В поисках альтернатив – геотермальное отопление! Геотермальный котел

Геотермальное отопление дома — принцип работы

Отопление частного дома с газом — это проблема, а без газа, проблема, умноженная на десять. Даже при наличии газификации, цена на этот энергоноситель становится все более неподъемной, а качество газа не выдерживает никакой критики. Дорогие газовые котлы требуют замены элементов чуть ли не ежегодно, а их работу в условиях стабильно пониженного давления в газопроводах никак нельзя назвать удовлетворительной. Все-таки XXI век на дворе, поэтому пора думать об альтернативных методах отопления домов. Одним из таких методов, который появился относительно недавно, стала геотермальная система отопления. Сегодня мы коснемся только практической стороны применения этой системы, не вникая в особенные технические нюансы.

Содержание:

Геотермальные установки отопления
Геотермальные источники отопления
Виды геотермальных систем
Стоимость геотермального отопления

Геотермальные установки отопления

Геотермальная система отопления

Геотермальное отопление дома принцип работы которого основан на получении тепла от разницы температур почвы и помещения, которое отапливается — сложный, дорогой, но эффективный вид отопления. Работа системы возможна только с использованием геотермальной энергии, которая добыта из низкотемпературных природных источников тепла. Работа системы напоминает работу холодильного агрегата с той лишь разницей, что холодильник преобразует теплый окружающий воздух в холодный, а геотермальная система работает наоборот. Установка способна работать при любых температурах окружающего воздуха. Летом она студит воздух в помещении, а зимой прогревает.

Летом она студит воздух в помещении, а зимой прогревает

Набор элементов, которые входят в геотермальную систему, способен поддерживать заданную температуру в помещении в полностью автономном режиме, система практически не требует обслуживания и потребляет чрезвычайно малое количество электрической энергии. По сути, электричество необходимо только для работы самого теплового насоса. Остальные элементы системы не нуждаются в дополнительных источниках энергии. Примечательно, что КПД геотермальных систем практически не зависит от производителей оборудования и всегда стабильно высокий, что позволяет использовать метод и для геотермального отопления теплиц, гаражей, хозпомещений.

КПД всегда стабильно высокий

Геотермальные источники отопления

Возникает резонный вопрос — откуда берется эта низкотемпературная энергия? Ответом на это может служить название системы. Практически во всех случаях источником геотермальной энергии остается земля, грунтовые воды, а в тех случаях, когда дом строится на берегу водоема, источником тепла легко может служить большая масса воды. также в отдельных случаях для работы геотермальной системы используют специально созданные искусственные водоемы.

Геотермальные источники отопления

Правда, для этого необходимо обеспечить довольно большой объем незамерзающей воды, поэтому искусственные водоемы применяются не так широко, как геотермальные системы, работающие на энергии земли.

Принцип работы

Виды геотермальных систем

Геотермальная система состоит из двух контуров — внешнего и внутреннего. Внутренний контур всегда находится в помещении, а внешний контур выполняет отбор энергии у почвы. Внешние контуры геотермальной системы, в зависимости от источника энергии, могут быть трех типов:

Вертикальный контур. Его устройство подразумевает бурение скважины глубиной до 200 метров, в которую помещается теплообменник. Преимущества такой схемы в том, что вся система не занимает большую площадь на участке, работает такая система более 100 лет (естественно, это расчетный срок службы), но имеет огромный недостаток — запредельную стоимость выполнения работ по бурению глубокой скважины и высокую стоимость теплообменника.
Горизонтальный контур. Геотермальная система горизонтальной ориентации позволяет обойтись без бурения глубоких скважин, но также имеет ряд решаемых проблем. Дело в том, что для работы системы необходим теплообменник большого объема. Если в вертикальных системах его просто опускают в скважину, то в горизонтальных его нужно располагать в почве в горизонтальной плоскости на глубине ниже промерзания грунта. А это занимает довольно большую площадь, которую имеет не каждый участок.
Гидравлический контур. Редкий случай, когда под домом на небольшой глубине находится водоем с незамерзающей водой. в таком случае расходы на устройство геотермальной системы существенно сокращаются.

Стоимость геотермального отопления

Расчет геотермального отопления для дома основывается на общих данных, полученных экспериментальным путем. Они говорят о том, что для получения 50 Вт тепловой энергии необходим один квадратный метр коллектора. Именно поэтому и бурят такие глубокие скважины и поэтому необходимы такие большие площади под горизонтальные внешние контура. Цена геотермальной системы отопления формируется на основе стоимости и работ по установке коллекторов, и стоимости оборудования.

Расчет геотермального отопления

В состав системы входит масса элементов. это и сложные и дорогие тепловые насосы, бойлеры для горячей воды, геотермальные коллекторы, теплоноситель (пропиленгликоль) для заполнения системы. Это и работы по бурению скважин, их укреплению, обвязке котельной, установке насоса и пусконаладочные работы. Естественно, что цена оборудования зависит от производителя, а это могут быть VIESSMANN, Vaillant, NIBE, от мощности и производительности самого насоса и глубины бурения. Для простого примера, чтобы не прибегать к сложным инженерным расчетам, можно приблизительно выделить 15 тысяч евро для дома площадью около 400 квадратов.

15 тысяч евро для дома площадью около 400 квадратов

Недешево, однако после вложения этих денег ближайших 100-150 лет никто из живущих в доме не станет задумываться о том, как отопить дом без газа.

Читайте также Воздушное отопление частного дома своими руками, Схема однотрубной системы отопления двухэтажного дома

nashprorab.com

Геотермальное отопление дома своими руками

Обогрев коттеджа или дачи – дело непростое, требующее внимательного отношения, грамотного и рационального подхода. С учетом интенсивного роста цен энергоносителей, даже экономичные газовые устройства порой оказываются не самым лучшим выбором. В плане отсутствия эксплуатационных расходов, наиболее выигрышно смотрится геотермальное отопление дома своими руками. Данная схема предполагает использование подземного тепла, вырабатываемого естественным образом. Этот вариант, наверняка, придется по нраву и людям, неравнодушным к вопросам сохранения окружающей среды, какой-либо вред для экологии попросту отсутствует.

Впервые подобные методы были протестированы в 70-х годах минувшего столетия в США, когда разразились первые экономические кризисы. Конечно, эти системы сложно было назвать совершенными, что отражалось и на эффективности, и на стоимости обустройства. В современном мире, к счастью, дело обстоит совершенно иначе.

Содержание статьи:

Распространенное заблуждение

Бытует мнение, что геотермическое отопление частного дома удастся создать исключительно в достаточно теплых регионах, где кругом бьют горячие ключи и источники. Это совершенно не так. Наглядный тому пример – Гренландия, остров с суровыми климатическими условиями, основная часть территории которого скрыта снегами. Тем не менее, подавляющее большинство здешних домов, фермерских хозяйств и сельскохозяйственных угодий обогревается именно подземным теплом.

Рабочий принцип

Сравнить работу такой отопительной системы можно с холодильником, только наоборот. Внутренние слои земли сохраняют достаточно высокую температуру постоянно, нагреваясь от ядра, не завися от внешних условий. Осталось только понять, как “извлечь” эту тепловую энергию.

С этой целью наверху монтируется тепловой насос, вырывается шахта, в которую погружается теплообменник. Грунтовые воды проходят через насосы, нагреваются, путем попадания в трубы и радиаторы нагревают воздух в помещениях. В состав системы входит два контура:

Внутренний контур – классическая система отопления здания, состоящая из радиаторов, труб, батарей и прочего;
Внешний контур – непосредственно теплообменник, расположенный глубоко в грунте.

Стоит обратить внимание, что в качестве теплоносителя допускается использование и обыкновенной воды, и антифриза.

Варианты формирования

Обогреть свой дом удастся по одной из следующих схем:

Насос и теплообменник вертикального типа. Глубина скважины в таком случае варьируется от 50 до 200 метров, так что бурение связано с существенными финансовыми вложениями. Тепловая энергия забирается от глубоких грунтовых вод, температура которых очень высока. Тепловой насос обеспечивает движение жидкости, теплообменник забирает энергию, дальше происходит обратный сброс воды. Не стоит бояться первоначальных капиталовложений, расчеты наглядно показывают, что результат оправдывает средства, продолжительность эксплуатации доходит до века.
Немало общего с описанной схемой имеет и методика, основанная на монтаже в шахте глубиной около сотни метров укрепленного бака с антифризом, нагреваемым грунтом. Для непрерывного движения антифриза также задействуется тепловой насос.
Горизонтальный теплообменник – менее затратная и более конструктивно простая схема. Основное требование заключается в том, чтобы трубы находились ниже отметки, на которую в холодное время года промерзает грунт. Эффективность нагрева в такой ситуации меньше, а потому приходится компенсировать ее общей площадью коллектора, которая должна примерно в 2 раза превосходить площадь отапливаемого помещения. Конечно, данное значение приблизительно, точный коэффициент зависит от множества факторов.
Наконец, последняя схема подходит в том случае, если между обогреваемым зданием и ближайшим водоемом не более сотни метров. Достоинство этой технологии – небольшие финансовые вложения, отсутствие значительных объемов земляных работ. Теплообменный контур располагается так, чтобы на глубине не наблюдалось промерзания, подо льдом должен быть, по меньшей мере, метр воды. В идеале, в водоеме не должно быть течения, способного повредить расположенные на дне зонды. Именно эти зонды и являются поглотителями тепловой энергии.

Для формирования внешнего контура отлично подходят трубы на основе полиэтилена. При расчетах следует исходить из того, что на метр коллектора должно приходиться от 40 до 50 Вт тепловой энергии. Получается, что в ситуации, когда производительность насоса равняется 10 кВт, глубина бурения составит до 200 метров.

Стоит помнить, что в некоторых ситуациях более рационально пробурить не одну глубокую скважину, а несколько более мелких. Чтобы в такой ситуации не был испорчен внешний облик участка, используется кластерный метод – от одной начальной точки расходится несколько столбов вглубь.

Преимущества решения

Итак, геотермический способ характеризуется следующим набором положительных особенностей:

Используется неисчерпаемая бесплатная тепловая энергия.
Отсутствует риск пожара, детонации, короткого замыкания и прочих опасных явлений.
Нет необходимости возводить отдельную постройку для организации котельной, сам агрегат занимает мало места, отсутствует нужда в дополнительных площадях для хранения топлива.
Схема идеальна с точки зрения экологической безопасности. В процессе использования отсутствуют продукты сгорания и выбросы, провоцирующие загрязнение воздуха, почвы и водоемов.
Система не нуждается в регулярном обслуживании и контроле, корректность параметров поддерживается автоматикой. Экономичность обеспечивается также и этой особенностью.
Вариативность. Отопительный контур, находящийся непосредственно в здании, по своей конструкции ничем не отличается от традиционных систем водяного обогрева. Хозяева могут воплотить в жизнь и современную идею теплого пола, и более традиционную радиаторную схему.

Подведем итоги

Основной проблемой этой технологии остается высокая цена, объясняющаяся значительными объемами земляных работ. Тем не менее, с учетом дальнейших преимуществ, этот недостаток выглядит несущественным. Практика показывает, что полная окупаемость достигается всего за несколько сезонов!

znatoktepla.ru

принцип работы и отзывы владельцев

Сегодня практически каждый владелец частного загородного дома задумывается о том, как экономически выгодно устроить его обогрев. Это связано с достаточно высокой стоимостью различных видов топлива и энергоносителей а также с постоянным ростом цен на них. Все менее выгодным становится обогрев жилья при помощи газа, электричества, различных видов твёрдого топлива. Энергетический кризис стал причиной постоянного роста цен на энергоносители и, соответственно, перманентного подорожания любых традиционных способов отопления. Поэтому очень актуальным сегодня является поиск систем, имеющих альтернативный принцип действия, позволяющий экономить средства на обогрев. К одной из таких новинок можно отнести геотермальное отопление дома.

Принято считать, что геотермальный обогрев частного дома возможен лишь в местах с горячими источниками или в зонах с вулканической активностью, однако это не так. Пользоваться теплом земли можно и в широтах с относительно невысокими температурами почвы.

Данный вид отопления относится к новинкам, однако в Европе и США получил достаточно широкую популярность. Сначала он использовался лишь очень богатыми людьми для того, чтобы обеспечить обогрев усадеб, однако сегодня получил очень широкое распространение среди владельцев частного жилья. Например, около 70 процентов загородных усадеб шведских домовладельцев пользуются именно таким способом отопления.

Геотермальное отопление загородного дома – принцип действия

Как уже понятно из названия, принцип работы геотермального отопления основан на использовании энергии земли. Обогрев обеспечивается теплом, которое она накапливает под воздействием солнечной энергии. По сути принцип работы установок такого типа похож на принцип действия кондиционера. В холодное время в жильё продуцируется тепло, а в жаркое летнее время – прохлада.

Читайте также: Отопительная система в частном доме чем промыть?

Установка состоит из двух контуров. Один контур – это обычная система отопления частного дома с трубами и радиаторами. Второй – это солидных габаритов теплообменник, расположенный глубоко под поверхностью земли или на дне водоёма. Обогрев осуществляется за счёт того, что теплоноситель в теплообменнике нагревается, используя тепло земли, и передаёт его на второй контур, который осуществляет обогрев дома. Циркуляция теплоносителя в трубах обеспечивается за счёт специального теплового насоса.

Основными составляющими установки являются:

Система теплоснабжения дома;
Тепловой насос;
Аккумулятор нагреваемой воды;
Средство сбора тепловой энергии окружающей среды – теплообменник;
Измерительные приборы, система автоматического контроля, система регулирования процесса.

принцип действия геотермального отопления дома

Обеспечение жилья теплом при помощи этого метода является очень дешёвым и экономически выгодным. Тепло земли абсолютно бесплатно. Затраты идут только на покупку и монтаж оборудования и на электроэнергию для обеспечения работы теплового насоса. Однако, как показывает практика, 1 кВт затраченной электрической энергии продуцирует 5 кВт тепловой энергии.

Варианты монтажа геотермальной установки

Есть три самых распространённых варианта монтажа геотермальной установки. Каждый из них по своему удобен и выгоден. Выбор варианта зависит как правило от прилегающего ландшафта и условий для проведения работы.

Горизонтальное расположение теплообменника состоит в том, что контур из труб прокладывают горизонтально ниже уровня промерзания земли. Недостатком этого метода является необходимость задействовать большой участок земли – для того, чтобы обеспечить теплом дом площадью 250 м2, придётся проложить трубы на участке площадью около 600 м2. Потребуются серьёзные земляные работы, стоимость которых будет очень высокой. И проведение их на уже обустроенном участке попросту невозможно. То есть этот метод можно применять лишь на этапе строительства.

Горизонтальное расположение геотермального отопления дома

Вертикальный метод заключается в том, что контур теплообменника располагают вертикально. Это не задействует больших площадей, однако потребуется специальное оборудование для бурения, поскольку придётся бурить скважины глубиной от 50 до 200 м. Однако срок действия такой скважины достигает 100 лет. К тому же этот способ совершенно не затрагивает ландшафт, сохраняя его в первозданном виде.

Вертикальное расположение геотермального отопления дома

Способ размещения теплообменника на дне водоёма является самым простым и экономным. Его, как правило, используют тогда, когда хотят сделать геотермальное отопление дома своими руками. Он заключается в том, что контур теплообменника укладывают на дно водоёма на глубине около 3 м, то есть ниже уровня замерзания воды. Этот метод не требует проведения дорогостоящих земляных работ и задействования бурильного оборудования. Однако расстояние от дома до водоёма не должно быть более 100 м.

Схема расположения на дне водоема геотермального отопления

Преимущества и недостатки геотермального метода отопления

Геотермальные установки отопления стали пользоваться широкой популярностью, благодаря тому, что состоят практически из одних преимуществ. Отзывы владельцев домов, где используется этот метод обеспечения теплом, единодушны – это очень удобно и экономически выгодно. Рассмотрим подробнее преимущества геотермального метода:

Чтобы получить тепло, используется энергия земли – она практически неисчерпаема;
Какие бы модели мы не использовали, коэффициент полезного действия неизменно высок;
Система не делает никаких негативных выбросов в окружающую среду, она высокоэкологична и не загрязняет атмосферу;
Установка абсолютно пожаробезопасна;
Нет необходимости закупать и транспортировать топливо. Затраты идут только на электроэнергию для обеспечения действия теплового насоса;
Установки такого рода не требуют специального обслуживания, повышенных мер безопасности и непрерывного контроля.

Очень удобно комбинировать этот тип обогрева с системами «тёплый пол». В этом случае идёт правильное перераспределение тепла и равномерный обогрев всего объёма помещений.

Большим недостатком такого метода обогрева жилья является высокая стоимость оборудования и работ по его монтажу. Большую сложность представляют земляные работы и бурение. Однако, отзывы владельцев домов, которые уже используют эти системы говорят о том, что все высокие капиталовложения окупаются по прошествии нескольких лет.

Тем более, что опыт и практика говорят о том, что монтаж системы геотермального обогрева дома возможен и своими силами. Это всё равно потребует серьёзных капиталовложений и работы являются очень трудоёмкими, но эффективность и экономичность системы искупает все эти неудобства с лихвой.

Особо выгодны установки геотермального обеспечения теплом для владельцев домов площадью до 150 м2 – их установка окупается уже через 3 – 4 года. Для владельцев жилья, которые рассматривают экономическую выгоду отопления жилья в долгосрочной перспективе, этот вид отопления представляет огромный интерес. Ведь установки такого типа способны генерировать энергию, в 7 раз превосходящую ту, которая была затрачена на её получение.

mynovostroika.ru

Нужен ли вам геотермальный тепловой насос?

Эта статья будет полезна тем людям, кто решил сделать систему отопления и охлаждения своего здания, используя геотермальный тепловой насос. Я уже писал, как отопить дом дешево без газа, сколько что стоит, и каковы будут затраты на эксплуатацию. Если не читали — обязательно прочтите.

Что такое геотермальный тепловой насос?

Геотермальный тепловой насос — система центрального отопления и/или охлаждения, использующая тепло земли. Земля в геотермальных системах является радиатором в летний период или источником тепла в зимний период. Разница температур грунта используется, чтобы повысить эффективность и снизить эксплуатационные расходы системы обогрева и охлаждения, и может дополняться солнечным отоплением. Геотермальные тепловые насосы используют явление тепловой инерции: температура земли ниже 6 метров примерно равна среднегодовой температуре воздуха в данной местности и слабо изменяется в течение года.Википедия

Что такое внешний контур геотермального теплового насоса?

По сути это теплообменник, который устроен из трубы и заложен в землю или воду. Встречаете ли Вы теплообменники в своей обычной жизни?

Безусловно.

Радиатор под капотом Вашего автомобиля — это теплообменник. Печка в автомобиле — это теплообменник. Радиатор сзади Вашего холодильника — это теплообменник.

То есть теплообменник это устройство, в котором осуществляется тепловой обмен между двумя теплоносителями, имеющими различную температуру.

Геотермальный тепловой насос кому он нужен?

Есть ли смысл устанавливать геотермальный тепловой насос в Краснодарском крае или Адыгее? Если вы планируете сделать систему пассивного охлаждения и добиться максимальной экономии в процессе эксплуатации здания, или у вас есть рядом речка или озеро, то можно рассматривать монтаж геотермального контура. Во всех остальных случаях, особого смысла в этом не вижу.

Лучше установите воздушный тепловой насос, например CHOFU.

Виды геотермальных контуров

Внешние контуры геотермального теплового насоса делятся на два типа:

с открытым контуром
с закрытым контуром

Открытый геотермальный контур — что это и как он работает?

Открытым контуром называется он так, потому что через теплообменник теплового насоса прокачивается вода, которая затем возвращается в землю. Часто делают так: бурится две скважины, подающая и приемная, из одной вода выкачивается, в другую скважину вода сливается. Встречаются варианты забора воды из рек и озер, если они конечно есть поблизости.

Открытый геотермальный контур

Температура рек, озер и воды в скважинах редко опускается ниже +5°C, а значит это прекрасный потенциал.

Пассивное охлаждение дома

Сделайте систему теплых стен, прокачайте через эту систему воду с температурой +5°С, и летом в вашем доме будет будет прохладно. Затраты возникнут только на перекачку воды, т.е. на работу циркуляционного или скважинного насоса. Вот видео, где рассказывается о теплых стенах.

Закрытый (замкнутый) контур геотермального теплового насоса

Это значит, что теплоноситель замкнут в какую-то систему, и циркулирует внутри этой системы. Закрытые контуры делятся в свою очередь еще на несколько типов:

вертикальный
горизонтальный
водный

Горизонтальный контур теплового насоса

В основном это размотанные трубы на дне траншеи или котлована. Достаточно хорошая система, но для нее нужно много места.

горизонтальный контур теплового насоса

Вертикальный контур теплового насоса

Преимущества: экономия площади земельного участка и возможность монтажа в любых грунтах.

вертикальный зонд теплового насоса

В вертикальном контуре используются геотермальные зонды нескольких типов: двухтрубные, коаксиальные и четырехтрубные.

Двухтрубный геотермальный зонд – самый популярный, на мой взгляд, геотермальный зонд, не дорогой и легкий в монтаже.
Коаксиальный геотермальный зонд — устройство: труба в трубе, распространенные варианты диаметров пнд труб: 63 мм. и 40 мм., 63мм. и 32 мм.
Четырехтрубный геотермальный зонд – состоит из четырех труб и наконечника. Применяется для увеличения мощности геотермального контура до 20% в холодных регионах.

Считаю, что использование четырехтрубного зонда ничем не оправдано.

Водный контур теплового насоса

Самый дешевый вариант геотермального контура, к сожалению, не у каждого есть рядом с домом озеро или река.

водный контур теплового насоса

Очень выгодная система, если у вас рядом с домом есть доступ к такому источнику низкопотенциального тепла, рассмотрите этот вариант.

Из чего сделать грунтовый теплообменник?

Труба для геозондов должна быть:

долговечной;
прочной;
иметь как можно большую теплопроводность.

Труба не должна:

быть подвержена коррозии;
иметь разборных соединений.

Мы используем полиэтиленовую трубу ПНД 32×2 ПЭ100 SDR17 и ПНД 40×2,4 ПЭ100 SDR17.

Критики могут сказать, что труба ПНД 32×2 ПЭ100 SDR17 рассчитана на давление 10 бар, и из такой трубы нельзя изготавливать геотермальный зонд, длинной 100 метров. Все знают, что водяной столб каждые 10 метров создает давление 1 бар. А 100 метров зонда это 10 бар + 1,5 бара еще должно быть в геотермальном контуре котельной. Труба не выдержит!!!

Это неверное рассуждение. На трубу грунты давят снаружи, а водяной столб изнутри. Давление на стенку трубы примерно одинаковое.

Прекрасное тому доказательство, целые амфоры, найденные на дне моря, пролежавшие там 1 500 лет, на глубине 200 метров.

1500 летние амфоры под водой

Поэтому перед погружением геотермальных зондов их обязательно наполняют водой. Иначе трубу просто сдавит, и перекроет поток теплоносителя.

Чтобы узнать, как убрать воду из погруженных геотермальных зондов посмотрите это видео.

Подпишитесь на нашу рассылку

Подходите к выбору тщательно, если возникнут сложности, обращайтесь к нам, мы проконсультируем и подберем оптимальную систему отопления для вашего дома.

Автор

Александр Кузнецов

Facebook Twitter

Придумываю, проектирую, строю и автоматизирую системы отопления и водоснабжения. Нужно построить котельную, систему отопления, теплые полы, водопроводы – обращайтесь. Консультирую по электронной почте [email protected], Whats App или Telegram +7 988 354-52-62. Наши работы смотрите на YouTube

Геотермальное отопление дома, стоимость | Vseproteplo.ru

До настоящего времени идея геотермального отопления относилась практически к области фантастики. Но современные технологии помогли осуществить невозможное – теперь обогрев частного дома может производиться благодаря неисчерпаемым ресурсам, а именно, энергией земли. В первую очередь напрашивается пессимистический вывод, что такой вариант отопления будет иметь преимущество лишь в регионах с повышенной сейсмической активностью. Однако правильная проектировка и расчеты позволять использовать естественную энергию земля даже в зоне умеренного климата.

Принцип работы геотермальной установки

На самом деле, процесс получения тепла из земли практически не отличается от работы бытового кондиционера или холодильника. Главный элемент такого устройства представлен в виде двухконтурного теплового насоса. При этом внутренний контур, как и традиционная система отопления, представляет собой совокупность труб и радиаторов.Внешний контур является теплообменником, имеющим довольно внушительные габариты, который находится в глубине земли либо под водой. В качестве теплоносителя может использована либо обычная, либо жидкость с антифризом. В процессе нагрева такой теплоноситель поднимается вверх и, достигнув теплового насоса, распространяет собственное тепло по внутреннему контуру.Конструктивным элементом системы является геотермальный насос, который, на самом деле, занимает места не больше, чем обычная стиральная машина. Производительность такого устройства может удивить каждого – 1 кВт потребляемой электроэнергии «выдает» около 4-5 кВт тепловой энергии.Следует учесть, что само геотермальное оборудование и его монтаж является самым дорогостоящим и сложным типом теплового оснащения. Однако это не означает, что домашний умелец не сможет осуществить все процедуры по установке такой эксклюзивной системы своими руками.

Геотермальная установка

Горизонтальный теплообменник

Название данной конструкции говорит само за себя. Такое решение является наиболее распространенным, потому что его реализация не требует больших трудоемких затрат.Весь трубопровод системы располагается горизонтально под землей на глубине большей, чем уровень промерзания почвенного покрова. Коллекторная система поглощает тепло из пласта земли и передает его через геотермальный насос в жилые помещения.Увы, такое инженерное сооружение для своего монтажа требует большую площадь участка, что является неприемлемым для загородного дома сравнительно малых размеров. Например, для отопления здания площадью 200 кв. м. потребуется не менее 480 кв. м. площади участка. Не каждый человек может позволить себе такую роскошь.

Вертикальный теплообменник

Совсем другое дело! Конечно, такая система обойдется несколько дороже, чем вышеописанная, однако преимущества инженерного сооружения сразу себя покажут. Во-первых, для осуществления смелого замысла не потребуется обработка большой площади земли. Во-вторых, вертикальное размещение труб позволит изъять из земли максимальное количество тепловой энергии. Единственно, что может озадачить домовладельца, это наличие специального бурильного оборудования.В зависимости от площади отапливаемого здания глубина скважин варьируется от 50 до 200 м. Тем не менее, срок эксплуатации такого грандиозного сооружения может превышать 100 лет. К этому стоит добавить, что монтаж и функционирование такой системы «естественного» отопления не затронет обустройство прилегающей территории и сохранит первозданный ландшафт земельного участка.

Водоразмещенный теплообменник

Как это не удивительно, но можно «черпать» энергию для отопления дома прямо из воды! Несмотря на дорогостоящее оборудование, данная система является наиболее экономной. Вся магистраль трубопровода укладывается на дно водного резервуара, но не менее чем на 2,5-3 метра глубины. Такие показатели обусловлены степенью промерзания грунта в тех или иных регионах страны.Сам водоем должен иметь размеры в пределах 200 кв. м. Основное преимущество данной системы – это отсутствие трудоемких земляных работ, хотя владельцу придется выложить немалую сумму на разрешительные документы.Если учесть весь спектр проводимых работ, сумма на сооружение данной конструкции будет иметь величину чуть менее чем заоблачную. Однако такая система в будущем окупит не только затраты на ее монтаж, но и позволит пользоваться неисчерпаемой энергией природных ресурсов долгие годы.

Геотермальное отопление

Стоимость геотермального отопления

Подводя итог, необходимо учесть стоимость данного инженерного сооружения. Конечно, такая система потребует определенных капиталовложений, однако огромные затраты с успехом окупят себя буквально через несколько лет. Вложив средства один раз, можно будет пользоваться естественной энергией земли десятки лет!Ориентировочное проектирование и стоимость геотермального отопления в рублях:

Раздел проектирования	Строение площадью до 200 кв.м	Строение площадью до 500 кв.м
Геотермальное отопление
Инженерные работы по определению геотермальных показателей и проектирования системы,инженерный расчет основного контура и нормализирующих узлов, подбор оборудования иопределение мощности тепловых насосов.	15000	30000
Планировка размещения геотермальных зондов	10000	20000
Разрезы и узлы по конструкциям здания и элементам системы	5000	10000
Тепловой пункт	15000	20000
ВСЕГО за раздел	45000	80000
Расчёт теплопотери строения	7800	16700
Расчет системы отопления (расчет теплопотерь, гидравлический и тепловой расчет, графическая часть)	30000	60000

Несмотря на то, что устройство геотермального отопления дома занимает определенное количество времени и требует достаточных средств, ее функциональность позволит пользоваться безвозмездно энергией земли абсолютно бесплатно на протяжении нескольких десятков лет.Более того, настоящий домашний мастер может соорудить все необходимые конструкции самостоятельно и без обращения к помощи дорогостоящих строительных фирм.

vseproteplo.ru

Геотермальное отопление дома

Принцип работы геотермального отопления

Технология не стоит на месте. Это касается и такой сферы, как отопление. В поисках альтернативных решений был найден новый источник энергии, который посодействовал тому, что был разработан новый метод аккумулирования тепла в большом объеме. Эта энергия извлекается из недр земли, источников гейзеров, солнечных лучей. Все это окружает человека. Геотермальное отопление стало новой вехой в создание уюта и комфорта в любом помещении. И, хотя это направление сравнительно новое, перспективы этой технологии очевидны. Ведь благодаря монтажу специального оборудования есть возможность получать дешевую, и что самое главное, бесконечную тепловую энергию.

Как получить тепло из земли в дом

Даже в самый холодный период земля не промерзает полностью. Как правило, такой особенностью грунта пользуются многие монтажники, осуществляющие прокладку инженерных сетей. Некоторые слои редко достигают отметки меньше +7°С. Учитывая все это, существует технология по извлечению и аккумулированию тепла земли, которое используется для нагрева теплоносителя. Однако чтобы реализовать эту задумку, необходимо учесть несколько важных факторов:

Для хранения аккумулированной тепловой энергии потребуется аккумулирующий резервуар.
Прогретый антифриз должен передавать энергию тепла жидкости, циркулирующая в горячем водоснабжении и отоплении соответственно.
Охладившийся антифриз должен обратно направляться к теплообменнику для дальнейшего прогрева.

Для решения всех этих вопросов был спроектирован специальный геотермальный насос с применением тепла земли. Это оборудование имеет возможность извлекать необходимый объем тепловой энергии для обеспечения. При этом это тепло может быть как дополнительным, так и основным.

Принцип действия геотермального отопления

Функционирование геотермального отопления

Геотермальные установки способны работать как на Севере, так и на южных широтах. Более того, такое оборудование можно без особых проблем приобрести в России. По какому же принципу функционирует геотермальное отопление?

Как говорилось выше, в процессе испарения некоторые типы жидкостей могут охлаждать поверхность. Например, это явление наблюдается при натирании перед уколом кожи спиртом. На основании этого и не только принципа было разработано холодильное оборудование. Вследствие этого исследователи решили обратить этот процесс в противоположную сторону, получая горячий воздух вместо холодного. Именно так и работают современные кондиционеры. Однако здесь есть некоторые минусы, так как значительно ограничиваются окружающей средой. Как только достигается отметка -5°С оборудование перестает работать. Геотермальный насос не имеет такого недостатка, хотя принцип его функционирования очень напоминает работу кондиционера.

Схема работы теплового насоса

Что касается геотермального оборудования, то здесь существует несколько особенностей, по принципу напоминающих работу кондиционеров. Так, процесс работы выглядит следующим образом:

На дне озера или реки монтируется водяной коллектор. По нему будет циркулировать антифриз. Коллектор, в свою очередь, высвобождает холод и поглощает тепло.
Когда антифриз нагрелся, с использованием насоса он выкачивается наверх.
Процесс теплового обмена осуществляется в буферном баке. В этом процессе антифриз передает энергию тепла, нагревая воду или теплоноситель в системе отопления.
Когда антифриз остывает он обратно поступает в коллектор, который находится на дне водоема.

Некоторые установки такого плана способны обеспечивать до 75% тепла в доме. При этом данный вид обогрева может быть как основным, так и вспомогательным.

Какое используется оборудование для геотермального отопления

Геотермальное отопление дома невозможно без использования специализированного оборудования. Оно выполняет важную работу по аккумулированию тепла. Для этой цели используются следующие узлы:

Испаритель. Располагается он на большой глубине под землей. Его главное предназначение заключается в том, чтобы поглощать всю тепловую энергию, которая имеется в окружающем грунте.
Конденсатор. Этот узел нагревает антифриз до заданной температуры.
Тепловой насос. Предназначается для циркуляции антифриза. Также он выполняет контроль по работе над всей установкой.
Буферный бак. Данный агрегат позволяет накапливать нагретый антифриз с целью передачи его энергию теплоносителю. Этот узел состоит из двух компонентов: внутренний баки и змеевик. Во внутреннем баке находится вода, а по змеевику циркулирует антифриз.

В большинстве случаев геотермальное отопление предоставляет достаточный объем энергии, но идеальным вариантом его использования является организация системы теплых полов.

Достоинства геотермальной установки

Геотермальная установка в доме

Геотермальное отопление дома имеет ряд положительных характеристик, обжалование которых не подлежит:

В отличие от других отопительных систем высокая экологическая безопасность, так как установка не выделяет никаких вредных веществ.
В процессе эксплуатации отсутствует риск возгорания и взрыва.
Для функционирования системы отсутствует потребность в использовании топлива.
Тепловая энергия выделяется в большем объеме, чем расход электроэнергии насоса.
В среднем эксплуатационная продолжительность геотермального отопления при правильном монтаже может достичь минимум до тридцати лет, и это без техподдержки.

Особенности монтажных работ

Самый сложный процесс работы заключается в установке контура теплообменника в земле.

Нередко в интернете можно встретить немало информации о том, как реализовать такой проект самостоятельно. Но как показывает практика без специализированного профильного образования справиться будет крайне сложно. Поэтому монтаж лучше доверить представителям производителя данной технологии, которые являются профессиональными монтажниками.

Тепловой насос/геотермальный зонд

Если вы обратились к специалистам, то вся работа проходит в несколько последовательных этапов:

Вначале инженер выезжает на место работы. При этом визите берутся пробы грунта, учитываются особенности вашей местности, а также определяется максимально удобный метод установки. Продуктивная работа системы будет напрямую зависеть от источника тепла. Одним из самых лучших источников считается дно водоема возле термического источника.
На следующем этапе заключается договор на покупку всего оборудования. В зависимости от сложности установки цены на услуги монтажа могут отличаться.
Что касается самих монтажных работ, то геотермальное отопление будет оптимальным при соблюдении существующих правил. Когда в землю помещен теплообменник, осуществляется подключение к геотермальной установке и имеющемуся отоплению.
Заключительный этап – пусконаладочные работы. За этот процесс полностью отвечает инженер, который осуществляет всю настройку и регулировку установки. Если все работает исправно, то в конце подписывается Акт о сдаче.

Тепловая энергия земли для отопления – от идеи к реализации!

Большую популярность геотермальное отопление имеет на Западе. Здесь люди привыкли вкладывать инвестиции в технологии, которые окупаются спустя несколько лет. В нашей стране далеко не каждый сможет заплатить за установку 20 тысяч долларов, поэтому не только в силу менталитета, но и по причине дороговизны не все смогут позволить себе это удовольствие. Однако, несмотря на это с каждым годом появляется все больше людей, стремящихся к альтернативным источникам тепла, которым является геотермальное отопление.

Помните о том, что тепло лежит буквально у нас под ногами. Самое главное научиться использовать его и как раз таки геотермальная установка будет являться отличным средством. А установка теплового насоса значительно ускоряет процесс получения тепловой энергии. Приложенное видео поможет вам увидеть достоинства этой инновационной технологии, которая постепенно находит своих поклонников.

ВИДЕО:

otopleniex.ru

Геотермальное отопление дома

Автономность и независимость от внешних коммуникаций газоснабжения являются главными достоинствами применяемой системы геотермального отопления дома. Для её функционирования, как и всех других современных систем отопления, требуется только гарантированное электроснабжение.

Однако, это далеко не все преимущества. Чтобы сэкономить до 40% на затратах на теплоснабжение и исключить зависимость от цен на энергоносители и стабильности поставок газа или любого другого топлива, целесообразно использовать геотермальные тепловые насосы.

Следует отметить его низкое потребление электроэнергии. Например, для геотермального отопления дома до 350 кв.м. потребуется геотермальный насос с мощностью 17 киловатт, который при 12-ти часовой работе в сутки будет потреблять электроэнергии до 5 кВт час.

Высокая эффективность обусловлена высоким КПД насоса – 400-500%. КПД и тепловая мощность остаются стабильными и не зависят от сезонных изменений температуры воздуха. Грунтовые зонды устанавливаются в скважинах, где температура постоянна.

Принцип работы геотермального насоса

Под скважины для размещения в них грунтовых зондов требуется небольшая площадь. Скважина служит так же защитой от повреждений зондов.

В свою очередь, грунтовые зонды никак не влияют на качество поверхностного грунта, не накладывают ограничений при организации ландшафта и озеленении территории. Не требуется никаких наружных сооружений, которые могут нарушить интерьер или испортить фасад дома.

Внутри помещений создается оптимальный для проживания климат с минимальными колебаниями температуры, постоянным показателем влажностью, отсутствует шум. При планировке дома не требуется проектировать специальное помещение под оборудование котельной и организовывать вентиляцию.

Составляющие системы геотермального оборудования не требуют затрат на обслуживание. Грунтовые зонды рассчитаны на работу в течение века, компрессор, являющийся основным узлом теплонасоса 30 лет. Причем компрессор не является уникальным оборудованием и его легко можно заменить.

Двойная U-образная конструкция грунтового зонда обеспечивает дублирование зондов, повышенный забор тепла от грунта, низкое гидравлическое сопротивление и защиту от повреждений.

В заключение следует особо отметить абсолютную врыво- и пожаробезопасность системы геотермального отопления дома. Система безопасна и проста в управлении, нет выбросов продуктов горения.