВт тепловой энергии или 3–4 кВт мощности охлаждающего контура.
  2. Максимально стабильные характеристики (тепловая мощность, КПД теплового насоса) вне зависимости от погоды и времени года (температура грунта в скважинах постоянна).
  3. Отсутствие температурного влияния зондов на поверхностные грунты, отсутствие ограничений на озеленение и ландшафтный дизайн после установки зондов (в отличие от тепловых насосов на земляных или траншейных коллекторах).

Литература:

  1. Газета «Народное слово» № 42
  2. Курбанов, М. К. Геотермальные и гидроминеральные ресурсы Восточного Кавказа и Предкавказья,
  3. Дворов, И. М. Глубинное тепло земли.
Основные термины (генерируются автоматически): тепловой насос, горячее водоснабжение, тепловая энергия, вод, источник тепла, пассивное охлаждение, тепло, окружающая среда, скважина, система кондиционирования.


Похожие статьи

Воздушный тепловой насос как эффективный источник тепла...

Ключевые слова: воздушный тепловой насос, возобновляемые источники энергии, эффективные источники тепла, отопление и горячее водоснабжение жилого дома.

Эффективность работы теплового насоса при различных режимах

Основное отличие теплового насоса от других генераторов тепловой энергии (электрических, газовых и дизельных) заключается в том, что при производстве тепла до 80 процентов энергии извлекается из окружающей среды.

Современное состояние и перспективы использования...

Ключевые слова: низкопотенциальная энергия, сбросное тепло, низкопотенциальное тепло, тепловые насосы, пассивный дом, энергосбережение. Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) представляет собой основу народного хозяйства страны.

Использование теплонасосных установок (ТНУ) в промышленности

– отсутствие или сокращение вредных выбросов, в том числе термического загрязнения окружающей среды

ТНУ многоцелевого назначения для отпуска теплоты на тепловые нужды отопления и горячего водоснабжения (рисунок 1).

Анализ энергоэффективности тепловых насосов в системах...

Источниками низкопотенциальной тепловой энергии могут быть грунтовые и артезианские воды, озера, моря, тепло грунта, вторичные энергетические ресурсы — сбросы, сточные воды, вентиляционные выбросы и т. п...

Теплонасосная установка для утилизации теплоты оборотной воды

тепловой насос, горячая вода, технологическое оборудование, оборотная вода, температура, техническое водоснабжение, утилизация теплоты, окружающая среда, зависимость коэффициента преобразования...

Геотермальное отопление односемейного жилого дома

геотермальное отопление, тепловой насос, система, возобновляемый источник энергии, горизонтальный контур, почвенный теплообменник.

Применение теплового насоса в Ленинградской области

Теплонасосные установки для отопления и горячего водоснабжения. Г. Хайнрих, Х. Найорк, В. Нестлер.

энергоэффективность, тепловой насос, возобновляемые источники энергии., геотермальная энергия, низкопотенциальная энергия, теплоснабжение.

Анализ использования тепловой насосной установки...

тепловой насос, низкопотенциальная энергия, система, установка, Россия, тепловая энергия, инженерная система зданий, горячее водоснабжение, общественное здание, принципиальная схема.

Похожие статьи

Воздушный тепловой насос как эффективный источник тепла...

Ключевые слова: воздушный тепловой насос, возобновляемые источники энергии, эффективные источники тепла, отопление и горячее водоснабжение жилого дома.

Эффективность работы теплового насоса при различных режимах

Основное отличие теплового насоса от других генераторов тепловой энергии (электрических, газовых и дизельных) заключается в том, что при производстве тепла до 80 процентов энергии извлекается из окружающей среды.

Современное состояние и перспективы использования...

Ключевые слова: низкопотенциальная энергия, сбросное тепло, низкопотенциальное тепло, тепловые насосы, пассивный дом, энергосбережение. Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) представляет собой основу народного хозяйства страны.

Использование теплонасосных установок (ТНУ) в промышленности

– отсутствие или сокращение вредных выбросов, в том числе термического загрязнения окружающей среды

ТНУ многоцелевого назначения для отпуска теплоты на тепловые нужды отопления и горячего водоснабжения (рисунок 1).

Анализ энергоэффективности тепловых насосов в системах...

Источниками низкопотенциальной тепловой энергии могут быть грунтовые и артезианские воды, озера, моря, тепло грунта, вторичные энергетические ресурсы — сбросы, сточные воды, вентиляционные выбросы и т. п...

Теплонасосная установка для утилизации теплоты оборотной воды

тепловой насос, горячая вода, технологическое оборудование, оборотная вода, температура, техническое водоснабжение, утилизация теплоты, окружающая среда, зависимость коэффициента преобразования...

Геотермальное отопление односемейного жилого дома

геотермальное отопление, тепловой насос, система, возобновляемый источник энергии, горизонтальный контур, почвенный теплообменник.

Применение теплового насоса в Ленинградской области

Теплонасосные установки для отопления и горячего водоснабжения. Г. Хайнрих, Х. Найорк, В. Нестлер.

энергоэффективность, тепловой насос, возобновляемые источники энергии., геотермальная энергия, низкопотенциальная энергия, теплоснабжение.

Анализ использования тепловой насосной установки...

тепловой насос, низкопотенциальная энергия, система, установка, Россия, тепловая энергия, инженерная система зданий, горячее водоснабжение, общественное здание, принципиальная схема.

Задать вопрос