Как сделать геотермальное отопление дома своими руками
Прогрессивный способ геотермального отопления дома использует принцип работы, заключающийся в применении тепла земли для обогрева помещения. Так как традиционное топливо относится к исчерпаемым природным ресурсам, то стоит побеспокоиться заранее о переходе на новейшие неисчерпаемые источники энергии.
Лидерами в производстве и эксплуатации систем геотермального обогрева домов являются страны Скандинавии. Они популяризируют это вариант установок и предлагают его в регионы, имеющие широкий потенциал его использования.
Применение оборудования
Неверно считать, что отопление от земли можно использовать только там, где присутствуют горячие водные источники, есть теплые гейзеры и прочие природные подземные отопительные источники. Новейшие технологии позволяют успешно эксплуатировать геотермальное отопление дома и в умеренных широтах.
На сегодня в нашей стране этот вид обогрева пока еще относится к альтернативным способам получения тепла. Однако, в большинстве случаев он является практически идеальным для дачных или загородных домов. Установленное геотермальное отопление дома своими руками способно работать в двух режимах:
- обогрев в зимнее время;
- охлаждение во время жарко погоды.
Таким образом формируется наиболее благоприятная атмосфера в помещении.
ВИДЕО: Как работает геотермальное отопление
Эксплуатация системы
В доме необходимо установит тепловой насос. Он будет отбирать энергию от грунта или грунтовых вод, отдавая ее циркулирующему в доме по трубам теплоносителю. Этот принцип работы был выявлен еще в 19 веке французским физиком Сади Карно.
Составными элементами базового узла являются:
- компрессор;
- испаритель;
- конденсатор;
- дроссельный клапан.
Компрессор занимается «сжатием» тепла и перемещением его к потребителям. Сам прибор нуждается во внешнем источнике электропитания.
Работа теплового насоса проводится по следующему алгоритму:
- Коллектор-теплозаборник должен содержать внутри жидкость, имеющую низкую температуру замерзания. Часто при изготовлении геотермального отопления своими руками внутрь заливают воду с повышенным содержанием солей, разбавленный водой спирт, гликолевые смеси.
- В модуле испарителя тепло отдается хладагенту, имеющему невысокую температуру кипения, в это время он закипает и переходит в парообразное состояние.
- Установленный в цепи компрессор способствует повышению давления пара, из этого следует повышение температуры вещества до 78-80 0 С.
- Попадая в конденсатор вещество-хладагент переходит в жидкую фазу, одновременно с этим выделяется энергия для контура отопления.
- Возврат образовавшейся жидкости в компрессор осуществляется сквозь дроссельный клапан.
Так как тепловой насос для отопления дома работает по принципу рефрижератора, то его часто называют «холодильником наоборот». Во многих случаях энергия из земли применяется для монтажа теплых полов.
Правильно проведенные расчеты и грамотно выполненный монтаж теплообменника способны обеспечить отдачу от одного потребленного насосом киловатта пятикратное увеличение мощности на выходе.
ВИДЕО: Как работает геотермальный тепловой насос
Монтаж теплообменника
Актуальными типами установки являются такие варианты:
- вертикальный, когда нужно бурить несколько скважин;
- горизонтальный, где выкапывают траншеи ниже глубины промерзания;
- подводный, когда укладка проводится по дну ближайшего водоема.
Бурение скважин
Для эффективного использования тепловой энергии земли, если участок возле строения небольшой, необходимо бурить глубинные скважины. В глубине земли на нескольких метрах сохраняется стабильная положительная температура. Применение таких геотермальных скважин обеспечивает теплом контур теплообменника. Далее это тепло передается второму внутреннему контуру, расположенному в помещении.
Часто бурение нескольких скважин обходится даже ниже, чем проведение укладки по дну водоема. Благодаря этому процесс становится доступным для большего количества желающих.
Процесс проводится малогабаритной буровой установкой и небольшим количеством вспомогательной техники. Это практически не затрагивает окружающую территорию. Обустройство скважины допускается даже в воде, но она не должна быть ближе, чем на 2-3 м от жилого строения.
Максимальная используемая глубина составляет до 200 м, но часто эффективность появляется с уровня в 50 м. На следующем этапе выполняется обустройство скважины. Внутрь полости ставится трубка из пластика, диаметром от 40 мм. В нее пропускают от одной до четырех петель коллектора.
Полость между грунтом и наружной стенкой трубки необходимо заполнить теплопроводным материалом. Выполняется проводка теплотрассы с подключением к тепловому насосу.
Энергия воды
Этот вариант по стоимости – самый рациональный, поскольку не требует подготовки траншей, котлована и прочих земельных работ. Но такой способен доступен далеко не для каждого – минимальный объем водоема, достаточный для отопление дома 100 кв.м. должен быть не менее 200 куб.м и располагаться не далее, чем 100 метров от домостроения.
В водоемы трубы прокладываются по дну, чтобы не допустить их промерзания в пик морозов.
Проведение расчетов
Чтобы выполнить расчет системы, необходимо учитывать базовые параметры:
- на глубине, превышающей в средней полосе России 15-20 м, температура выдерживается на уровне +8-+10 0 С;
- для вертикальных конструкций принято брать в расчетах получаемое значение мощности в 50 Вт на 1 м высоты, а более точные значения зависят от степени влажности породы, присутствия грунтовых вод и пр.;
- сухая порода дает 20-25 Вт/м;
- увлажненная глина либо песчаник 45-55 Вт/м;
- твердые гранитные породы обеспечат до 85 Вт/м;
- наличие грунтовой воды дает до 110 Вт/м.
Использование теплового насоса
Долговечность системы зависит от характеристик и условий, в которых работает тепловой насос. В геотермальных установках он способен работать примерно 1800 часов в год. Это является средним значением для широт без термальных подземных источников.
Принцип работы теплового насоса
Принцип работы системы термального отопления идентичен и никак не связан со страной производителя или брендом. Геотермальные насосы могут различаться по дизайну исполнения, размеру, внешнему виду, но коэффициент производства тепла всегда будет одинаков у насосов разных фирм и разных стран. Связано это именно с особенностью переработки природной энергии в тепловую.
Нельзя допускать слишком большую выработку насоса, так как этот процесс способен привести к значительному понижению температуры грунта вокруг скважины, а иногда доходит до ее промерзания.
Последствия таких просчетов в итоге приводят к пагубным последствиям – грунт проседает неравномерно, в каких-то местах уходит очень глубоко, в результате чего повреждаются защитные пластиковые трубы. Если дом располагается рядом, то может произойти деформация фундамента или стен за счет геологических изменений.
Периодически необходимо принимать меры по «регенерации» грунта, для чего в теплообменник поставляют дополнительную тепловую энергию. Это может быть энергия солнечного коллектора либо подогрев зонда, когда используется тепловой насос в режиме охлаждения помещений.
В заключение необходимо отметить, что геотермальная установка пока доступна не всем. В некоторых случаях срок окупаемости может продлиться более 10 лет, но в конечно итоге именно такие способы обогрева дома в скором будущем станут не просто альтернативными, но единственно возможными.
ВИДЕО: Геотермальные тепловые насосы
Геотермальное отопление дома своими руками: сравнительный обзор способов устройства
Многие владельцы частных домов все еще считают, что геотермальное отопление – это термин чуть ли не из области научной фантастики, и актуален он только для тех регионов, где бурлят горячие источники и имеется высокая вулканическая активность. А поскольку такие природные явления – редкость, то перспективы использования данной альтернативной энергии в наших условиях выглядят для многих туманно. На самом деле геотермальный насос с успехом генерирует тепло и при невысоких температурах, так что даже в умеренном климате применять его можно довольно эффективно. А вот под силу ли смонтировать геотермальное отопление дома своими руками? С этим попробуем разобраться.
Классификация по конструкционному типу
Принцип работы геотермального отопления схож с принципом работы кондиционера или холодильника. Основным элементом является тепловой насос, включенный в два контура.
Принцип работы геотермального (теплового) насоса
Внутренний контур представляет собой традиционную систему отопления, состоящую из труб и радиаторов. Внешний – внушительных размеров теплообменник, находящийся под землей или толщей воды. Внутри него может циркулировать как специальная жидкость с антифризом, так и обычная вода. Теплоноситель принимает на себя температуру среды и «подогретый» поступает в тепловой насос, аккумулированное тепло передается внутреннему контуру. Таким образом происходит нагрев воды в трубах и радиаторах.
Геотермальный (тепловой) насос – ключевой элемент системы. Это компактный агрегат, занимает места не больше, чем привычная нашему взгляду стиральная машина. Если говорить о производительности, то на каждый 1 кВт потребленной электроэнергии, насос «выдает» до 4-5 кВт тепловой энергии. В то время как обычный кондиционер, который имеет схожий принцип работы, на 1 кВт затраченной электроэнергии «ответит» 1 кВт тепловой.
Схема устройства геотермального отопления в частном доме
Надо признать, что устройство этого вида отопления является самым дорогим и трудоемким на сегодняшний день. Львиную долю его стоимости составляет покупка оборудования и, конечно, земляные работы. Естественно, что бережливый хозяин задумывается, а нельзя ли сэкономить, например, на монтаже и сделать геотермальное отопление своими руками? Для того, чтобы ответить на этот вопрос, необходимо разобраться, какие же системы применяют чаще всего и уяснить особенности их устройства.
Существуют и другие типы насосов, используемых в системах отопления. Более подробно об этом вы узнаете из нашей статьи: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/teplovye-nasosy-dlya-otopleniya-doma.html
Горизонтальный теплообменник
Довольно часто используют горизонтальный контур, при устройстве которого трубы укладывают в траншеи на глубину большую, чем уровень промерзания почвы в данной местности.
Недостаток системы геотермального отопления с горизонтальным контуром — большая площадь, занимаемая коллектором
Недостаток – территория, занимаемая контуром, должна быть намного больше самого дома, так, для отопления здания площадью в 250 м², под трубы «уйдет» около 600 м². Не каждый застройщик может позволить себе подобную роскошь.
К тому же возникают неудобства, если участок уже облагорожен, приходится соблюдать, например, расстояние от деревьев (1,5 м) и многие другие нюансы.
Вертикальный теплообменник
Более компактный, но и более дорогой вариант – вертикальный теплообменник. Для его установки не потребуется большая площадь, но зато потребуется специальное бурильное оборудование.
Монтаж вертикального теплообменника требует использования специального бурильного оборудования
Глубина скважины, в зависимости от технологии, может достигать 50-200 м, зато срок ее службы до 100 лет. Особенно актуален этот способ, когда планируют геотермальное отопление загородного дома с обустроенной прилегающей территорией, он позволяет сохранить ландшафт практически в первозданном виде.
Водоразмещенный теплообменник
Наиболее экономичная геотермальная установка использует тепловую энергию воды. Ее рекомендуют, если расстояние до ближайшего водоема не превышает 100 м.
Водоразмещенный теплообменник является наиболее выгодным и следовательно более целесообразным для устройства
Контур из труб в виде спирали укладывают на дно, глубина залегания должна быть меньше 2,5-3 м, то есть глубже зоны промерзания. Площадь водоема – от 200 м². Главный плюс – нет необходимости выполнять трудоемкие земляные работы, но необходимо получить разрешение специальных служб. Затратив значительные средства на дорогостоящее оборудование, не стоит экономить на качественном монтаже. Ведь именно от него будет зависеть качество и эффективность всей системы.
Как видим, смонтировать геотермальное отопление дома своими руками не так уж просто. Из всех перечисленных видов, пожалуй, только последний вариант будет достаточно просто воплотить в жизнь самостоятельно. Но даже в этом случае стоит взвесить, все «за» и «против».
О достоинствах и недостатках системы
Впервые к геотермальному отоплению пристально присмотрелись в США, во время кризиса в 80-х. Достаточно дорогие установки прописались в домах самых богатых и продвинутых, но постепенно они становились все доступнее и популярнее. Европа взяла новинку на заметку и стала активно внедрять на своих просторах. Сейчас этот вид отопления уже совсем не диковинка, в Швеции, например, около 70% всего тепла синтезируется при помощи тепловых насосов.
Производители чудо-оборудования и зеленые в один голос твердят о преимуществах этого вида отопления перед всеми остальными, главные плюсы, на которые делается акцент, такие:
- для отопления используется тепловая энергия земли, которая является возобновляемой и неисчерпаемой;
- не существует риска возгорания;
- отпадает потребность в доставке и хранении топливных материалов;
- при работе оборудования не образуются какие-либо вредные выбросы, система абсолютно безопасна и экологична;
- система работает автономно, не нуждается в постоянном контроле и вмешательстве;
- она экономична, практически не требует от владельца затрат на обслуживание;
- при всем разнообразии моделей, коэффициент производительности оборудования остается неизменно высоким.
Геотермальная система отопления хорошо проявила себя в сочетании с «теплыми полами». Подобный дуэт обеспечивает равномерное распределение температуры и препятствует образованию зон перегрева.
Важно! Наиболее выгоден этот вид отопления для домов, площадью до 150 м², владельцы таких небольших коттеджей уверяют, что затраты окупаются за каких-нибудь 3-4 года.
Отметим, что на постсоветском пространстве эти системы пока еще не стали популярными. Во многом это объясняется достаточно весомыми капиталовложениями, которые потребуется сделать в самом начале, и довольно длительным сроком окупаемости. Убедить наших сограждан, что это, в конце концов, все равно экономически выгодно, достаточно сложно. Хотя, если учесть ежегодное подорожание привычных теплоносителей и то, что система рассчитана в среднем на 100 лет эффективной работы, то выбор покажется вполне оправданным.
Особенности геотермального отопления загородного дома
Проблема устройства эффективной системы отопления загородного дома все чаще требует нестандартного подхода. Привычные источники обогрева, которые выделяют тепло при горении, давно признаются экономически невыгодными. К «новинкам», активно прокладывающим себе дорогу на рынке, относят геотермальное отопление дома. Учитывая постоянный рост цен на газ и электричество, оно становится заманчивой альтернативой традиционным вариантам, хотя и является более сложным в проектировании и установке.
Содержание
Преимущества и недостатки такого отопления ↑
Появление новых технологий позволило открыть доступ к использованию энергетического потенциала земли практически каждому домовладельцу, подарив возможность использовать геотермальные системы отопления в частном секторе. Грунт аккумулирует в себе до 98% всей солнечной энергии, попадающей на его поверхность. Поэтому даже в зимнее время в толще земли сохраняется достаточно тепла, способного обогревать здания, нужно только «доставить» его по адресу с помощью специального оборудования.
Основными элементами геотермального отопления являются тепловой насос и теплообменник
Отметим, что стоимость геотермального отопления довольно высока. Средства, затраченные на приобретение оборудования и его установку, окупаются приблизительно через 5-8 лет. Это обстоятельство несколько смущает тех, кто мечтает о недорогом и эффективном обогреве помещений, но не готов к капитальным расходам.
[include id=»5″ title=»РСЯ — в записи»]
Плюсы данного вида отопления:
- повсеместность и доступность данного вида энергии;
- безвредность для окружающей среды и человека;
- неограниченное количество;
- низкие эксплуатационные расходы на содержание установки.
Сама геотермальная энергия не стоит ни копейки, но источником затрат становится электроэнергия, необходимая для работы теплового насоса. Затрачивая один ее киловатт, получают от трех до пяти киловатт тепла.
Принцип работы геотермального отопления ↑
Принцип, по которому работает геотермальное отопление загородного дома, схож с принципом работы кондиционера. Основной элемент – тепловой насос, размером приблизительно со стиральную машинку, который включен в два контура. Первый, внутренний контур, – привычная нашему глазу система отопления дома, состоящая из таких же труб и радиаторов, как обычно. Второй контур (внешний) – теплообменник, находящийся под землей или водой. Внутри контура может циркулировать как обычная вода, так и специальная жидкость с антифризом.
Принцип работы геотермального отопления схож с принципом работы кондиционера
Во внешнем контуре теплоноситель (вода) принимает температуру среды и затем поступает в тепловой насос, который может быть настроен как на обогрев помещения, так и на его кондиционирование. Аккумулированное в насосе тепло при охлаждении передается внешнему контуру, а при обогреве – внутреннему.
О способах устройства контуров ↑
Некоторые умельцы задаются вопросом, а можно ли сделать геотермальное отопление своими руками. Ответим честно – довольно сложно. Для этого рядом со зданием оборудуют конструкцию, находящуюся на значительной глубине от поверхности земли (иногда до нескольких сотен метров) и состоящую из замкнутой системы труб. Выбор конструкции теплообменника и размера коллектора будет зависеть от нескольких параметров. Среди основных – глубина залегания и теплопроводность грунта.
Существует три схемы геотермального отопления, то есть обустройства наружного контура для сбора тепловой энергии.
- Наиболее эффективен вертикальный теплообменник со скважинным насосом. Его устройство потребует специального оборудования и значительных затрат на бурение скважин, которые могут быть довольно глубокими: от 50 до 200 метров, но полученный результат оправдает расходы, срок службы скважины до 100 лет.
[include id=»6″ title=»РСЯ — в записи»]
- Более прост в изготовлении теплообменник горизонтального типа, в котором трубы располагаются под землей ниже уровня промерзания почвы. Главный минус данного способа – для отопления даже сравнительно небольшого дома, потребуется занять под коллектор довольно большую площадь. Например, для здания площадью 200 «квадратов» – 500 кв. метров. Кроме того, располагать трубы нужно на определенном расстоянии от деревьев (1,5 м от кроны), что тоже не всегда удобно.
- Гораздо дешевле обходится теплообменник, размещенный в водоеме на достаточной глубине, не доступной для промерзания. Его устройство не требует проведения дорогостоящих и утомительных земляных работ. Пожалуй, именно такой вариант проще всего воплотить в жизнь, при условии, что водоем расположен не далее, чем в 100 метрах от дома. Это шанс сделать геотермальное отопление дома своими руками.
Горизонтальный и вертикальный теплообменник
Внешний контур собирают из полиэтиленовых труб. Предварительные расчеты осуществляют из соотношения 40-50 Вт тепловой энергии на один метр коллектора. Таким образом, при производительности насоса 10 кВт, нужно будет пробурить скважину протяженностью приблизительно 160-200 метров. Иногда выгоднее вместо одной большой скважины пробурить несколько неглубоких, чтобы получить необходимую расчетную глубину. Для сохранения ландшафта участка, специалисты применяют кластерную технологию: бурение скважин из одной точки, но в разных направлениях.
В заключении — видео с частным примером ↑
Каждый владелец частного дома сталкивается с необходимостью его обогрева в холодное время года. Вариантов отопления, конечно, масса как традиционных, так и новомодных. В данной статье мы рассмотрели принципы работы, преимущества и недостатки геотермального отопления, которое является одной из перспективных альтернатив привычным источникам тепла.
Принцип действия, монтаж, плюсы и минусы геотермального отопления для дома
Перед любым владельцем частного дома всегда встаёт проблема обеспечения дома теплом. На сегодняшний день есть много различных вариантов обеспечения отопления в частном доме. Один из способов ─ это геотермальное отопление. Многие люди, когда слышат это название, думают, что такие системы строят только в местах горячих водных источников и гейзеров. Но это далеко не так. Современные геотермальные тепловые установки успешно работают даже в средней полосе России, где невысокая среднегодовая температура. В этой статье мы поговорим о принципе работы геотермальных установок для отопления дома, их преимуществах и недостатках, а также особенностях использования.
Принцип работы геотермального отопления дома
Принцип работы установки геотермального отопления похож на холодильную установку или систему кондиционирования. В таких установках тепловая энергия отбирается из грунта посредством специального теплового насоса. Принцип работы заключается в следующем. В доме или подсобном помещении устанавливается сам тепловой насос, а в землю опускается теплообменник, через который циркулирует теплоноситель. Подобные системы геотермального отопления могут использоваться не только в частном доме, но и в производственных помещениях.
Температура грунта, где находится теплообменник, обычно составляет 5─7 градусов. Благодаря свойству газов изменять свою температуру при сжатии и расширении такая низкая температура грунта превращается в нагретый теплоноситель, которого вполне хватает для отопления дома. После отдачи тепла в системе отопления, теплоноситель возвращается к первоначальному давлению и остывает ниже температуры грунта. Затем он снова отправляется в теплообменник, где нагревается от грунта. Вышеописанный процесс называют циклом Карно. На этом явлении и основан принцип работы геотермального отопления дома.
Способы реализации геотермального отопления
Существует несколько вариантов реализации геотермального отопления дома. Основные отличия этих вариантов заключаются в расположении внешнего теплообменного контура. При этом внутренний контур во всех случаях используется одинаковый. Два основных способа реализации:
- С вертикальным теплообменником;
- С горизонтальным теплообменником.
Вертикальный теплообменник
На глубине примерно 100 метров от поверхности Земли грунт имеет температуру около 10 градусов круглый год. Для использования этой тепловой энергии, проводится бурение скважин. Чтобы меньше навредить окружающему ландшафту, специалисты часто бурят скважины под разными углами из одной точки. В этих скважинах монтируется внешний контур геотермальной системы. Так обеспечивается эффективный отбор тепла из грунта. Этот способ довольно аккуратный и не сильно портит территорию рядом с домом. Но без специального оборудования его выполнить не получится, поскольку требуется бурение глубоких вертикальных скважин.
Система геотермального отопления с вертикальным теплообменником
Такой способ реализации геотермального отопления будет востребован, когда дом построен, и территория вокруг него обустроена. Глубина скважин в разных случаях может быть от 70 до 200 метров. Конечная глубина зависит от параметров геотермальной установки и геологической ситуации в конкретном регионе. Специалисты называют срок эксплуатации таких установок в районе 100 лет, но в реальности замена отдельных узлов потребуется через 20─30 лет.
Если создаётся вертикальный теплообменник, который будет извлекать тепловую энергию в подземных вод, то делается две скважины. Первая скважина называется дебетовой. В ней с помощью насоса осуществляется забор воды. Это вода отдаёт тепло во внутреннем контуре, а затем сливается во вторую скважину, которая называется приёмной. Среди недостатков подобных систем с двумя скважинами стоит назвать недостаточную эффективность. Здесь большое количество электроэнергии уходит на обеспечение работы циркуляционного насоса. Однако такие геотермальные системы вполне подходят для работы тёплых полов в доме.
Горизонтальный теплообменник
Как можно понять из названия, теплообменник в таких геотермальных установках для отопления дома укладывается горизонтально. Перед тем как это делать, нужно точно знать глубину промерзания земли в вашем регионе. Трубки теплообменника укладываются в траншеи, которые находятся ниже уровня промерзания земли. В этом случае требуется большое пространство для укладки теплообменника.
Так, для отопления дома площадью 250 квадратных метров потребуется уложить теплообменник на площади 600 «квадратов». А это целый дачный участок площадью 6 соток. Занимаемая площадь является главным минусом этого варианта. Если перед домом у вас довольно много места в виде лужайки с травой, то такой вариант подойдёт. А если там растут деревья, стоят теплицы и тому подобное, то этот вариант геотермального отопления для вас не подходит.
Система геотермального отопления с горизонтальным теплообменником
Горизонтальный теплообменник в близлежащем водоёме
Это довольно редкий случай. Требуется, чтобы дом находился не более чем в 100 метрах от водоёма. Это может быть естественный или искусственный водоём, но он не должен промерзать до дна в зимнее время. Именно на дне будет уложен горизонтальный контур теплообменника. Площадь водоёма должна быть как минимум 200 «квадратов». Считается, что этот способ организации внешнего теплообменника наименее затратный. Но такое расположение домов встречается нечасто. А если ли это водоём общественный, то укладка в него теплообменника может обернуться проблемами с законом.
Система геотермального отопления с горизонтальным теплообменником в водоёме
Явным плюсом такого варианта геотермального отопления является отсутствие земляных работ. Но не стоит думать, что подводное расположение теплообменника организовать очень просто. Вполне возможно, что потребуется разрешение контролирующих органов на проведение подобных работ. Однако этот вариант всё равно остаётся самым экономным из вышеперечисленных.
Особенности
Стоит сказать о нескольких особенностях геотермальных систем отопления дома.
Отличие, например, от газового или электрического котла заключается в том, что здесь не требуется нагрев теплоносителя до высоких температур. Работа в низкотемпературном режиме обеспечивает меньшие энергетические затраты. Как известно, в системе отопления для компенсации низкой температуры теплоносителя используется увеличение поверхности радиатора. Чтобы этого не делать, рекомендуется использовать тёплые полы. Подобный вид отопления дома будет в этом случае более рациональным, поскольку тепло будет поступать сразу в зону обитания, а не в пространство под потолок помещения.
Кроме того, в актив тёплых полов стоит записать минимум потерь тепла. Величина тепловых потерь в основном зависит от дельты температур. В случае с низким температурным режимом геотермального отопления эти потери минимальны. Вторым существенным преимуществом тёплого пола является то, что происходит непосредственный нагрев самих конструкций дома (в этом случае пола). В случае с радиаторами нагретый воздух лишь немного охватывает остекление окон и часть близлежащей стены.
Преимущества и недостатки
- Практически неисчерпаемый и стабильный источник энергии;
- Производители подобных систем называют такое отопление бесплатным для владельца. Но это не так, поскольку нельзя забывать о затратах на электричество. Тем не менее, это обходится дешевле традиционных систем отопления;
- Геотермальное отопление можно использовать практически в любом регионе, за исключением северных;
- Геотермальные отопительные установки не имеют вредных выбросов;
- Занимают немного места в доме (размером примерно с холодильник);
- Возможна настройка работы установок как на нагрев, так и на охлаждение;
- Если есть необходимость, то геотермальную установку можно интегрировать в систему отопления дома с газовым или электрическим котлом.
- Длительный срок окупаемости;
- Большая сумма первоначальных вложений при покупке и монтаже системы геотермального отопления.
Расходы на приобретение оборудования и его установку зависят в основном от мощности и фирмы-производителя. Что касается компании-производителя, то многие здесь руководствуются своими соображениями, а также рекомендациями знакомых. А вот мощность геотермальных установок выбирается в зависимости от площади отапливаемого помещения. В зависимости от мощности геотермальных установок для отопления дома можно обозначить следующий интервал цен:
- 4─5 кВт – от 3 до 7 тысяч $;
- 5─10 кВт – от 4 до 8 $;
- 10─15 кВт – от 5 до 10 $.
К указанным суммам следует добавить затраты на монтаж оборудования, которые составляют примерно 30 процентов от стоимости самой геотермальной установки. В результате получится совершенно неподъемная сумма для большинства населения в нашей стране. К тому же, срок окупаемости будет довольно большой. Утешаться придётся лишь тем, что теперь в расходах на отопление у вас небольшая сумма за электричество.
Геотермальное отопление дома своими руками
Если вы собираетесь осуществить монтаж геотермального отопления дома своими руками, то лучше приобрести все узлы установки в готовом виде. В том числе, и внешний теплообменный контур. В случае монтажа геотермального отопления дома своими руками следует рассматривать исключительно вариант с горизонтальным теплообменником. Его можно укладывать как в грунт, так и в воду. А вот вариант с вертикальным теплообменником самостоятельно сделать вряд ли получится. Ведь в этом случае потребуется буровое оборудование и необходимые навыки в этом направлении.
Сам тепловой насос является довольно компактным оборудованием и не займёт много места в доме. По размерам он практически соответствует традиционным твердотопливным котлам. Самостоятельно можно без проблем подключить внутренний контур к выводам теплового насоса. В принципе, вся система организуется по дому так же, как и в случае с использованием традиционных источников энергии. Основной трудностью при создании геотермального отопления своими руками будет монтаж внешнего контура теплообменника.
Трубы теплообменника укладывается по спирали, и закрепляются в таком положении. От водоёма потребуется прорыть траншею, которая будет использоваться для соединения теплового насоса в доме и внешнего контура. После того как все земляные работы будут закончены, водоём заполняется водой, а контур ─ антифризом.
Если вы устраиваете систему геотермального отопления дома на участке, где нет жилья и сада, то делайте горизонтальный теплообменник, установленный в грунт. На средний дом площадью 100 квадратных метров потребуется 250─300 «квадратов» под теплообменник. Если же у вас участок с домом и садом, то монтаж внешнего теплообменника становится довольно проблематичным. В этом случае можно рыть траншеи, не задевая деревья, и укладывать в них внешний контур. После окончания работ можно будет вернуть грунт на место. Как вы понимаете, этот процесс очень трудоёмкий и займёт много времени.
Геотермальное отопление загородного дома своими руками
Экология потребления.Усадьба:Мы знаем, что геотермия – это тепло Земли, а понятие «геотермальный» зачастую ассоциируется у нас с вулканами и гейзерами. Многие уверены, что геотермальное отопление дома своими руками – это фантастика. Но это не так!
Мы знаем, что геотермия – это тепло Земли, а понятие «геотермальный» зачастую ассоциируется у нас с вулканами и гейзерами. В России геотермальная энергетика используется преимущественно в промышленных масштабах, например, существуют дальневосточные электростанции, работающие на основе тепла Земли. Многие уверены, что геотермальное отопление дома своими руками – это фантастика. Но это не так!
Несколько исторических фактов
Когда в 70-е годы прошедшего столетия разразился нефтяной кризис, на Западе возникла жгучая потребность в альтернативных источниках энергии. Именно в тут пору и стали создаваться первые геотермальные отопительные системы. Сегодня они получили широкое распространение в Соединенных Штатах, в Канаде и в западноевропейских государствах.
Например, в Швеции активно используют воду Балтийского моря, температура которой составляет + 4 градуса. В Германии внедрение геотермальных отопительных систем даже спонсируется на государственном уровне. В России действуют Паужетская, Верхне-Мутновская, Океанская и другие геотермальные электростанции. Но фактов использования энергии Земли в нашем частном секторе очень мало.
Реальные преимущества и недостатки
Если в России геотермальное отопление частного сектора получило сравнительно малое распространение, значит ли это, что идея не стоит затрат на её воплощение? Может быть, и заниматься этим вопросом не стоит? Оказалось, что это не так.
Использование системы геотермального отопления жилища – решение выгодное. И тому есть несколько причин. В их числе и быстрая установка оборудования, которое способно длительное время работать без каких-либо перебоев. Если использовать в отопительной системе не воду, а качественный антифриз, она не будет промерзать и её износ будет минимальным.
Перечислим и прочие преимущества этого вида отопления.
- Исключается процедура сжигания топлива. Мы создаём абсолютно пожаробезопасную систему, которая, в процессе своей эксплуатации, не сможет нанести жилью никакого ущерба. Кроме того, исключается ряд других моментов, связанных с присутствием топлива: теперь не нужно искать место для его хранения, заниматься его заготовкой или доставкой.
- Акустический комфорт. Тепловой насос работает практически бесшумно.
- Существенная экономическая выгода. В процессе эксплуатации системы не потребуется никаких дополнительных вложений. Ежегодный обогрев обеспечивают силы природы, которые мы не покупаем. Конечно, при функционировании теплового насоса затрачивается электрическая энергия, но при этом объём производимой энергии существенно превышает размеры потребления.
- Экологический фактор. Геотермальное отопление частного загородного дома – это экологически безопасное решение. Отсутствие процесса горения исключает поступление в атмосферу продуктов сгорания. Если это осознают многие, и такая система теплоснабжения получит должное повсеместное распространение, негативное влияние людей на природу многократно уменьшится.
- Компактность системы. Вам не придется организовывать в своём доме обособленное помещение котельной. Всё, что будет необходимо – это тепловой насос, который можно разместить, например, в подвале. Наиболее объёмный контур системы будет располагаться под землей или под водой, на поверхности вашего участка вы его не увидите.
- Многофункциональность. Система может работать как на отопление в холодное время года, так и на охлаждение в период летней жары. То есть, по сути, она заменит вам не только обогреватель, но и кондиционер.
Выбор геотермальной системы отопления экономически выгоден, несмотря на то, что придется потратиться на покупку и установку оборудования. Кстати, в качестве недостатка системы упоминают именно затраты, на которые придется пойти, чтобы установить систему и подготовить её к работе. Нужно будет купить сам насос и некоторые материалы, выполнить работы по монтажу наружного и внутреннего контуров коллектора.
Впрочем, эти расходы окупаются всего за несколько первых лет эксплуатации. Последующее использование коллектора позволяет сэкономить значительные средства. К тому же сам процесс монтажа не настолько сложен, чтобы приглашать для его выполнения сторонних специалистов. Если не заниматься бурением, то всё остальное можно сделать самостоятельно.
Источники геотермального отопления
Для геотермального отопления можно использовать следующие источники земной тепловой энергии:
К высокотемпературным относятся, например, термальные источники. Использовать-то их можно, но область их применения ограничивается фактическим местом нахождения таких источников. Если в Исландии этот вид энергии активно применяется, то в России термальные воды находятся далеко от населенных пунктов. Максимально они сконцентрированы на Камчатке, где подземную воду применяют в качестве теплоносителя и поставляют в системы ГВС.
Зато для применения низкотемпературных источников у нас имеются все необходимые предпосылки. Для этой цели подойдут окружающие воздушные массы, земля или вода. Для извлечения нужной энергии используют тепловой насос. С его помощью происходит процедура преобразования температуры окружающей среды в тепловую энергию не только отопления, но и горячего водоснабжения частного домовладения.
Принцип работы альтернативного отопления
Если вы знакомы с тем, как работает кондиционер или холодильник, то схожесть этих процессов с принципом функционирования геотермального отопления очевидна. Основу системы составляет тепловой насос, который включается в два контура – внешний и внутренний.
Чтобы организовать традиционную систему отопления в любом доме, необходимо смонтировать в нем трубы для транспортировки теплоносителя, и радиаторы, при нагревании которых тепло будет поступать в помещения. В нашем случае трубы и радиаторы тоже нужны. Они и образуют внутренний контур системы. В схему могут быть добавлены теплые полы.
Внешний контур выглядит гораздо масштабнее внутреннего, хотя его размеры можно оценить только в период планировки и монтажа. В процессе эксплуатации он невиден, поскольку находится под землей или под водой. Внутри этого контура циркулирует обычная вода или антифриз на основе этиленгликоля, что гораздо предпочтительнее.
Теплоноситель во внешнем контуре прогревается до состояния среды, в которую он погружен, и отправляется в «подогретом» виде в тепловой насос. Через него сконцентрированное тепло сообщается внутреннему контуру, в результате чего вода в трубах, радиаторах и теплых полах нагревается.
Таким образом, ключевым элементом, оживляющим всю систему, является тепловой насос. Если в вашем доме есть обыкновенная стиральная машинка, то знайте: этот насос займет приблизительно аналогичную площадь. Для работы ему нужна электроэнергия, но, потребляя всего 1 кВт, он обеспечивает выработку 4-5 кВт тепла. И это не чудо, поскольку источник «добавочной» энергии известен – это окружающая среда.
Два вида расположения теплообменника
Имеются два варианта отопления частного дома с использованием низкотемпературной энергии элементов окружающей среды. Основу системы во всех трех случаях составляет геотермальный насос. Внутренний контур остаётся без изменений для любого способа отопления, а основное различие заключается в расположении внешнего контура.
Геотермальное отопление бывает с теплообменником, расположенным:
Горизонтальные теплообменники систем укладываются в котлован или открытый водоем в виде своеобразного змеевика, вертикальные располагаются в скважинах, вскрывающих или не вскрывающих водоносный пласт.
Каждый из приведенных здесь видов отопления характеризуется своими особенностями, недостатками и преимуществами. Если вы намерены создать такую систему отопления собственными руками, вам будет интересно узнать о каждом из видов подробнее.
Вертикальное размещение внешнего коллектора
Этот вид отопления основан на интересном природном явлении: на глубине 50-100 метров и более от своей поверхности земля круглогодично имеет одинаковую и постоянную температуру 10-12 градусов.
Чтобы иметь возможность использовать эту энергию земли, необходимо бурить вертикальные скважины. С целью максимального сохранения ландшафта можно пробурить несколько труб с одной исходной точки, но под разными углами. Внешний контур системы будет смонтирован непосредственно в этих скважинах. Это позволит эффективно отобрать у земли её тепло. Разумеется, этот способ трудно назвать простым и малобюджетным.
Актуален он в том случае, когда прилегающая к дому территория уже обустроена, и нарушение её ландшафта нецелесообразно. Глубина бурения скважины может достигать от 50 до 200 метров. Конкретные параметры скважины зависят от геологической обстановки на участке и параметров будущего сооружения. Срок службы такой конструкции составляет примерно 100 лет.
Для устройства вертикального варианта системы с теплообменником, извлекающим энергию подземной воды, потребуются пробурить две водоносные скважины. Из одной из них, именуемой дебетовой, с помощью насоса производится забор воды, которая после передачи тепла сливается во вторую, приемную выработку.
Горизонтальное расположение грунтового коллектора
Чтобы уложить внешний контур при горизонтальном виде отопления, нужно знать, на какую глубину промерзает земля в вашей местности. Трубы укладываются ниже уровня промерзания в заранее подготовленные траншеи, захватывая при этом довольно большое пространство: чтобы отопить дом, площадь которого составляет 200-250 кв. метров, нужно использовать примерно 600 кв. метров теплообменника. То есть шесть соток.
Понятно, что при таких условиях, объём земляных работ будет значительным. Кроме того, нужно учесть в плане расположение деревьев и прочей растительности на участке, чтобы не заморозить их. Например, нельзя располагать трубы коллектора ближе, чем в полутора метрах от деревьев.
Этот способ монтажа используют, как правило, в тех случаях, когда участок только осваивается под строительство. Все расчеты и планы по постройке коттеджа, организации его отопления и планировке земельного участка лучше всего выполнять одновременно.
Погружение горизонтального теплообменника в водоём
Этот способ требует особого расположения домовладения – на расстоянии примерно в 100 метрах от водоёма, имеющего достаточную глубину. Кроме того, указанный водоём не должен промерзать до самого дна, где и будет расположен внешний контур системы. А для этого площадь водоёма не может быть меньше 200 кв. метров.
Очевидным преимуществом этого метода является отсутствие обязательных трудоёмких земляных работ, хотя с подводным расположением коллектора все-таки придется повозиться. И специальное разрешение на проведение таких работ тоже понадобится. Впрочем, геотермальная установка, использующая энергию воды, все-таки является наиболее экономичной.
Своими руками: что и как
Если уж монтировать геотермальное отопление своими руками, то внешний контур лучше все-таки купить в готовом виде. Конечно, мы рассматриваем лишь способы горизонтального расположения внешнего теплообменника: под поверхностью почвы или под водой. Скважинный вертикальный коллектор смонтировать самостоятельно гораздо сложнее, если вы не обладаете оборудованием и навыками бурения.
Тепловой насос – не слишком габаритное оборудование. В вашем доме он не займет много места. Ведь по размеру он сопоставим, например, с обычным твердотопливным котлом. Подключить к нему внутренний контур вашего дома – задача не сложная. Вообще-то делается всё точно так же, как и при организации отопления с использованием традиционных источников тепла. Главная трудность – устройство внешнего контура.
Лучшим вариантом будет использование водоёма, если такой найдется на расстоянии не более 100 метров. Необходимо, чтобы его площадь превышала 200 квадратных метров, а глубина – 3 метра, составляющие средний параметр промерзания. Если этот водоём вам не принадлежит, то проблемой может стать получение разрешения на его использование.
Если же водоём – это пруд, который находится у вас в собственности, то дело упрощается. Воду из пруда можно временно откачать. Тогда работы на его дне можно будет выполнять легко: нужно будет уложить трубы по спирали, закрепив их в этом положении. Земляные работы понадобятся только для рытья траншеи, которая нужна будет для присоединения внешнего контура к тепловому насосу.
После выполнения всех работ, пруд может быть снова заполнен водой. В ближайшие лет сто внешний теплообменник должен работать исправно и не доставлять хлопот его владельцу.
Если в вашем распоряжении оказался земельный участок, на котором вам только предстоит возводить жильё и растить сад, имеет смысл распланировать горизонтальный теплообменник грунтового типа. Для этого следует сделать предварительный расчет площади будущего коллектора, исходя из параметров, которые уже указаны выше: 250-300 квадратных метров коллектора на 100 кв. метров отапливаемой площади дома.
Траншеи, в которые предстоит укладывать трубы контура, нужно выкапывать ниже уровня промерзания почвы. А ещё лучше – просто снять грунт на глубину его промерзания, уложить трубы, а после вернуть грунт на место. Работа трудоёмкая, сложная, но, имея большое желание и целеустремленность, вы сможете её выполнить.
Затраты и перспективы окупаемости
Расходы на оборудование и его монтаж в процессе сооружения геотермального отопления зависят от мощности агрегата и от производителя. Производителя каждый выбирает, руководствуясь собственными соображениями и сведениями о репутации и надежности того или иного бренда. А вот мощность зависит от площади помещения, которое предстоит обслуживать.
Если брать в расчет именно мощность, то стоимость тепловых насосов колеблется в следующих диапазонах:
- на 4-5 кВт – 3000-7000 условных единиц;
- на 5-10 кВт – 4000-8000 условных единиц;
- на 10-15 кВт – 5000-10000 условных единиц.
Если к этой сумме мы прибавим затраты, которые нужны на выполнение монтажных работ (20-40%), то мы получим сумму, которая для многих покажется абсолютно нереальной. Но все эти затраты окупятся за вполне приемлемые сроки. В дальнейшем же вам придется оплачивать лишь незначительные расходы на электричество, необходимое для работы насоса. И это всё!
Как показывает практика, геотермальное отопление особенно выгодно для домов, общая отапливаемая площадь которых составляет 150 кв. метров. За пять-восемь лет все затраты на обустройство систем отопления в этих домах полностью окупаются.
Видео о принципах и результатах эксплуатации
Если вам проще воспринимать наглядную информацию, то этот видеоролик позволит вам своими глазами увидеть, как именно функционирует геотермальная система, а также больше узнать о том, кому и почему этот вид отопления выгоден.
Предлагаем вам посмотреть небольшой видеоролик, в котором владелец горизонтального подпочвенного коллектора, расскажет о своих впечатлениях от его эксплуатации. Кроме того, посмотрев это видео, вы узнаете о текущих расходах, связанных с эксплуатацией системы геотермального отопления.
Геотермальное отопление загородного дома своими руками
Мы знаем, что геотермия – это тепло Земли, а понятие «геотермальный» зачастую ассоциируется у нас с вулканами и гейзерами. В России геотермальная энергетика используется преимущественно в промышленных масштабах, например, существуют дальневосточные электростанции, работающие на основе тепла Земли.
Многие уверены, что геотермальное отопление дома своими руками – это что-то из области фантастики. Не так ли? Но, это совершенно не так! С развитием современных технологий это стало вполне реально.
В этом материале мы расскажем о принципах работы альтернативного отопления, его преимуществах и недостатках перед традиционным способом. Также вы узнаете о способах расположения теплообменника и о том, как смонтировать геотермальное отопление своими руками.
Несколько исторических фактов
Когда в 70-е годы прошедшего столетия разразился нефтяной кризис, на Западе возникла жгучая потребность в альтернативных источниках энергии. Именно в тут пору и стали создаваться первые геотермальные отопительные системы.
Сегодня они получили широкое распространение в Соединенных Штатах, в Канаде и в западноевропейских государствах.
Например, в Швеции активно используют воду Балтийского моря, температура которой составляет +4°С. В Германии внедрение геотермальных отопительных систем даже спонсируется на государственном уровне.
В России действуют Паужетская, Верхне-Мутновская, Океанская и другие геотермальные электростанции. Но фактов использования энергии Земли в нашем частном секторе очень мало.
Реальные преимущества и недостатки
Если в России геотермальное отопление частного сектора получило сравнительно малое распространение, значит ли это, что идея не стоит затрат на её воплощение? Может быть, и заниматься этим вопросом не стоит? Оказалось, что это не так.
Использование системы геотермального отопления жилища – решение выгодное. И тому есть несколько причин. В их числе и быстрая установка оборудования, которое способно длительное время работать без каких-либо перебоев.
Если использовать в отопительной системе не воду, а качественный антифриз, она не будет промерзать и её износ будет минимальным.
Перечислим и прочие преимущества этого вида отопления.
- Исключена процедура сжигания топлива. Мы создаём абсолютно пожаробезопасную систему, которая, в процессе своей эксплуатации, не сможет нанести жилью никакого ущерба. Кроме того, исключается ряд других моментов, связанных с присутствием топлива: теперь не нужно искать место для его хранения, заниматься его заготовкой или доставкой.
- Акустический комфорт. Тепловой насос работает практически бесшумно.
- Существенная экономическая выгода. В процессе эксплуатации системы не потребуется никаких дополнительных вложений. Ежегодный обогрев обеспечивают силы природы, которые мы не покупаем. Конечно, при функционировании теплового насоса затрачивается электрическая энергия, но при этом объём производимой энергии существенно превышает размеры потребления.
- Экологический фактор. Геотермальное отопление частного загородного дома – это экологически безопасное решение. Отсутствие процесса горения исключает поступление в атмосферу продуктов сгорания. Если это осознают многие, и такая система теплоснабжения получит должное повсеместное распространение, негативное влияние людей на природу многократно уменьшится.
- Компактность системы. Вам не придется организовывать в своём доме обособленное помещение котельной. Всё, что будет необходимо – это тепловой насос, который можно разместить, например, в подвале. Наиболее объёмный контур системы будет располагаться под землей или под водой, на поверхности вашего участка вы его не увидите.
- Многофункциональность. Система может работать как на отопление в холодное время года, так и на охлаждение в период летней жары. То есть, по сути, она заменит вам не только обогреватель, но и кондиционер.
Выбор геотермальной системы отопления экономически выгоден, несмотря на то, что придется потратиться на покупку и установку оборудования.
Кстати, в качестве недостатка системы упоминают именно затраты, на которые придется пойти, чтобы установить систему и подготовить её к работе. Нужно будет купить сам насос и некоторые материалы, выполнить работы по монтажу наружного коллектора и внутреннего контура.
Впрочем, эти расходы окупаются всего за несколько первых лет эксплуатации. Последующее использование уложенного в грунт или погруженного в воду коллектора позволяет сэкономить значительные средства.
К тому же, сам процесс монтажа не настолько сложен, чтобы приглашать для его выполнения сторонних специалистов. Если не заниматься бурением, то всё остальное можно сделать самостоятельно.
Надо отметить, что некоторые умельцы, в стремлении сэкономить научились собирать геотермальный тепловой насос собственноручно.
Источники геотермального отопления
Для геотермального отопления можно использовать следующие источники земной тепловой энергии:
К высокотемпературным относятся, например, термальные источники. Использовать-то их можно, но область их применения ограничивается фактическим местом нахождения таких источников.
Если в Исландии этот вид энергии активно применяется, то в России термальные воды находятся далеко от населенных пунктов. Максимально они сконцентрированы на Камчатке, где подземную воду применяют в качестве теплоносителя и поставляют в системы ГВС.
Зато для применения низкотемпературных источников у нас имеются все необходимые предпосылки. Для этой цели подойдут окружающие воздушные массы, земля или вода.
Для извлечения нужной энергии используют тепловой насос. С его помощью происходит процедура преобразования температуры окружающей среды в тепловую энергию не только отопления, но и горячего водоснабжения частного домовладения.
Принцип работы альтернативного отопления
Если вы знакомы с тем, как работает кондиционер или холодильник, то схожесть этих процессов с принципом функционирования геотермального отопления очевидна. Основу системы составляет тепловой насос, который включается в два контура – внешний и внутренний.
Чтобы организовать традиционную систему отопления в любом доме, необходимо смонтировать в нем трубы для транспортировки теплоносителя, и радиаторы, при нагревании которых тепло будет поступать в помещения.
В нашем случае трубы и радиаторы тоже нужны. Они и образуют внутренний контур системы. В схему могут быть добавлены теплые полы.
Внешний контур выглядит гораздо масштабнее внутреннего, хотя его размеры можно оценить только в период планировки и монтажа.
В процессе эксплуатации он невиден, поскольку находится под землей или под водой. Внутри этого контура циркулирует обычная вода или антифриз на основе этиленгликоля, что гораздо предпочтительнее.
Теплоноситель во внешнем контуре прогревается до состояния среды, в которую он погружен, и отправляется в «подогретом» виде в тепловой насос. Через него сконцентрированное тепло сообщается внутреннему контуру, в результате чего вода в трубах, радиаторах и теплых полах нагревается.
Таким образом, ключевым элементом, оживляющим всю систему, является тепловой насос. Если в вашем доме есть обыкновенная стиральная машинка, то знайте: этот насос займет приблизительно аналогичную площадь.
Для работы ему нужна электроэнергия, но, потребляя всего 1 кВт, он обеспечивает выработку 4-5 кВт тепла. И это не чудо, поскольку источник «добавочной» энергии известен – это окружающая среда.
Два вида расположения теплообменника
Имеются два варианта отопления частного дома с использованием низкотемпературной энергии элементов окружающей среды. Основу системы во всех трех случаях составляет геотермальный насос.
Внутренний контур остаётся без изменений для любого способа отопления, а основное различие заключается в расположении внешнего контура.
Геотермальное отопление бывает с теплообменником, расположенным:
- вертикально — располагаются в скважинах, вскрывающих или не вскрывающих водоносный пласт;
- горизонтально — теплообменники систем укладывают в котлован или открытый водоем в виде своеобразного змеевика.
Каждый из приведенных здесь видов отопления характеризуется своими особенностями, недостатками и преимуществами.
Если вы намерены создать такую систему отопления собственными руками, вам будет интересно узнать о каждом из видов подробнее.
Вариант #1. Вертикальное размещение внешнего коллектора
Этот вид отопления основан на интересном природном явлении: на глубине 50-100 м и более от своей поверхности земля круглогодично имеет одинаковую и постоянную температуру 10-12°С.
Чтобы иметь возможность использовать эту энергию земли, необходимо бурить вертикальные скважины. Технология практически аналогична с подготовкой водозаборного источника.
С целью максимального сохранения ландшафта можно пробурить несколько труб с одной исходной точки, но под разными углами.
Внешний контур системы будет смонтирован непосредственно в этих скважинах. Это позволит эффективно отобрать у земли её тепло. Разумеется, этот способ трудно назвать простым и малобюджетным.
Актуален он в том случае, когда прилегающая к дому территория уже обустроена, и нарушение её ландшафта нецелесообразно. Глубина бурения скважины может достигать от 50 до 200 метров.
Конкретные параметры скважины зависят от геологической обстановки на участке и параметров будущего сооружения. Срок службы такой конструкции составляет примерно 100 лет.
Для устройства вертикального варианта системы с теплообменником, извлекающим энергию подземной воды, потребуется пробурить две водоносные скважины.
Из одной из них, именуемой дебетовой, с помощью насоса производится забор воды, которая после передачи тепла сливается во вторую, приемную выработку.
Вариант #2. Горизонтальное расположение грунтового коллектора
Чтобы уложить внешний контур при горизонтальном виде отопления, нужно знать, на какую глубину промерзает земля в вашей местности.
Трубы укладывают ниже уровня промерзания в заранее подготовленные траншеи, захватывая при этом довольно большое пространство: чтобы отопить дом, площадь которого составляет 200-250 кв. м, нужно использовать примерно 600 кв. м теплообменника. То есть шесть соток.
Понятно, что при таких условиях, объём земляных работ будет значительным. Кроме того, нужно учесть в плане расположение деревьев и прочей растительности на участке, чтобы не заморозить их. Например, нельзя располагать трубы коллектора ближе, чем в полутора метрах от деревьев.
Этот способ монтажа используют, как правило, в тех случаях, когда участок только осваивается под строительство. Все расчеты и планы по постройке коттеджа, организации его отопления и планировке земельного участка лучше всего выполнять одновременно.
Погружение горизонтального теплообменника в водоём
Этот способ требует особого расположения домовладения – на расстоянии примерно в 100 м от водоёма, имеющего достаточную глубину. Кроме того, указанный водоём не должен промерзать до самого дна, где и будет расположен внешний контур системы. А для этого площадь водоёма не может быть меньше 200 кв. м.
Очевидным преимуществом этого метода является отсутствие обязательных трудоёмких земляных работ, хотя с подводным расположением коллектора все-таки придется повозиться. И специальное разрешение на проведение таких работ тоже понадобится.
Впрочем, геотермальная установка, использующая энергию воды, все-таки является наиболее экономичной.
Своими руками: что и как
Если уж монтировать геотермальное отопление своими руками, то внешний контур лучше все-таки купить в готовом виде. Конечно, мы рассматриваем лишь способы горизонтального расположения внешнего теплообменника: под поверхностью почвы или под водой.
Скважинный вертикальный коллектор смонтировать самостоятельно гораздо сложнее, если вы не обладаете оборудованием и навыками бурения.
Тепловой насос – не слишком габаритное оборудование. В вашем доме он не займет много места. Ведь по размеру он сопоставим, например, с обычным твердотопливным котлом. Подключить к нему внутренний контур вашего дома – задача несложная.
Вообще-то делается всё точно так же, как и при организации и разводке отопления с использованием традиционных источников тепла. Главная трудность – устройство внешнего контура.
Лучшим вариантом будет использование водоёма, если такой найдется на расстоянии не более 100 м. Необходимо, чтобы его площадь превышала 200 кв. м, а глубина – 3 м (средний параметр промерзания). Если этот водоём вам не принадлежит, то проблемой может стать получение разрешения на его использование.
Если же водоём – это пруд, который находится у вас в собственности, то дело упрощается. Воду из пруда можно временно откачать. Тогда работы на его дне можно будет выполнять легко: нужно будет уложить трубы по спирали, закрепив их в этом положении.
Земляные работы понадобятся только для рытья траншеи, которая нужна будет для присоединения внешнего контура к тепловому насосу.
После выполнения всех работ, пруд может быть снова заполнен водой. В ближайшие лет сто внешний теплообменник должен работать исправно и не доставлять хлопот его владельцу.
Если в вашем распоряжении оказался земельный участок, на котором вам только предстоит возводить жильё и растить сад, имеет смысл распланировать горизонтальный теплообменник грунтового типа.
Для этого следует сделать предварительный расчет площади будущего коллектора, исходя из параметров, которые уже указаны выше: 250-300 кв. м коллектора на 100 кв. м отапливаемой площади дома.
Траншеи, в которые предстоит укладывать трубы контура, нужно выкапывать ниже уровня промерзания почвы.
А ещё лучше – просто снять грунт на глубину его промерзания, уложить трубы, а после вернуть грунт на место. Работа трудоёмкая, сложная, но, имея большое желание и целеустремленность, вы сможете её выполнить.
Затраты и перспективы окупаемости
Расходы на оборудование и его монтаж в процессе сооружения геотермального отопления зависят от мощности агрегата и от производителя.
Производителя каждый выбирает, руководствуясь собственными соображениями и сведениями о репутации и надежности того или иного бренда. А вот мощность зависит от площади помещения, которое предстоит обслуживать.
Если брать в расчет именно мощность, то стоимость тепловых насосов колеблется в следующих диапазонах:
- на 4-5 кВт – 3000-7000 условных единиц;
- на 5-10 кВт – 4000-8000 условных единиц;
- на 10-15 кВт – 5000-10000 условных единиц.
Если к этой сумме мы прибавим затраты, которые нужны на выполнение монтажных работ (20-40%), то мы получим сумму, которая для многих покажется абсолютно нереальной.
Но все эти затраты окупятся за вполне приемлемые сроки. В дальнейшем же вам придется оплачивать лишь незначительные расходы на электричество, необходимое для работы насоса. И это всё!
Как показывает практика, геотермальное отопление особенно выгодно для домов, общая отапливаемая площадь которых составляет 150 кв. м. За пять-восемь лет все затраты на обустройство систем отопления в этих домах полностью окупаются.
Если геотермальное отопление не особо востребовано среди собственников частных домов, то эффективность гелеосистем уже оценили жители южных регионов. Технология сооружения солнечного отопления достаточна проста, а ее экономичность и практичность подтверждена многолетним опытом использования западными странами и нашими соотечественниками.
Дополнительная информация об альтернативных источниках энергии представлена в этой статье.
Выводы и полезное видео по теме
Если вам проще воспринимать наглядную информацию, то этот видеоролик позволит вам своими глазами увидеть, как именно функционирует геотермальная система, а также больше узнать о том, кому и почему этот вид отопления выгоден.
Предлагаем вам посмотреть небольшой видеоролик, в котором владелец горизонтального подпочвенного коллектора, расскажет о своих впечатлениях от его эксплуатации. Кроме того, посмотрев это видео, вы узнаете о текущих расходах, связанных с эксплуатацией системы геотермального отопления.
Каждый владелец частного дома выбирает сам, покупать ли ему услуги ресурсоснабжающих организаций или надеяться только на себя самого. При этом он руководствуется целым списком соображений.
Цель, которую мы перед собой поставили, заключается не в том, чтобы подтолкнуть вас к готовому выводу, а в том, чтобы поделиться информацией о вариантах решения стоящей перед вами задачи.
Есть, что дополнить или возникли вопросы по теме геотермального отопления частного дома? Можете оставлять комментарии к публикации. Форма для связи находится в нижнем блоке.
Подземное геотермальное отопление дома теплом земли
Поиски альтернативных источников энергии привели к изобретению устройств, которые способны аккумулировать тепло, в большом количестве находящееся в окружающей среде человека. Солнечные лучи, гейзерные источники, грунт — все это в той или иной степени может удовлетворить потребности в нагреве теплоносителя для системы отопления и ГВС.
Как получить тепло в дом из земли
Земля даже в зимний период времени не промерзает полностью. Этой особенностью пользуются монтажные бригады, прокладывающие трубопровод ниже точки замерзания. Удивительно, но температура этих слоев редко опускается ниже, чем +5 +7°C градусов. Можно ли воспользоваться способностью земли аккумулировать тепло, извлечь его и использовать для нагрева теплоносителя? Конечно! Но чтобы сделать альтернативное отопление частного дома с помощью тепла земли возможным, потребуется решить следующие проблемы:
- Получение тепла — понадобится аккумулировать тепловую энергию и направить ее в аккумулирующий резервуар.
- Нагрев теплоносителя. Нагретый антифриз должен передать тепловую энергию жидкости, которая циркулирует в системе отопления и ГВС.
- Остывший антифриз необходимо отвести обратно к теплообменнику для дальнейшего нагрева.
Чтобы решить эти вопросы был разработан геотермальный насос с использованием тепла земли. Геотермальный тепловой насос позволяет извлечь количество тепла, которого более чем достаточно для производства большого количества тепла и использования в зависимости от конструкции и месторасположения дома в качестве основного или дополнительного отопительного оборудования.
Как работает геотермальное отопление дома, принцип работы
Подземное глубинное отопление из земли, это больше не фантастика. Такие установки можно спокойно купить в России. Причем геотермальные установки в состоянии работать как в условиях Севера, так и в южных широтах. Но какой принцип они используют в своей работе?
Еще в прошлом столетии был отмечен факт, что при испарении определенные типы жидкостей способны охлаждать поверхность. Именно это происходит когда протирают спиртом кожу перед уколом или поливают асфальтированную площадку, нагретую под солнцем. Этот принцип был взят в качестве основы для разработки холодильного оборудования.
Дальше возникла идея почему бы не пустить процесс охлаждения в обратную сторону и не получить вместо холодного горячий воздух. Большинство современных кондиционеров в состоянии не только охлаждать воздух в помещении, но и работать на его нагрев. Но недостатком таких устройств является то, что они ограничены температурой окружающей среды. Так, после того как отметка достигает -5 градусов, они прекращают работать. Геотермальные насосы для отопления частных домов от земли полностью лишены такого недостатка, хотя используют принцип, во многом напоминающий работу кондиционера на нагрев помещения.
Как устроено геотермальное отопление
Геотермальное оборудование для использования тепла земли
Принцип работы глубинной системы отопления дома, за счет энергии земли, основан на применении особого оборудования. Оно выполняет следующие функции: аккумулирует тепло окружающей среды, передает его теплоносителю системы отопления. Для этого используют следующие узлы:
- Испаритель — находится глубоко под землей. Функция испарителя заключается в том, чтобы поглотить тепловую энергию, находящуюся в окружающем грунте.
- Конденсатор — доводит антифриз до необходимой температуры.
- Тепловой насос — циркулирует антифриз в системе. Осуществляет контроль над работой всей установки.
- Буферный бак — собирает нагретый антифриз в одном месте, для передачи энергии теплоносителю. Состоит из внутреннего бака, в нем находится вода из системы отопления и внутренний змеевик, по которому движется нагретый антифриз.
Монтаж и установка геотермального отопления
Основная сложность относительно монтажа геотермального оборудования связана с установкой контура теплообменника в грунте-земле. Хотя в интернете можно найти большое количество советов как выполнить эти работы самостоятельно, практика показывает, что большинство советов невозможно применить без специального профильного образования, следовательно, все работы должны выполнять профессиональные монтажники, являющиеся представителями производителя. После обращения к специалистам, геотермальные системы отопления частных домов за счет тепла земли устанавливаются в следующие несколько этапов:
- Выезд инженера на дом. Во время первого визита берутся пробы грунта, определяются особенности местности и принимается решение о наиболее эффективном монтаже геотермальной системы. На эффективность установки может влиять также источник предполагаемого тепла. Более производительным считается монтаж теплообменников на дне водоема или у истоков термических источников.
- Заключение договора и приобретение необходимого оборудования. Расценки могут существенно отличаться в зависимости от сложности проведения монтажных работ и других нюансов. Но в среднем, если выбран качественный немецкий производитель, стоимость установки будет приблизительно равняться его цене. Приобретение под ключ установки Vaillant для дома в 350 кв. м. обойдется приблизительно в 21 тыс. $
- Монтажные работы. Отопление частного дома подземными геотермальными источниками тепла, а точнее, его эффективность во многом зависит от правильного проведения работ на этапе монтажа. После того как водяные теплообменники будут установлены в грунт, выполняется подключение к геотермальной установке и системе отопления дома.
- Пуско-наладочные работы. Инженер запускает систему и выполняет точную регулировку устройства. После настройки подписывается Акт о сдаче работ.
Эффективно ли геотермальное отопление на Севере
Чтобы создать минимальные условия необходимые для работы геотермальной установки, достаточно соблюдения следующих условий:
- Температура слоя грунта, в котором расположены теплообменники, не должна опускаться ниже +5,+7°C градусов.
- На протяжении всей системы, по которой протекает антифриз, созданы условия, позволяющие избежать его замерзания.
- Геотермальный обогрев загородного дома выполнен после проведения всех необходимых расчетов и проектной документации.
Если учесть все описанные требования становится ясно, что такие установки могут быть эффективными, при соблюдении вышеперечисленных условий. Все же для северных регионов более целесообразно использовать такие установки для нагрева небольших площадей до 150-200 кв. м.
Гейзерное отопление частного дома
Производительность геотермального насоса во многом зависит от температуры грунта или воды, в которых находится теплообменник. В этом отношении жители Камчатки находятся в более выгодном положении. На полуострое Камчатка находится огромное количество термальных источников — гейзеров, которые не остывают даже в зимнее время года. Перед монтажом оборудования обязательно проводится геологическая разведка. Если теплый источник находится на территории дома, имеет смысл расположить теплообменники на дне этого водоема. Геотермальная энергия в таком случае окупится значительно быстрее.
Как с помощью геотермального насоса отопить дом
Технология обогрева дома подземным теплом наиболее востребована на Западе. Это в первую очередь связано с менталитетом жителей западных стран. Они привыкли делать долгосрочные инвестиции, которые полностью окупаются только через несколько лет. Да и немного найдется людей, которые в состоянии заплатить за установку оборудования около 20 тыс. $ единовременно. Но количество желающих стать независимыми от остальных источников отопления постоянно растет. Альтернативные способы геотермального отопления дома становятся более популярными, особенно если учесть постоянно растущую стоимость газа.
Тепловая энергия буквально лежит под ногами. Дело только за тем, чтобы нагнуться и «поднять» ее. В этом может помочь геотермальная установка. Монтаж насоса позволяет в зависимости от местности либо полностью компенсировать потребности в тепловой энергии, или удовлетворить их частично, существенно снизив нагрузку на основной источник отопления и систему ГВС частого дома.
Что такое геотермальное отопление
Все мы мечтаем о комфортном и уютном жилище, в котором тепло зимой и прохладно летом. Обычно для отопления коттеджа или частного дома используют традиционные источники энергии: газ, уголь, электроэнергию, торф, дрова, солярку. Однако цены на такие виды топлива бывают крайне нестабильны, да и вопрос экологии беспокоит людей все больше с каждым годом. Чтобы не быть голословными, приведем любопытный пример: около 40% эмиссии углеродистого диоксида происходит в результате сжигания топлива именно с целью получения тепловой энергии. Эти цифры сопоставимы с тем же уроном окружающей среде, который наносят ей выхлопные газы автомобилей.
Сегодня самым выгодным, безусловно, является использование природного газа. Тем не менее, газовое отопление имеет немало отрицательных сторон. Если к дому не подведена газовая магистраль, то ее монтаж — дело очень дорогое и хлопотное, а подчас и просто невозможное. Газовое оборудование является небезопасным, а потому установка котла требует массы специальных разрешений, строгого соблюдения норм безопасности и постоянного обслуживания. К тому же, разведанных месторождений газа осталось на 40-60 лет интенсивного использования, в связи с чем цены на «голубое топливо» будут постоянно расти.
В большинстве случаев системы создания комфорта используют невозобновляемые источники тепловой энергии.
В свете рассматриваемой проблемы, мы бы хотели познакомить вас с современными инновациями, а именно с геотермальными системами отопления и кондиционирования индивидуальных жилых домов.
Использование геотермальной энергии — это путь к снижению вредоносного воздействия на экологию, уменьшению потребления угля, газа и нефти. На сегодняшний день это самая эффективная и экономичная альтернатива традиционным системам жизнеобеспечения.
Чтобы вам стало понятней, что же представляет из себя геотермальное отопление, обратимся к образному примеру. По своей сути, геотермальная система — это холодильник «наоборот». Морозилка (испаритель) у него вкопана глубоко в землю, а медный змеевик на задней части холодильника (конденсатор), применяется для нагрева воды или воздуха. Температура морозильника при этом гораздо ниже температуры окружающей среды: на большой глубине температура под землей постоянна и находится в пределах 5-8 °С.
Современные технологии рефрижераторных установок и применение надежных компрессоров позволили разработать уникальные методы преобразования «низкокачественного» подземного тепла в «высококачественное», годное для отопления любых помещений. Благодаря этим методам стало возможным промышленное производство тепловых насосов — главного элемента всех систем геотермального отопления.
В основу геотермальных систем положен физический процесс передачи тепла от окружающей среды к хладагенту, подобный тому, что происходит в обыкновенном холодильнике. Около 80% всей тепловой энергии, выделяемой геотермальной системой — не что иное как энергия окружающей среды, поставляемая и накапливаемая внутри помещений. Она способна самовосстанавливаться, не нанося урон энергетическому и экологическому балансу планеты, а это позволяет судить о геотермальных системах как об абсолютно безопасных для природы.
Развитие систем геотермального отопления началось вследствие энергетических кризисов в 1973 и 1978 годах. Первоначально геотермальное оборудование устанавливали в США, преимущественно в дорогих и элитных домах и коттеджах. Однако, с развитием технологий производства, цена на геотермальные системы неуклонно снижалась и теперь такой прогрессивный вид отопительных систем доступен рядовым американским семьям. Тепловые насосы монтируют во многих зданиях, заменяя ими устаревшие котлы, работающие на традиционных видах топлива. Старые модели тепловых насосов постоянно подвергаются модернизации и небольшим переделкам, что каждый раз приводит к еще большей экономии.
К 1980-му году в США насчитывалось около 3 миллионов работающих тепловых насосов, в Японии — свыше полумиллиона, в Европейских странах — 150 тысяч и их число продолжало неуклонно расти. К 1993 году в странах западной Европы постоянно использовалось уже более 12 миллионов тепловых насосов. И сегодня во всем мире все больше людей выбирают геотермальное отопление, как более долговечную и рентабельную систему.
В работе геотермальных систем применяются исключительно нетрадиционные источники энергии. Отопление и кондиционирование такая система осуществляет, используя природную тепловую энергию земли. Она не загрязняет атмосферу вредными выбросами и вместе с тем создает уют и оптимальные условия комфорта в жилище. Поскольку в работе теплового насоса не происходит сгорания какого-либо топлива, геотермальные системы безопасны и не подвержены риску возгорания или взрыва. При этом тепловой насос не требует оборудования жилища специальными дымоходами и вытяжками, занимает мало места, бесшумен и не выделяет неприятных запахов и вредных испарений. В отличие от громоздких жидко- и твердотопливных отопительных систем, геотермальное оборудование не разрушает целостность интерьера и фасада, его работа абсолютно незаметна для жителей дома. Не требуется решать вопросы с приобретением, доставкой и хранением топлива — тепловая энергия земли фактически неисчерпаема. К тому же, установив тепловой насос, вы сможете отапливать жилище зимой и охлаждать его летом используя одно и то же оборудование.
Стоит обратить внимание и на финансовый аспект. Установка геотермального оборудования стоит дороже, нежели монтаж газового или дизельного котла либо центральной системы кондиционирования. Однако тепловой насос потребляет меньше энергии, а стало быть, экономит домовладельцу существенные средства в процессе эксплуатации. Судите сами: на 1 кВт потраченной электроэнергии тепловой насос возвращает 3-5 кВт энергии тепловой и чуть меньше в режиме кондиционирования.
Геотермальная система принесет прохладу жарким летом, согреет зимой, даст горячую воду для ванны, сауны и даже бассейна. Вопросы комфорта и климата в вашем жилище будут решены полностью.
Принцип работы всех тепловых насосов одинаков и не зависит от производителя. Да и коэффициент энергосбережения у них примерно один и тот же. Основные различия состоят в дизайне оборудования, размерах площадей под монтаж системы, в способах отбора тепла из окружающей среды.
Мы рекомендуем геотермальную систему американского производителя McQuay, входящего в группу компаний Daikin. Тепловой насос от McQuay долговечен и способен проработать более 30 лет, не требуя при этом частого или дорогостоящего обслуживания. Применение механических компонентов сведено в этих системах к минимуму, благодаря чему их эксплуатация проистекает стабильно и надежно. В США до сих пор бесперебойно работают тепловые насосы от McQuay, смонтированные еще в 80-е годы.
Существует три метода, благодаря которым тепловой насос можно установить, затратив минимум площади. Первый — использование подземных зондов. Контур, заполненный антифризом опускается в скважину глубиной 60-100 метров. Естественно, это приводит к удорожанию установки такой геотермальной системы. Второй способ основан на использовании тепла грунтовых вод. Бурится скважина, через которую насосом выкачивается вода и прогоняется через теплообменник, после чего сбрасывается в другую скважину, пробуренную ниже по течению грунтовых вод. Третий способ — это прокладка горизонтальных зондов на дне водоема, ниже уровня зимнего оледенения. Коэффициент трансформации у подобных водяных систем выше, нежели у систем с закрытым первичным контуром.
Вне зависимости от избранного способа, тепловой насос от McQuay работает стабильно, в помещении не происходит колебаний температуры или влажности. Геотермальное оборудование дает возможность использования мультизонального климатического контроля.
Наиболее эффективно геотермальное отопление работает с системой «теплых полов», позволяя домовладельцу сэкономить и насладиться уникальным комфортом. Преимущества такого сочетания в том, что тепло распределяется равномерно по всей площади пола, без возникновения зон перегрева. Теплоноситель в геотермальных системах редко нагревается выше 35 градусов, а при отоплении путем нагрева полов наибольший комфорт достигается при температуре на 2 градуса меньше, нежели при радиаторном отоплении — отсюда и экономия, достигающая 18% в год от отопительного бюджета. К тому же, тепло на уровне ног формирует наиболее благоприятные условия проживания человека.
Геотермальное отопление дома
В настоящее время много владельцев частных и загородных домов считают, что геотермальное отопление дома – это что-то из области заморской фантастики, а установить такое чудо можно только там, где есть некоторая вулканическая активность или горячие источники. А так как такого рода явления не характерны для России, то и о геотермальном отоплении дома знают мало, а знания эти – лишь поверхностные.
Однако такое мнение является ошибочным, так как на самом деле насос довольно успешно образует тепло, даже если температура невысокая. Поэтому такой пока еще альтернативный источник отопления можно использовать при умеренном климате. Можно ли самостоятельно оборудовать геотермальное отопление? Ответ на этот вопрос – положительный, однако перед этим стоит изучить дополнительный материал об особенностях системы, ее преимуществах, а также – о «подводных камнях», которые в данном случае касаются только финансовых ресурсов.
Виды по типу конструкции
Геотермальное отопление в коттедже работает по принципу, немного схожему с холодильником. Основным элементом здесь выступает тепловой насос, который включается в два контура одновременно. Внутренний контур представляет собой традиционную систему отопления, состоящую из трубопровода и радиаторов. А внешний – представляет собой большой теплообменник, который размещают или под толщей воды, или под землей.
Обычно внутри теплообменника циркулирует жидкость, в составе которой есть антифриз. Такого рода теплоноситель принимает на себя температурный режим среды, который впоследствии, уже подогретый, идет в тепловой насос. Аккумулированное ранее тепло идет во внутренний контур, после чего и нагревается вода в трубах и радиаторах.
Таким образом, геотермальное отопление дома под ключ включает в системе один важнейший элемент – тепловой насос. Это компактное устройство, которое занимает немного места.
Заметим, что система является довольно дорогостоящей и трудоемкой в плане установки. Чтобы купить специальную аппаратуру и провести масштабные земляные работы, потребуется немало финансовых средств.
Что и говорить, а монтаж такой системы будет также стоить дорого. Поэтому многие владельцы частных и загородных домов решают сделать отопление частного дома теплом земли самостоятельно.
Прежде всего, необходимо учитывать, что теплообменники бывают трех типов – горизонтальные, вертикальные и водоразмещенные.
- Горизонтальный теплообменник. Такой вид достаточно часто используется. При его применении трубы кладутся в специально сделанные траншеи на такую глубину, которая немного превышает уровень промерзания почвенного покрова в местности. Однако данная система имеет один недостаток – это то, что нужна большая площадь для того чтобы расположить коллектор, а не каждый может позволить себе такую конструкцию. А если на вашей территории произрастают деревья, то оборудование нужно ставить от них примерно на расстоянии 1,5 метра.
- Вертикальный теплообменник. Такое устройство является более компактным, но при этом – и более дорогим. Для того чтобы оборудовать геотермальное отопление дома своими руками с таким устройством, не потребуется большая площадь, однако вам понадобится бурильная аппаратура. Ведь в данном случае глубина скважины обязательно должна быть от 50 до 200 метров. Заметим, что это самый дорогой способ, но прослужить он может целых 100 лет! Если вы хотите сделать гео отопление дома, который размещен за городом, то система подойдет. И ландшафт при этом остается в нетронутом состоянии.
- Водоразмещенный теплообменник. Такой вид является самым экономичным, так как здесь применяется тепло воды. Рекомендуют устанавливать систему на расстоянии до водоема не более чем 100 метров. Контур трубопровода кладется на дно в виде спирали, а глубина залегания должна быть не более 3 метров. Что касается водоема, то рекомендуется, чтобы его площадь была не меньше 200 квадратных метров. При такой системе не требуется трудоемких работ и разрешения.
Таким образом, можно отметить, что сделать геотермальное отопление загородного дома самостоятельно – это довольно сложно. Однако, можно осуществить задуманное, имея хотя бы одного помощника. Оптимальным вариантом является третий способ, однако есть несколько необходимых моментов, без которых он не будет работать, а в частности, – водоем.
Заметим, что, несмотря на то, что обустройство системы, которая получает тепло земли для отопления дома, является довольно дорогостоящим, все-таки, не экономьте на монтаже. Ведь именно от качества монтажа будет зависеть эффективность отопления.
Чем так хорошо геотермальное отопление
Преимущества геотермального отопления включают несколько пунктов, которые обусловливают распространение такой системы:
- Энергия земли для отопления дома не может быть исчерпана.
- Здесь не существует риска возгорания.
- Покупать топливо и хранить его – не требуется.
- Система полностью экологична и безопасна.
- Работает автономно.
- На обслуживание отопления не приходится тратиться.
- Производительность высокая.
Отопление дома энергией земли прекрасно сочетается с теплым полом. Если использовать такое сочетание двух отопительных систем, то у вас будет равномерно распределенная температура по всем помещениям, не будет зон перегрева. Если изучить отзывы, то можно отметить, что затраты на монтаж системы окупаются, в среднем, через три года.
Нюансы при установке
Несмотря на то, что термальное отопление дома в России является пока еще лишь дополнительным или альтернативным источником получения тепловой энергии, такая система получает свое распространение. Хоть метод отопления дома и довольно непривычен для нас, однако элементы системы очень напомнят вам водяное отопление. Ведь помещение также будет топиться радиаторами, куда по трубопроводу будет идти тепло.
Геотермальное отопление частного дома в обязательном порядке предполагает то, что основная часть системы будет размещена под землей, когда вы используете вертикальный или горизонтальный теплообменники. А в помещениях ставится сам прибор, генерирующий тепловую энергию.
Подводим итоги
Отопление дома от земли можно установить и самостоятельно, на это способен практически каждый владелец частного или загородного дома, который в состоянии приобрести оборудование. Отопление загородного дома из земли становится все более распространенным в настоящее время. И сегодня можно встретить даже специально созданные университеты, которые изучают такую систему для ее последующей модернизации.
Геотермическое отопление дома – это своего рода инновационный способ отопить свой дом, который, однако, существует уже относительно давно.
Сегодня же подземное отопление частного дома совершенствуется, разрабатывается максимально простой, но при этом – функциональный способ монтажа. В данном случае предполагается возможность самостоятельного расчета всех параметров и так далее. Земляное отопление загородного дома очень скоро превратится в основной способ обогреть свое жилище, а видео по монтажу такой системы вы можете найти ниже.
Геотермальная отопительная система как основной источник тепла в доме
С некоторого времени активная деятельность людей, направленная на удовлетворение своих нужд, крайне негативно начала влиять на окружающую среду. Теплоэлектростанции вносят существенный вклад в эти загрязняющие работы.
К тому же, общество стало всё больше осознавать, что природные ресурсы не безграничны, поэтому начинают внедряться аналоги теплоснабжения. Популярным, в последнее время, стало геотермальное отопление.
Геотермальные системы отопления из-за простоты позволяют монтировать их своими руками.
В странах Америки и Европы геотермальные установки стали уже основным источником тепловой энергии, у нас же это пока считается аналоговым вариантом.
Но рентабельность и экологический потенциал такого энергетического источника свидетельствуют о том, что такое отопление скоро станет основным во всём мире, не смотря на высокую стоимость. Его система базируется на потреблении тепла земли и его преобразовании.
Установку геотермальной отопительной системы можно соотнести с характером работы обычного холодильника. Принципиальная разница лишь в том, что рефрижератор холодильника работает на охлаждение воздуха, а насос отопительной системы на его нагрев.
Как работает геотермальное отопление
Геотермальная система отопления является экономичной альтернативной существующим.
Благодаря тому, что земля сохраняет некоторое тепло постоянно, можно нагреть и объекты на её поверхности. Суть этого принципа в том, что изнутри землю прогревает раскалённая магма, а снаружи грунт не позволяет ей промёрзнуть.
Эту тепловую энергию использует геотермальная система, которая основывается на специальном тепловом насосе. Принцип работы геотермального отопления следующий: на поверхности земли устанавливается тепловой насос, а в земляную шахту опускается теплообменник.
Грунтовая вода проходит сквозь насос и при этом нагревается. Это тепло потом и используется в бытовых или промышленных целях.
Основное преимущество такой системы в том, что при работе теплового насоса осуществляется затрата электроэнергии в размере одного киловатта при пользе от четырёх до шести киловатт.
В то время как обычный кондиционер просто преобразовывает один киловатт электрической энергии в киловатт тепловой. Такие образом, тепловой насос не только оправдывает надежды на геотермальную систему, но и сравнительно скоро окупает стоимость установки геотермального теплового насоса для отопления.
Особенности отопительной системы
Выстроить подобное отопление дома своими руками — не так-то просто, но вполне возможно. Для начала следует пробурить шахту. Расчёт параметров таких шахт строго индивидуальный.
Он зависит от климата местности, типа грунтовой поверхности, особенностей строения земной коры выбранного региона, площади дома, в котором система устанавливается. Обычно глубина геотермальной шахты может составлять от двадцати пяти до ста метров.
Следующим этапов становится опускание в шахту теплопоглощающих труб. Их задача в том, чтобы подавать тепло в насос, который повышает температуру жидкости и выводит её в отопительную систему дома.
Если вы хотите установить геотермальное инновационное отопление своими силами, то вам не обойтись без помощника, ведь трубы эти бывают очень нелёгкими.
Способы работы системы геотермального отопления
Существует три основных принципа работы системы геотермального отопление:
- Первый вариант позволяет использовать тепловую энергию глубоких грунтовых вод. Эта вода достигает высоких температур, а тепловой насос, который поднимает её на поверхность, ещё и нагревает. После этого вода проходит через теплообменник, где отдаёт основное количество своей энергии.
- Следующий способ требует дополнительных затрат. В глубину грунта, которая достигает семидесяти пяти метров и более, спускают резервуар с антифризом. Он нагревается там и поднимается с помощью теплового насоса к теплообменнику. После того, как энергия отдаётся теплообменнику, антифриз спускается обратно в резервуар шахты.
- Третий принцип не нуждается в установке грунтовой шахты. Он подходит для обогрева зданий, которые имеют выход к водоёмам. В таком случае от теплообменника по дну водоёма устанавливаются горизонтальные зонды, которые поглощают и трансформируют тепло воды на дне.
Преимущества геотермального отопления
Схема геотермального отопления имеет ряд весомых положительных характеристик. Доказано, что выделение энергии в разы превышают расходы на электричество для работы насоса.
Принцип действия геотермального отопления. Нажмите для увеличения.
К тому же уровень экологической безопасности такого проекта значительно выше всех иных теплосистем. Такое отопление не производит выбросов, которые так негативно влияют на окружающую среду.
Для работы этой системы не нужно топливо или дополнительные химические вещества, что делает её абсолютно безопасной и для хозяев самого дома, и для водоёма, если он используется. В работе этой отопительной системы исключён риск взрыва или возгорания.
Если установка геотермальной системы будет выполнена правильно, то она прослужит без технической поддержки минимум тридцать лет, чего не скажешь о каких-либо других отопительных приборах.
Обычно такую систему нагрева используют в частных домах те, у кого установлены «тёплые» полы.
Самостоятельная установка геотермальной отопительной системы
Тот, кто решиться произвести монтаж геотермального отопления самостоятельно, должен понимать, что это потребует от вас одноразового, но достаточно крупного денежного вложения.
Со временем это инвестирование окупиться, ведь вы строите себе жильё не на день и даже не на год. К тому же, цена на электроотопление и газ возрастают с каждым днём, а вот система геотермального отопления позволит вам не зависеть от этих постоянных скачков цены.
Внутри помещения устанавливаются отопительные элементы, которые ничуть не отличаются от обычного водяного отопления. Дом также будет обогреваться батареями и радиаторами, тепло к которым будет подаваться по трубам.
Основная часть устройства будет скрываться под землёй. Речь идёт о скважине и теплообменнике. В доме нужно будет лишь установить теплогенерирующий прибор, который занимает места, не больше обычной стиральной машинки.
На нём вы сможете регулировать температуру и подачу тепла. Монтаж самой отопительной системы в доме, разветвления труб и радиаторов выполняется как обычно.
В частных домах или небольших зданиях принято выводить генератор геотермальной отопительной системы в подвал или отдельное помещение.
Функциональные особенности отопительной системы
Характерно то, что в летнее время геотермальный отопление может выполнять роль кондиционера. Для этого следует запустить обратный механизм, во время которого теплообменник будет принимать охлаждающую энергию.
Тенденции распространения системы
Широкое использование геотермального оборудования началось в конце восьмидесятых в американских городах, которых особо подверглись кризису.
Поначалу её использовали состоятельные граждане, которые пытались таким образом сэкономить на теплообеспечении дома, но в скором времени установка стала значительно дешевле и ее стоимость смогли позволить американцы беднее.
Через некоторое время на эту систему обогрева перешло преимущественное количество американцев, которые проживают в частных домах.
Что касается стран Европы, то ещё двадцать лет назад статистика показывала, что пользователей геотермальными тепловыми установками в пределах Европы — около двенадцати миллионов. Остаётся только гадать, во сколько раз эта цифра возросла сейчас.
Эти тенденции вполне понятны, ведь геотермальные установки гораздо безопасней, удобней и экономичней, что явно видно спустя некоторое время.
Геотермальное отопление набирает пользуется спросом у населенияТенденция использования геотермального отопления приобретает массовый характер. Нажмите для увеличения.
Самая распространённая система обогрева – газовая – с каждым годом всё дорожает, ведь запасы топлива уменьшаются и уменьшаются.
Использование торфа, угля или дров приносит слишком много мороки.
Хранение и использование таких аналогов – дело весьма затратное.
К тому же сжигание дров или углей приводит к выделению вредного углекислого газа, и образованию смол и сажи.
Именно поэтому геотермальное отопление дома, установить которое своими руками сможет каждый хозяин, набирает популярность на рынке, развивается.
Создаются университеты, направление которых в том, чтобы улучшить эту систему, разработать наиболее простую и функциональную геотермальную установку, рассчитать, где и на каких глубинах лучше бурить скважину.
Геотермальное отопление дома
Геотермальные системы (Geothermal Heat Pump) на сегодняшний день являются самыми эффективными альтернативными системами отопления и кондиционирования. Они широко используются в странах ЕС, США, Канаде и Китае.
Особенность геотермального отопления дома состоит в том, что для производства тепловой энергии используется тепло из недр земли, атмосферного воздуха или водоемов.
Принцип работы геотермальной системы отопления дома
Основной элемент данной инженерной системы – тепловой насос, по рабочему действию сходный с холодильными агрегатами. Внешний контур устройства представлен в виде системы трубопроводов и радиаторов, по которым циркулирует жидкий незамерзающий теплоноситель. Внутри теплового насоса находятся два теплообменных устройства: конденсатор и испаритель. Первый служит для выделения тепловой энергии конечному потребителю, второй аппарат – для поглощения теплоты, полученной из прогретого теплоносителя в наружном контуре системы. Поступая в испаритель, прогретый антифриз поглощается испаряющимся фреоном компрессора. В отсеке конденсатора сжатый горячий фреон передает тепловую энергию в теплоноситель внутреннего контура, который циркулирует по трубопроводам отопительной системы внутри жилого или другого объекта недвижимости. Как правило, тепловые насосы устанавливают в помещении, а замкнутая система труб, изготовленных из сшитого полиэтилена, прокладывается под землей или на дне близко расположенного водоема.
Геотермальная отопительная система работает автоматически, в летнее время может перестраиваться на режим охлаждения и кондиционирования воздуха.
- Эффективность геотермального отопления дома достигает 300-400%. Около 80% тепловой энергии поступает из внешней среды (в данном случае грунта, воздуха или водоема) и только до 20% составляют затраты на функционирование самой отопительной системы.
- Оборудование абсолютно безопасно для человека и окружающей среды при условии использования нетоксичного, экологически чистого теплоносителя, например, водного раствора пропиленгликоля.
- Большой срок эксплуатации (срок службы теплового насоса составляет до 15 лет, геотермального блока – до 24 лет, а срок работы трубопроводов – десятки лет).
- Геотермальные системы отопления могут устанавливаться во всех климатических зонах и применяться по назначению в любых типах недвижимости.
Видео работы теплового насоса
Геотермальное отопление дома – лучшая альтернатива!
Наверняка каждому владельцу загородного дома при просмотре счетов за потребляемый газ — хоть раз, да закрадывалась в голову мысль — кто бы мог подумать, что придется столько много платить? Такие, порой, космические счета можно легко объяснить тем, что газовое, либо электрическое отопление, которое является наиболее распространенным в нашей стране, обходится довольно-таки недешево. Именно поэтому, многие владельцы современных загородных домов задумываются о замене старого обогревательного оборудования и переходе на более экономичные виды отопления.
Наиболее эффективным, качественным и дешевым на сегодняшний день можно назвать геотермальное отопление. Да, в ходе обустройства такого вида отопления потребуется внесение некоторой определенной суммы средств на покупку различного оборудования (как правило, это тепловые насосы), а также проведение некоторых работ. Зато в будущем, уже, как правило, после нескольких месяцев использования, геотермальная система отопления покажет себя с лучшей стороны и позволит существенно сэкономить семейный бюджет, при этом, не теряя в производстве теплоты. И не стоит забывать, что мы наконец-то в ВТО!
Стоит отметить, что геотермальное отопление является абсолютно экологически чистым, так как, по сути, дом отапливается самой природой. Тепловые насосы во всей системе отопления играют только роль неких преобразователей, которые подают природное тепло в дом.
Принцип работы геотермальной системы отопления
Как известно, на глубине более 1.5 метров грунт никогда, даже в сильные морозы не замерзает и сохраняет температуру к концу зимы приблизительно 0. +1С. А если глубина более 2-х метров, то температура +3. +4С. Именно это самое тепло и используется в геотермальной системе отопления. Достаточно просто пробурить скважину или уложить земляной контур – и можно получить готовый эффективный источник теплоты.
Не лишним будет упомянуть и тот факт, что сама тепловая скважина может иметь самую различную глубину, начиная от 25 и заканчивая 100 метрами. Зависит выбор той либо иной глубины в первую очередь от региона и климатической зоны, где предполагается установка системы отопления, а также от размеров самого загородного дома и желаемого количества получаемой теплоты. Отбирая тепло у воды тепловой насос может легко обогревать дом.
Принцип действия геотермальной системы отопления очень прост и заключается в том, что трубопровод поглощает природное земное тепло и прогоняет его через тепловые насосы, в которых происходит повышение его температуры, а после уже подает в дом. Непосредственно в самом загородном доме тепло, полученное из геотермальной системы отопления, распространяется посредством теплых полов (лучше всего), фанкойлов или радиаторов.
Геотермальные системы отопления являются просто прекрасной альтернативой уже существующим и дорогостоящим, например газ. Такое отопление имеет только одни плюсы – нет необходимости в сжигании дорогого топлива, а также абсолютно отсутствуют выбросы в атмосферу вредных веществ. Также, не лишним будет отметить, что геотермальные системы отопления отличаются еще и своей долговечностью работы – в среднем, тепловой насос способен без обслуживания проработать порядка 30 лет.
Геотермальное отопление дома стоимость под ключ
Популярность автономных коммуникаций растет из года в год. Причина – бесперебойное возобновляемое пользование ресурсом – водой, теплом, электричеством – по низкой себестоимости. Тем не менее ряд сложностей есть и прежде, чем решаться на установку какой-либо системы следует ознакомиться с требованиями к ней. Сегодня речь о геотермальном отоплении дома и стоимости под ключ.
Виды геотермальных систем отопления
Принцип получения тепловой энергии состоит в сборе ее из недр земли или водоема. В зимний период природные ресурсы способны накапливать тепло в толще грунта или незамерзающей воде. Оно посредством комплектующих системы выводится на поверхность и расходуется на бытовые нужды. Работа основана на продвижении в коллекторах и трубах особого теплоносителя – фреона и схожа с процессами происходящим в холодильнике. Забор тепла из недр почвы или водоема, отдача трубной разводке, повторяющийся цикл.
Комплектация системы состоит из следующего:
- Тепловой насос. Его задача генерировать перекачку тепла из грунта или водоема в систему домашнего теплоснабжения.
- Магистрали. Разводка уходит в глубину грунта вертикально или располагается в толще земли горизонтально.
- Фреон – теплоноситель. Вскипая при низких температурах, он поднимается по магистральному трубопроводу, чтобы, в свою очередь, отдать тепло воде, циркулирующей по радиаторам.
Кажущая простота системы, тем не менее сложна в установке – ею занимаются только профессионалы.
Варианты обустройства геотермального отопления
Система прокладывается несколькими способами, требующими определенных территориальных условий. Например:
- Горизонтально, ниже уровня промерзания земли. Для такого варианта требуется внушительная придомовая территория, исключающая насаждения, постройки и сам дом. Иначе, количества тепла, произведенного тепловым насосом, будет недостаточно для комфортной оптимальной температуры.
- Горизонтально по дну водоема. Считается самым экономически выгодным, так как температура воды зимой больше чем у грунта, следовательно, энергоэффективность лучше. Не требуется снимать слой почвы у дома, что располагает к обустройству территории. Но способ выгоден владельцам участков, чья недвижимость расположена в непосредственной близости от источника воды – озера, пруда.
- Вертикальный зонд. Не требует чистоты почвы и ее обширности, равно как и водоема, однако, дорогостоящий из-за специально пробуренной скважины не менее 30 м.
Профессиональную оценку даст только специалист, побывавший на участке. Кроме территории, важно оценивать состав грунта – на песчаниках геотермальное отопление практически бесполезно, требуются влажные суглинистые почвы.
Смета геотермальной системы
Владельцы частных домов, загоревшись идеей бесплатного получения тепла, должны рассматривать ситуацию на трезвую голову – чтобы получить экономически выгодную систему, окупающую себя, требуется вложиться в нее достаточно серьезно, так как самостоятельно геотермальное отопление не устроить. Установки баснословно дороги. Судите сами:
- Стоимость теплового насоса. Производительность зависит от мощности, агрегата, которую рассчитывают заранее исходя из нужд на потребление. Приблизительная формула расчета – 1 кВт на 10 кв. метров площади – не дает правильного результата, так как не учитывает материала стен, полов и нужды в ГВС (горячем водоснабжении).
- Земляные работы. Вручную выкопать котлован ниже уровня промерзаемости земли и обустроить его по всем правилам – нереально. Равно, как и пробурить скважину. Придется нанимать строительную технику и сопутствующую бригаду.
Совет – заниматься обустройством геотермального отопления должна одна компания – разрозненные виды работ обойдутся дороже в будущем, особенно если по вине какой-либо бригады случатся неполадки – гарантии нет.
- Цена комплекта труб. Геотермальная установка предполагает наличие трех контуров: внешнего, за пределами жилого дома, среднего, находящегося внутри корпуса насоса и внутреннего – трубной разводки домашней системы.
- Стоимость монтажа. Кроме установки насоса и зондов, учитываются пусконаладочные работы, монтаж теплого пола и прочие сопутствующие работы.
Кроме перечисленных расходов, требуется упомянуть о бюрократических проволочках. Те организации, чьи коммуникации проходят по участку – газоснабжение, электричество, вода – должны дать добро на проведение земляных работ. Соответственно, проходит экспертиза на предмет целесообразности устройства, что, естественно, также потребует вложений. Важно приготовиться к растрате нервных клеток – это не шутка!
Факторы рациональности использования
Важно помнить, что сама по себе автономная установка получения дешевого тепла (учитываются расходы на электроэнергию) рациональна только после выполнения следующих условий:
- Качественное утепление дома. Включая фасады, полы, потолки. Учитывают материал строительства – камень и кирпич существенно увеличат расход мощности теплового насоса. Что повлечет за собой удорожание проекта и оплаты по счетам.
- Правильный расчет теплопотерь. На них напрямую влияет архитектура и планировка дома. Объект с большим количеством окон и дверей, а также объемы технологических проемов – главные факторы утечек тепла.
- Теплообменники с материалами высокой передачи тепла. Коэффициент известен заранее.
- Климатические условия. Минусовые температуры Сибири или Урала совсем не такие как на востоке и западе России. Холодные регионы требуют большей мощности агрегата.
- Требуемое горячее водоснабжение. Жилой дом с круглогодичным проживанием, несколькими санузлами, баней и ванными отличается большим расходом воды на бытовые нужды, чем скажем дача с кухней. То есть это также увеличит расход ресурсов.
- Влияние холодных подземных течений. Это выясняется на этапе разработки проекта. Иначе укладка и пуск в работу геотермальных труб с неучтенными источниками отрицательно скажется на продуктивности всей системы.
Самостоятельно учесть все нюансы установки альтернативного источника тепла – нельзя. Нет необходимых знаний. Для этого выбирают компанию по профилю и просто наслаждаются результатом. Окупаемость проектов наступает через 5–10 лет эксплуатации.
Стоимость геотермального отопления под ключ
Преимущество монтажа под ключ – налицо. Кроме вложений, самостоятельно делать ничего не придется – многие фирмы берут на себя обязательства, связанные с бумажной волокитой. Также любые виды работ имеют гарантию, в случае неудовлетворительного результата, обеспечена компенсация – это отдельный пункт в договоре.
- Для жилого дома площадью до 80 кв. м – от 350 тыс. рублей. Низкая стоимость обусловлена наличием насоса небольшой мощности.
- Коттедж от 100 кв. м – от 440 тыс. рублей.
- Площадь от 130 кв. м – от 520 тыс. рублей.
- До 220 кв. м – от 750 тыс. рублей.
Цены приведены приблизительные и зависят от стоимости выбранного оборудования. Как удешевить проект, подскажут специалисты при обращении в компанию. Однако, делать выбор малой мощности в пользу стоимости нельзя – это скажется на продуктивности системы.
Видео по обустройству геотермального отопления под ключ
Геотермальное отопление дома
+7(903)628-00-50 (специалист)
Компания Mammoth Inc (США) производит и внедряет высокоэффективные системы отопления, вентиляции и кондиционирования на базе энергосберегающих технологий.
Если у вас нет магистрального газа,
или подводить его сложно, то мы сделаем отопление вашего загородного дома или дачи (в Московской области) геотермальным тепловым насосом . Тепловой насос — это небольшой агрегат (размером, как однокамерный холодильник), предназначенный для отопления, горячего водоснабжения и кондиционирования дома.
Суть геотермального теплового насоса заключается в том, что на каждый потребленный 1 кВт электроэнергии,он выделяет до 4 — 5 кВт тепловой энергии. Добавочные кВты берутся из земли, водоема или воздуха. Тепловой насос экологически чист, так как работает без сжигания топлива и не производит вредных выбросов в окружающую среду. Работает Тепловой Насос по принципу холодильника (или кондиционера), только наоборот: забирает тепло из окружающей среды и отдает (переносит) его в дом. Причем так же, как и холодильники, тепловые насосы не требуют обслуживания до 30 лет.
Также тепловой насос может использоваться для подогрева или охлаждения бассейна, подогрева грунта и воздуха теплицы (ранней весной), подогрева дорожек в саду и места стоянки автомобиля (система снеготаяния), охлаждения льда летнего катка или искусственной снежной горки. При устройстве геотермального контура могут использоваться малогабаритные переносные буровые установки, не нарушающие ланшафт. При необходимости, используется бестраншейная технология.
Расчеты стоимости 1 кВт*часа тепловой энергии для отопления дома
Геотермальное отопление дома
Геотермальное отопление подойдет тем людям, которые заботятся о тепле в доме и экологии вокруг себя.
В Европе используется такое отопление повсеместно, в отличие от России. Но совсем скоро оно будет развито и у нас.
Не стоит думать, что геотермальное отопление является некой областью фантастики. Это вовсе не так.
Есть такое мнение, что система может использоваться только в регионах с повышенной температурой и теплыми источниками.
Ошибочное мнение подтверждается тем, что геотермальный насос может отдавать тепло и при низких температурах, и в холодном климате России.
Преимущества и недостатки геотермального отопления дома
Преимущества заключаются в следующем:
- экономичность (насос поглощает меньше энергии, чем электричество);
- безопасность (не требует топлива и химического состава, поэтому исключено загрязнение вод, взрывы и возгорания);
Данная система отлично сочетается с теплым полом, потому как в этом случае, температура распределяется равномерно и зоны перегрева полностью отсутствуют.
К недостаткам геотермального отопления относят высокую стоимость. Это со стороны не совсем осведомленных людей.
Многие граждане не понимают, что высокая цена окупиться через несколько лет. К тому же мало кто уделяет внимание своему здоровью, своей семьи и окружающей среды.
Горизонтальное геотермальное отопление
Трубопровод такого отопления устанавливается горизонтально под землей.
Уровень установки труб должен быть ниже, чем уровень промерзания почвы.
Принцип работы горизонтального геотермального отопления довольно просто, поэтому и имеет низкую стоимость.
Оно заключается в том, что коллекторная система забирает тепло земли и подает его к насосной установке. Та в свою очередь доставляет тепло в дом.
К минусам горизонтального геотермального отопления относят требующуюся большую площадь, поэтому соорудить такую систему отопления на даче или в небольшом доме просто невозможно.
Для того, чтобы установить горизонтальное отопление в дом площадью 200 метров квадратных, потребуется площадь в 480 метров квадратных.
Таким шикарным участком земли обладают не многие.
Вертикальное геотермальное отопление
Хоть такая система стоит несколько больше, но она имеет и ряд преимуществ перед горизонтальной.
Для ее установки не нужна такая большая площадь. Еще одним плюсом считается то, что размещение трубопровода вертикально позволяет взять у матушки-земли огромное количество тепла.
На стоимость вертикального геотермального отопления влияет и то, что необходимо будет бурение скважин. Это удовольствие не из дешевых.
Скважина для такого отопления должна быть от 50 до 200 метров. Зато вложив деньги, вы получите тепло в доме на 100 лет вперед.
Оно не потребует дополнительного обслуживания и не доставит хлопот хозяину.
К преимуществам также можно отнести тот факт, что при бурении вы сможете сохранить красоту участка, его ландшафтный дизайн и другие обустройства (детскую площадку, бассейн и так далее).
Водоразмещенное геотермальное отопление
Самый экономический и выгодный способ получать тепло прямо из водоема.
Конечно, стоимость всей системы будет не маленькой, но она будет очень эффективной и на долгие. Мало того, вам не придется платить сумасшедшие деньги за электроэнергию, вы будете получать ее бесплатно.
Водопровод в водоразмещенном геотермальном отоплении укладывается на дно водоема, озера или реки.
Глубина укладки насоса должна составлять 203 метра на глубину, что связано с промерзанием почвы в России.
Размер водоема тоже играет большую роль. Он должен быть не меньше 200 метров квадратных.
Вам потребуются документы для разрешения проведения такого отопления. Здесь тоже могут возникнуть проблемы.
Зато явным плюсом является то, что вам не придется тратить деньги на рытье котлована, бурение скважин и другие земляные работы.
Стоимость геотермального отопления
Естественно, все хорошее не бывает бесплатным и к этому надо отнестись положительно.
Вложив деньги один раз, вы через несколько лет уже вернете их. А уже через еще несколько лет сможете жить в экологически чистом доме, иметь чистый участок и получать тепло совсем даром.
Конечно, можно было бы сказать, что установить геотермальное отопление можно своими руками, но верить этому не стоит.
Вы можете испортить оборудование и выкинуть деньги на ветер.
Лучше довериться опытным мастерам, которых на рынке услуг сейчас множество.
Мы с ориентируем вас по ценам на установку геотермального оборудования, а вы уже решайте, стоит ли вложить деньги в это чудо.
Сколько стоит геотермальное отопление:
- дополнительная установка теплого пола – 4 тысячи рублей за квадратный метр;
- геотермальный насос – от 90 до 250 тысяч рублей без монтажа (цена зависит от мощности);
- установка насоса 20 тысяч рулей;
- пробурить скважину – 1 тысяча рублей за погонный метр.
Вот такие цены представлены на нашем рынке. Не каждый может себе позволить, но тот, кто может — должен выбирать именно этом способ. Поскольку он сохранит тепло в вашем доме и здоровье близких.
Общайтесь на строительном форуме и узнавайте больше о том, как сделать свой дом еще лучше, без особых затрат и усилий.
Солнечные и Геотермальные отопительные системы
Хотите качественный дом? Ищи’те специалиста, а не материалы.
Нам 10 лет! В подарок скидки до 30%
B2B. Для проектных организаций и строительных компаний.
- Помощь в строительстве и проектировании Автономных и Энергоэффективных домов, поставке необходимого оборудования.
- консультации по любым вопросам альтернативной энергетики.
- Снижение тепловых энергозатрат сооружений от 2-х до 5-ти раз.
- теплотехнический тюнинг проектов коммерческих зданий, магазинов, офисных и торговых центров, спортивных сооружений любой сложности.
B2C. Для Архитекторов, Монтажников Отопительных Систем, Частных застройщиков.
Если на Ваш участок не подведён газ:
То Вы счастливый человек! У Вас есть возможность построить тёплый, энергоэффективный дом с наикомфортным микроклиматом, который не замерзает зимой даже если отключат подачу электроэнергии!
Энергоэффективный или Автономный дом
Наш опыт — это результат 10-и летней работы в области альтернативной энергетики, смелых экспериментов, споров, ошибок , адаптаций опыта Немецких и Скандинавских специалистов для применения в суровых Российских климатических условиях.
Отдельная благодарность Доктору Технических Наук, Профессору, Олегу Сергеевичу Попелю, заведующему лабораторией возобновляемых источников энергии Института Высоких Температур Российской Академии Наук за приятное общение, советы и критику.
Солнечная Система Отопления
Если хотя бы часть издержек по отоплению дома покрывается за счёт энергии прямого солнечного излучения, то мы в праве говорить о Солнечной Отопительной Системе(SOS). В свою очередь отопление от Солнца разделяется на:
1) 100% Солнечная Отопительная Система, когда все тепловые потребности дома за год меньше или равны количеству тепловой энергии, производимой Солнечными водогрейными коллекторами или Солнечными электрическими панелями в год. Подобная система может использовать Тепловой насос и геотермальный тепловой аккумулятор, а может и не использовать Тепловой насос, например, на широте города Сочи, или в Южно-Сахалинске, где количество приходящего солнечного излучения Зимой, больше чем Летом. В таком случае излишки тепла Летом просто утилизируются сторонним потребителям: Открытые бассейны, теплицы, деревосушилки и т.д.
Реализовать 100% солнечное отопление без теплового насоса в средней полосе России пока слишком дорого, по этому мы предлагаем гибридную схему отопления.
2) Гибридная Солнечная отопительная система «Теплодаром» покрывает от 20% до 100% годовых тепловых расходов дома Солнечными водогрейными коллекторами, или фотоэлектрическими панелями.
Основным источником тепла Зимой, для гибридной системы, остаётся геотермальный тепловой насос с 2-х или 3-х секционным грунтовым контуром, в котором накапливается и восстанавливается тепло летом. Та секция геотермального контура теплового насоса, в которой непосредственно накапливается летнее тепло от солнечных коллекторов, называется тепловым (или геотермальным) грунтовым аккумулятором.
Принципиальная схема Гибридной Солнечной отопительной системы приведена на рисунке ниже:
Работает система следующим образом. Тепло от мощной батареи Солнечных водонагревателей поступает сначала в бак ГВС, затем в Буферную ёмкость системы отопления дома, откуда раздаётся в систему Тёплых полов и радиаторов через термостатические клапаны.
Центром отопительной системы является Накопительный Бак в котором происходят все теплообменные процессы, накопление и раздача тепла в отопление и ГВС. Тепловой насос не позволяет температуре в баке Отопления (Буферной Ёмкости) опускаться ниже запрограммированного уровня. А в случае перегрева, например Летом, когда тепла от солнечных коллекторов поступает больше, чем надо для ГВС и отопления, излишки сбрасываются в геотермальный тепловой аккумулятор через отдельный теплообменник Буферной ёмкости.
Система пассивного кондиционирования, через фанкойлы или тёплые полы, утилизирует лишнее тепло в тот же геотермальный аккумулятор или в следующую секцию геотермального контура.
Отопление с помощью теплового насоса:
ТЕПЛОВОЙ НАСОС (ТН)- это компактная (размером с бытовой холодильник) отопительная установка, предназначенная для автономного обогрева и горячего водоснабжения жилых и производственных помещений.
Тепловой насос очень экономичен, поскольку при потреблении в 1 кВт электроэнергии, может производить до 4 — 6 кВт тепловой энергии! Данные установки экологически чисты, так как работают без сжигания топлива и не производят вредных выбросов в окружающую среду. Работает Тепловой насос по принципу холодильника (или кондиционера), только наоборот: забирает тепло из окружающей среды и отдает (переносит) его в дом. При чем так же, как и холодильники тепловые насосы не требуют обслуживания до 30лет.
Перед тем как строить Дом — позвоните Теплотехнику!
Тепло из скважины
Поскольку на глубине более 2-х метров температура всегда составляет 5-8 градусов, то существует возможность использования тепла из скважин. В земле бурятся тепловые скважина глубиной 10-15 метров. Суммарная длинна скважин зависит от потребностей дома в тепле и мощности теплового насоса. В буровые скважины (зонды) диаметром (12-15см) устанавливают трубопровод, имеющий ”U”-образную форму , и заполняют ее буровой смесью для обеспечения лучшей теплопередачи. Принцип действия этого теплового насоса такой же, как и при прокладывании контура из трубопровода в поверхностном слое грунта. При этом значение тепловой мощности будет составлять до 40 Вт с 1-го погонного метра трубопровода, .
Тепловой насос (ТН), использующий геотермальную энергию скважин в качестве источника тепла, наименьшим образом влияет на Ваш участок, что предпочтительнее при дефиците свободного пространства. Скважины бурятся в течение нескольких дней, не нарушая существующего ландшафта.
Тепло из водоемов
Использование в качестве источника тепла расположенных по близости от дома водоема или реки является идеальным вариантом для работы теплового насоса. В этом случае внешний контур прокладывается по дну водоема.
Преимуществами такого метода являются: укороченные параметры внешнего контура, сравнительно «высокая» температура окружающей среды (температура воды в водоеме зимой всегда положительная), более высокий коэффициент теплопередачи.
Ориентировочное значение тепловой мощности, приходящейся на 1 метр трубопровода, составляет 30 Вт. Таким образом, для установки теплового насоса производительностью 10 кВт необходимо уложить в озеро контур длинной 300 метров. Для того чтобы трубопровод не всплывал, на 1 погонный метр трубопровода дополнительно устанавливается около 5 кг груза.
Примечание
Ориентировачные затраты на установку Теплового Насоса для обогрева дома площадью от 80м2 до 700м2 вы можете в разделе Стоимость теплового насоса.
Вызов специалиста для консультации на обЪект в Москве и Московской области : +7-(499) 391-45-27
[ 08.06.2017 ] — Отопление дома от 70м2 за 190тыс рублей.
Сегодня мы предлагаем систему отопления на базе воздушного теплового насоса Toshiba RAS-M16SKV (или его аналогов) с геотермальным контуром в 100 погонных метров, мощностью 5.5квт по теплу, для отопления-охлаждения дома площадью от 70м2 за 190тысч рублей.
[ 05.08.2015 ] — Микроклимат энергоэффективного дома. Часть 2. Влажность.
Влажность воздуха — один из ключевых параметров микроклимата в доме. Трудно переоценить влияние влажности воздуха на здоровье, самочувствие и ощущение комфорта.
[ 21.10.2014 ] — В чем проблема отопления воздушным тепловым насосом?
прогресс не стоит на месте, и воздушные тепловые насосы находят свое место в системах отопления в комбинации с другими источниками тепла и тепловыми аккумуляторами.
Уголок Теплотехника
[ 27.12.2012 ] — Про Эффективность и КПД Солнечного Коллектора
В данной статье мы попытаемся изложить основные формулы для расчёта солнечного коллектора (СК) максимально простым языком.
[ 04.07.2011 ] — Расчёт грунтового теплового аккумулятора с открытым дном.
Самый простой сезонный тепловой аккумулятор может быть сделан под домом, если , например, по периметру дома (или отмостки вокруг дома ) вкопать утеплитель на глубину до 2-3-х метров.
Геотермальное отопление своими руками для дома: это реально?
Да, сразу же ответим мы, – геотермальное отопление своими руками – это не только реально, но и вовсю используется в мировой практике. Например, в Швеции около 70% тепловой энергии синтезируется при помощи геотермальных насосов.
Да, собственно и в странах постсоветской территории геотермальное отопление постепенно отвоёвывает себе позиции. Почему постепенно? Потому что отопление дома, основанное на геотермальной энергии, первоначально требует немаленьких затрат и вложений, которые окупаются только лишь через 5-8 лет. Так ведь и дом строится не на год, поэтому есть над чем задуматься. Особенно, если брать в расчет ежегодно растущую стоимость газового отопления или электроотопления.
Наступит будущее с его ограничениями по природным источникам энергии, а вы уже готовы к такому повороту событий. Геотермальное отопление в среднем рассчитано на 100 лет работы системы.
Геотермальное отопление своими руками
Конечно определение «своими руками» к геотермальному отоплению относится лишь частично: установка теплового насоса, монтаж системы отопления внутри дома. Хотя один из видов геотермального отопления, даже два, вполне возможно полностью провести своими руками.
Принцип работы теплового насоса основан на физике, и заключается в том, что установленный в доме геотермальный тепловой насос забирает энергию от грунта или воды, преобразует её в тепло, необходимое для нагрева теплоносителя в доме. Внутри дома система отопления полностью аналогична системе водяного отопления: трубы и радиаторы отопления.
При геотермальном отоплении расчет затрат и поступлений таков: на 1кВт затраченной электроэнергии приходится 5 кВт полученной тепловой мощности.
Принципы обустройства контуров для сбора тепла
- Скважинный или насос с вертикальным теплообменником. Погружается в землю на глубину от 50 до 200 м. Самый эффективный способ изъятия тепла. Требует бурения скважин на необходимую глубину.
- Горизонтальный теплообменник. Трубки коллектора размещаются в грунте на глубине промерзания. Неудобен тем, что для размещения горизонтального коллектора требуется площадь порядка 500кв.м. для отопления дома с общей площадью 200 кв.м. особенность: нельзя укладывать трубки коллектора вблизи деревьев ближе, чем 1,5 м. от кроны.
- Водоразмещенный теплообменник. Из приведенных – самый дешевый, так как не требует большого количества земляных работ. Геотермальное отопление своими руками целесообразно производить именно таким способом, если дом размещен не дальше, чем 100 м. от водоема. При этом водоем должен быть соответствующей глубины, то есть не промерзать в зимнее время.
Всё. Остальное дело техники. Сама теплогенерирующая установка в доме занимает место не боле чем стиральная машинка-автомат. Монтаж системы отопления производится традиционным способом. В качестве бонуса можно сказать, что в летнее время теплонасос выполняет функции кондиционера по тому же принципу.
Конечно же, полностью отказаться от таких видов энергии, как газ или электричество, не получится. Ведь геотермальное отопление дома – это лишь отопление и горячая вода.
Удачи вам, строители своего теплого настоящего и будущего.
Что такое геотермальное отопление дома, плюсы и минусы такой системы
Ограниченность запасов природных энергетических ресурсов заставляет человечество заниматься поиском альтернативных источников энергии. Геотермальное отопление дома — отличная альтернатива традиционным способам отопления. В подтверждение этого можно привести фактические данные про широкое использование геотермальных систем отопления в Европе и Америке в качестве основных источников тепла.
Немного истории! Геотермальные системы отопления значительно «расширились» в конце восьмидесятых годов прошлого столетия преимущественно на территории Америки. В начале солидные инвестиции в монтаж такой установки позволяли ее использовать только состоятельным людям, а через несколько лет эта система сала доступной для американцев менее состоятельных, подняв значимость геотермальных систем отопления на рынке отопительной техники.
В странах Европы еще два десятка лет назад количество геотермальных установок превышало 12 млн., а сегодня о величине «заселения» геотермальных установок в частных домах можно только догадываться.
Почему так происходит?
Все очень просто! Наиболее доступная и удобная система газового отопления уменьшает запасы природного топлива за деньги из Вашего кармана. А сжигание твердого топлива (дров, угля, торфа) не только неудобно, но и сопровождается выделением вредного углекислого газа, выпадению сажи и смол. А еще необходимо дополнительное помещение для хранения топлива.
Геотермальное отопление загородного дома.Схема
Принцип действия системы
Геотермальные системы отопления имеют сходный с холодильником (кондиционером) принцип действия. Просто рефрижератор холодильника охлаждает воздух, а геотермальный тепловой насос нагревает теплоноситель отопительной системы.
Для обогрева помещения используется тепло (энергия) Земли. Тепловой насос, расположенный в доме, забирает энергию у грунтовых вод или самого грунта, преобразовывая ее в тепло. Затем это «тепло» используется для нагревания теплоносителя самой системы отопления дома.
В основе принципа действия теплового насоса лежит обратный цикл Карно, разработанный еще в ХIХ веке.
«Сердцем» такой системы является компрессор, который «сжимает» и «переносит» тепло. Для этого ему необходим внешний источник энергии – электрическая сеть.
В компании с компрессоров во внутреннем контуре теплового насоса работают: конденсатор, испаритель и дроссельный клапан.
Тепловой насос работает так:
- Теплозаборный коллектор заполняется незамерзающей жидкостью (гликолевая смесь, смесь воды и спирта или соленая вода), которая будет транспортировать «подземное» или «подводное» тепло к насосу.
- Эта тепловая энергия в испарителе передается хладагенту с очень низкой температурой кипения, что приводит к его резкому закипанию и испарению (превращению в пар).
- Работающий компрессор повышает давление этого пара, что соответственно приводит к повышению его температуры.
- В конденсаторе хладагент охлаждается, передавая тепло контуру отопления дома, и конденсируется.
- Через дроссельный клапан хладагент попадает обратно в компрессор, и цикл повторяется вновь…
Тепловой насос еще можно назвать иными словами « вывернутый наизнанку « холодильник. Ведь в холодильнике хладагент нагревается за счет тепла, помещенных в него (холодильник) продуктов, и через систему трубок выводится на заднюю стенку , нагревая воздух вне холодильника.
А в случае теплового насоса это выделяемое тепло нагревает теплоноситель в системе отопления самого дома. В качестве отопительных приборов в таких системах отопления чаще всего и эффективней используются «теплые полы».
Заметьте! При наличии качественного и правильно рассчитанного «теплозаборного» контура при потреблении 1 кВт электроэнергии тепловой насос способен отдать в систему до 5 кВт тепловой энергии!
Виды теплообменников геотермальных систем отопления
Горизонтальный теплообменник
Трубы горизонтального контура укладывают на глубину превышающую толщину слоя промерзания почвы.
Укладка горизонтального теплообменника
Укладка горизонтального теплообменника в траншеи
Такой вариант теплового контура оптимален, когда есть большая площадь приусадебного участка без садовых насаждений (деревьев). Прокладка трубы контура не допускается на расстоянии менее 1,5 м от кроны дерева.
При отоплении дома в 250 м 2 понадобится площадь в 600 м 2 для размещения теплообменного контура. А такая площадь не всегда доступна. Особенно в густонаселенных коттеджных городках.
Этот фактор можно назвать недостатком такого типа теплообменника .
Вертикальный теплообменник
Вертикальный теплообменник — роскошь, которую, возможно, сможет позволить себе не каждый застройщик. Для «обустройства» такого теплообменника понадобится специальное бурильное оборудование.
Геотермальные зонды
Контур теплообменника опускается в скважину глубиной 50-200 м. Для увеличения тепловой мощности используют несколько таких скважин, трубопроводы которых соединены через специальные коллекторные узлы.
Преимуществом организации такой системы контура теплообменника можно назвать возможность работ на обустроенной территории — такой способ не повредит существующий ландшафт.
Теплообменник, размещенный в воде
Этот вариант наиболее экономичен в монтаже – нет необходимости выполнять землекопные работы, но требует наличия водоема площадью не менее 200 м 2 на расстоянии не более 100 м от дома. Трубы контура укладывают на глубину, большую глубины промерзания (не менее 2-3 м) на дно.
Элемент конструкции горизонтального теплового насоса
Преимущества и недостатки геотермальных систем отопления
Одним из самых весомых преимуществ геотермальных систем отопления хотим выделить его экологическую безопасность для Вашего жилища. Ведь процесс нормальной работы теплового насоса не сопровождается какими-либо вредными выбросами в атмосферу. А отсутствие горючих веществ в топливном насосе при наличии исправной электропроводки фактически сводит на нет угрозу возгорания.
Отсутствие топлива — это и отсутствие расходов на его доставку и хранение.
Низкое потребление электроэнергии при сравнительно высокой теплоотдаче ( с 1 кВт электроэнергии до 5 кВт тепловой энергии) еще один важный (или самый важный) фактор, определяющий выбор геотермальной системы отопления загородного дома.
Автономность геотермальной системы отопления освобождает вас от необходимостьи следить за ней и обслуживать.
Важным функциональным преимуществом геотермальной системы отопления является ее способность работать как кондиционер в жаркую погоду. В таком режиме происходит все наоборот: тепло из помещения прогревает хладагент, который передает его внешнему тепловому коллектору.
Недостатком такой системы является сложность ее монтажа и соответственно высокая стоимость, как монтажных работ, так и самого оборудования.
Геотермальная система отопления является самой дорогой в монтаже и приобретении оборудования.
В этом случае можно сэкономить средства на самостоятельной установке этой системы, но необходимо уделить значительное внимание расчетам и консультациям с «профи».
Использование бивалентной схемы отопления
Бивалентная система подразумевает параллельное использование двух источников тепла в пиковые нагрузки (при низких температурах окружающей среды).
В такой системе параллельно к тепловому насосу подключается дополнительный котел, например, электрокотел. Его используют при необходимости использования интенсивного режима отопления при низких температурах окружающей среды.
Если «морозных» дней в году в регионе Вашего проживания небольшое, то наличие такого «помощника» позволяет сэкономить на мощности теплового насоса, что существенно сказывается на его стоимости.
Геотермальное отопление Кемерово (тепловые насосы)
Компания Геотехника производит проектирование отопления, комплектует и производит монтаж систем геотермального отопления домов (монтаж теплового насоса). Современные технологии стремятся быть энергосберегающими и экономичными, этим требованиям полностью отвечает отопление тепловым насосом. Лучшая стоимость геотермального отопления в области. Отопление коттеджей, отопление домов, котлы отопления (котельное оборудование) на базе тепловых насосов,
Принцип действия системы геотермального отопления очень прост. С помощью теплообменника (геотермального контура) забирается тепло из недр земли и передает его тепловому насосу, который отапливает дом и согревает воду для горячего водоснабжения. Точно по такому же принципу в вашем доме работает холодильник. Но в холодильнике тепло из камеры переносится наружу, а геотермальная система переносит тепло из окружающей среды в здание. При правильном проектировании отопления тепловой насос можно использовать как основной котел для отопления.
Эффективное отопление коттеджа — это просто!
На самом деле, так оно и есть. Но «просто» не значит «плохо», а совсем наоборот. Отопление тепловым насосом представляет собой наилучший пример экономичного и экологичного вида отопления.
На сегодняшний день это самое распространенное отопление в Европе и Америке, а у нас считается нетрадиционным или альтернативным. Геотермальный тепловой насос для отопления является самыми экономичными. 1 кВт электроэнергии, затраченный на работу насоса, даёт 4-7 кВт тепловой энергии! Получается, что 3-6 кВт хозяева получают бесплатно!
В настоящее время масштабы использования тепловых насосов для отопления коттеджей в мире:
в Швеции 50% всего отопления домов обеспечивают геотермальные тепловые насосы. В Стокгольме 12% всего отопления коттеджей обеспечивается геотермальными насосами с общей мощностью 320 МВт .
Швейцарии эксплуатируется свыше 60000 тепловых насосов, что экономит 150000 л жидкого топлива, 390000 тонн диоксида углерода и 325 тонн оксида углерода не выбрасывается в окружающую среду.
в Германии предусмотрена дотация государства на монтаж геотермального отопления (установку тепловых насосов), цена теплового насоса стала доступна потребителям.
На сегодняшний день геотермальный тепловой насос является наиболее эффективной энергосберегающей системой отопления и кондиционирования. Реальных альтернатив применению тепловых насосов, с возможностью широкого использования в отоплении, горячем водоснабжении и кондиционировании, на сегодняшний день не существует. Цена на насосы для отопления (котлы отопления на базе ТН) продолжает снижаться.
Преимущества отопления коттеджей котлами отопления на базе ТН
- Экологичность — использование возобновляемых источников тепла из недр Земли — безграничный запас энергии. Отсутствие продуктов горения и вредных выбросов в окружающую среду.
- Экономичность — низкие эксплуатационные затраты. Отсутствие дорогостоящего планового техобслуживания. Отсутствие затрат на подведение газопровода, выделение большей электрической мощности или емкости для хранения топлива.
- Независимость — использование тепловых насосов для отопления, горячего водоснабжения и кондиционирования позволяет быть независимым от тарифов на энергоносители.
- Ликвидность – установка энергосберегающей системы делает дом коммерчески привлекательным и увеличивает его рыночную стоимость.
- Комфорт — обеспечение постоянной температуры помещений в любое время года.
- Надежность – подобные системы применяют во всем мире более 50 лет. Срок службы теплового насоса превышает в 2 – 3 раза срок службы котлов отопительных, сжигающих топливо, т.к. отсутствуют элементы нагрева.
- Безопасность – геотермальные системы отопления взрыво- и пожаробезопасны. Нет ни топлива, ни открытого огня, ни опасных газов или смесей. Ни одна деталь не нагревается до температур, способных вызвать воспламенение горючих материалов. Система требует только сезонного осмотра и изменения режима работы. А при управлении автоматикой (Умный дом) совсем не требует контроля.
Система отопления дома
Если мы задумываемся о системе с тёплым водяным полом и тепловым насосом, значит, мы выбираем самое эффективное сочетание. Тепловая энергия «производится» и распределяется очень экономно!
Тепловой насос по сравнению с традиционными котлами экономит до 80% энергоресурсов. Сравнивая систему отопления водяной тёплый пол с традиционной «радиаторной» отопительной системой, то экономия энергии составляет 15-25%. Более того, отношение затраченной электроэнергии к выработанной тепловой энергии тепловым насосом, КПД теплового насоса, во многом зависит от применяемой системы отопления дома, для которой поставляет тепло тепловой насос. Чем меньше расчётная температура теплоносителя, тем с большей эффективностью работает тепловой насос! По технических особенностям обычно температура, подаваемая в систему отопления дома из теплового насоса, не превышает 55-60°С, причём температура обратной воды не должна превышать 50°С.
При радиаторной системе отопления дома необходимо специально учитывать температуру теплоносителя и рассчитывать количество отопительных приборов, чтобы использовать теплонасосную установку. При использовании системы отопления водяной тёплый пол производить специальные расчёты не требуется, эти системы как будто созданы друг для друга.
Даже при правильном расчёте радиаторной системы отопления коттеджа использование системы отопления водяной тёплый пол всегда будет более эффективным использованием энергии, накопленной в окружающей среде, потому что температура теплоносителя 30-40 градусов неприемлема при реальных размерах радиаторов. А это 20-25% из общего процента экономии энергии!
Что же получаем в итоге?
А в итоге мы получаем экономичную и экологичную систему отопления, которая на протяжении многих лет будет дарить вам тепловую энергию природы для отопления вашего дома!
Геотермальное отопление с применением теплых полов или фанкойлов можно внедрить где угодно, но рентабельность проекта зависит от природных условий и геологии конкретной местности.
Мы поможем вам реализовать вашу мечту об автономном доме. Если есть вопросы – звоните и приходите в офис. Постараемся ответить на Ваши вопросы и развеять все сомнения.
Геотермальные насосы для отопления загородного дома
Организация теплоснабжения — первоочередная задача каждого хозяина загородного коттеджа. В случае отсутствия газа владельцы все чаще предпочитают геотермальное отопление дома. Ключевой элемент системы — тепловой насос. Сам агрегат невелик, но он подключен к двум контурам, обладающим внушительными размерами.
Внутри здания устанавливают привычную систему отопления (трубы и радиаторы). Наружный контур представляет собой теплообменник, расположенный под водой или землей. Внутри него циркулирует вода или незамерзающий фреон. Суть работы геотермальных систем отопления домов заключается в нагревании теплоносителя за счет температуры среды и в дальнейшей передаче аккумулированного тепла внутреннему контуру через насос. В результате из 1 кВт⋅ч электричества образуется 4-5 кВт⋅ч тепловой энергии.
Сроки эксплуатации насосов превышают 30-40 лет. Доказано, что отопление дома, основанное на геотермальной энергии, наиболее экологично, безопасно, неприхотливо в эксплуатации, энергоэффективно и экономически выгодно среди всех альтернативных систем, отвечающих за обогрев. Есть и недостатки — высокая стоимость прибора и его монтажа, необходимость бурения шахт, скважин или прокладки труб по дну водоема. Большие первоначальные расходы полностью окупаются через 4-8 лет, т. к. система не подразумевает подвоза топлива и обслуживания, ее КПД превышает 350 %.
Разновидности геотермальных насосов
Тепловые насосы пригодны для коттеджного строительства, для оборудования гостиничных и офисных центров, крупных объектов (например, The Empire State Building и других небоскребов), административных зданий, промышленных цехов. Где бы ни был установлен прибор, перед его монтажом следует ознакомиться с тем, какие виды геотермальных насосов для отопления домов существуют.
- Горизонтальный теплообменник. Не требует бурения глубокой скважины, контур теплообменника замкнут, его располагают горизонтально в траншее. При этом трубки коллектора укладывают ниже уровня промерзания почвы. Если участок облагорожен, применение геотермальных систем при отоплении вызывает определенные неудобства в виду запрета на прокладку теплообменников вблизи деревьев (минимальное расстояние — 1,5 м) и других нюансов. К тому же внешний контур занимает территорию, по площади в несколько раз большую самого дома, для его установки придется перекопать значительную часть прилегающей земли.
- Вертикальный теплообменник. Более дорогой, но и более компактный вариант — отопление дома геотермальным тепловым насосом с вертикальным замкнутым внешним контуром. Используется для участков с небольшой придомовой территорией или с тяжелым грунтом, также такая система актуальна для обустроенных территорий. Трубки теплообменника устанавливают вертикально в глубокие отверстия (50-200 м). Скважины бурят при помощи профессионального оборудования, что усложняет самостоятельный монтаж и увеличивает стоимость установки контура.
- Закрытый контур в водоеме. Если расстояние до водоема — не более 50-100 м и его площадь — не менее 200 м2, змеевидный контур из труб укладывают на его дно. Важно помнить, как устроена геотермальная система отопления дома: ее установка предполагает расположение теплоносителя ниже уровня промерзания, в воде глубина залегания должна превышать 2,5-3 м.
Этот вид насосов самый экономичный, так как он не требует проведения трудоемких земляных работ, но перед установкой следует получить разрешение соответствующих служб.
- Открытый контур. В качестве жидкости для теплообмена используют горячую грунтовую воду (иногда — воздух или вторичное тепло), циркулирующую по принципу открытого цикла. После прохождения полного круга, вода возвращается в землю. Такое геотермальное отопление загородного дома разрешено только при достаточном объеме чистой воды и при отсутствии запрета на использование грунтовых вод в конкретном регионе. Модели, использующие воздух, обладают меньшим КПД, чем водные.
Инструкция по самостоятельной установке
Для того, чтобы установить отопление геотермальное для дома своими руками, придерживаются следующего плана:
Если установкой занимаются специализированные фирмы, то стоимость геотермального оборудования для домашнего отопления складывается из затрат на: тепловой насос, земляные работы (прокладку труб до водоема), крепеж и сами трубы. В среднем цена насоса (зависит от его мощности) колеблется от 87 000 до 260 000 рублей. Монтаж прибора обойдется в 15 000. Бурение скважины (без учета стоимости труб) — от 1 000 рублей за 1 м. При условии установки системы под ключ первоначальные затраты на геотермальное отопление в домах от 80-150 до 220 м2 — 350 000 – 750 000 рублей. Укладка труб на дно водоема обходится дешевле.
«В геотермальном отоплении я не вижу никаких минусов, одни плюсы. Даже стоимость системы (для моего дома это около 360 тыс. рублей) в регионе сопоставима с расходами на отопление электричеством, регулярный подвоз любого другого топлива. Кстати, не рекомендую заниматься самостоятельным монтажом — от соблюдения технологического процесса зависит эффективность системы.»
Любовь Афонина, Воронеж.
«Экономичность тепловых насосов впечатляет. Жаль, что в России очень мало людей пользуется этим методом получения тепла, сложно найти реальные отзывы о геотермальном типе отопления домов. Трудно сказать, как работает система, установленная в сухую землю, но при наличии грунтовых вод точно функционирует — проверено на практике. Окупается года за три, расход электроэнергии снижается в 4 раза.»
Владимир Черемных, Тюмень.
«Контуры теплообменника устанавливал сам, поэтому жестоко ошибся — уложил трубы горизонтально, на глубину всего 1,5 м. Понятно, что обогрев сильно падает после наступления холодов, прибор начинает работать как обычный электрический котел. Приходится в зимнее время затапливать камин, т к. мощности теплового насоса не хватает.»
Комментарии