+

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 занимается «сжатием» тепла и перемещением его к потребителям. Сам прибор нуждается во внешнем источнике электропитания.

Работа теплового насоса проводится по следующему алгоритму:

  1. 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.
  2. В модуле испарителя тепло отдается хладагенту, имеющему невысокую температуру кипения, в это время он закипает и переходит в парообразное состояние.
  3. Установленный в цепи компрессор способствует повышению давления пара, из этого следует повышение температуры вещества до 78-80 0 С.
  4. Попадая в конденсатор вещество-хладагент переходит в жидкую фазу, одновременно с этим выделяется энергия для контура отопления.
  5. 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

  • 22.10.2017 » Как утеплить стену в квартире изнутри

PIR-плиты отличный вариант. Их довольно просто ставить и замены долго не требуют.

  • 22.10.2017 » Самогонный аппарат Спиртмаш СМ 1

    Полнейший хлам этот теплэко. На трещины гарантии нет. Треснул сразу. Утечка тока. Потребление .

  • 13.10.2017 » Баня бочка своими руками

    В помывочной куда уходит влага? Ведь она попадает и в пазы! Одного отверстия в полу мало же!

  • 13.10.2017 » Сухопарник для самогонного аппарата своими руками

    У меня кстати тоже такой же аппарат на 20 литров, силиконовые шланги, сухопарник на 0.7 литра. Но .

  • Материалы: http://www.portaltepla.ru/montagh-otopleniya/geotermalnoe-otoplenie-doma-svoimi-rukami/

    +

    Сжигание природных запасов углеводородов – нефти и газа – достигло таких масштабов, что призрак экологической и энергетической катастрофы стал принимать вполне реальные очертания.

    Осознав, наконец-то, серьезность ситуации, человечество все активнее осваивает возобновляемые (или альтернативные) источники энергии.

    Никола Тесла утверждал, что наш мир наполнен бесплатной энергией, надо только научиться ее добывать. Ученые всего мира прилагают немало сил для того, чтобы воплотить этот тезис в жизнь.

    Их труды не пропали даром: к традиционным ветрогенераторам и солнечным батареям добавился еще один источник бесплатной энергии — геотермальное отопление. Его суть понятна из названия: для отопления используется тепло Земли.

    Мифы о геотермальном отоплении

    Миф первый: необходимы горячие источники.

    Действительно, при упоминании термина «тепло Земли» воображение среднестатистического гражданина сразу рисует свистящие гейзеры и озера кипящей воды на фоне просыпающегося вулкана.

    Согласимся: горячие источники также могут применяться в геотермальном отоплении, но это редкость, поскольку расположены они только в некоторых регионах.

    В остальных случаях под термином «тепло Земли» подразумевают температуру в 5-7 градусов, которая стабильно поддерживается в грунте или воде ниже глубины промерзания.

    Да, да, вот эту-то холодину дерзкие ученые называют «теплом» и даже умудряются нагреть от нее воду в системе отопления.

    Миф второй: геотермальное отопление – нечто вроде вечного двигателя, а потому существовать не может.

    Поводом к возникновению данного заблуждения послужила удивительная эффективность систем геотермального отопления: при затратах энергии в 1 кВт удается получить от 3 до 5 кВт.

    И это, как уже было сказано, при полном отсутствии видимых источников тепла: бурлящих гейзеров, огнедышащих вулканов или хотя бы печки с горящими дровами или углем.

    Но, как известно энергия не может взяться ниоткуда и исчезнуть в никуда. К сожалению, существование вечного двигателя действительно невозможно.

    Но система геотермального отопления не имеет с ним ничего общего. А причины ее эффективности кроются в умелом применении всем известных законов физики.

    Устройство и принцип действия

    Система геотермального отопления состоит из трех контуров и теплового насоса, который поддерживает циркуляцию среды в контурах и теплообмен между ними. По размерам тепловой насос похож на современную стиральную машинку. Рассмотрим каждый из контуров подробнее.

    Внешний контур

    Посредством внешнего контура вся система воспринимает тепловую энергию грунта или водоема, в котором данный контур размещается.

    Обязательное условие – контур должен находиться ниже глубины промерзания, характерной для данного региона.

    Внутри контура циркулирует теплоноситель – рассол или другая незамерзающая жидкость. Накопленная тепловая энергия через теплообменник, установленный в тепловом насосе, передается фреону, содержащемуся во втором контуре.

    Контур фреона

    Этот контур полностью размещен в корпусе теплового насоса и наполнен фреоном. Характерной особенностью фреона является низкая температура кипения, в процессе которого фреон испаряется, превращаясь в газ.

    Внутренний контур

    Это, собственно, контур отопления, состоящий из труб и отопительных радиаторов. В более сложном варианте внутренний контур может подразделяться на контуры отопления, горячего водоснабжения, подогрева крыльца (антиобледенитель) и т.п.

    Традиционно внутренний контур заполняется водой, но могут применяться и другие виды теплоносителей.

    Как это работает

    Принцип действия системы геотермального отопления выглядит следующим образом:

    1. Находящемуся во внешнем контуре рассолу сообщается тепловая энергия грунта или воды, отчего его температура увеличивается примерно на 5 градусов и становится равной, к примеру, +3 градуса.
    2. Внутри теплового насоса рассол прокачивается через теплообменник, в котором часть его тепловой энергии передается фреону. Остывший после этого рассол снова поступает во внешний контур.
    3. Получив некоторое тепло от рассола, фреон, находящийся во втором контуре, испаряется. Получившийся таким образом газ поступает в компрессор, где происходит его сжатие. В результате температура фреона поднимается до 100 градусов. Горячий газ подается в теплообменник, в котором отдает часть своей тепловой энергии теплоносителю третьего – внутреннего – контура.
    4. Подогретый до температуры в 50-70 градусов теплоноситель внутреннего контура подается в радиаторы отопления, благодаря чему в доме поддерживается комфортная температура. Фреон, температура которого в результате теплообмена понижается до 70 градусов, поступает в расширительный экран, где его давление и температура падают до первоначальных значений.
    5. Весь цикл повторяется снова.

    Среди других нераспространенных систем отопления заслуживает внимание отопление ПЛЭН.

    Другой тип — это паровое отопление, сейчас его встретить крайне сложно, хотя система обладает рядом неоспоримых плюсов.

    Также существуют, так называемые «безрадиаторные» системы, например, отопление с помощью водяных конвекторов отопления. Информацию о преимуществах данной системы найдете по адресу: http://obogreem.net/otopitel-ny-e-pribory/konvektory/vodyanoj-konvektor-otopleniya.html.

    Преимущества и недостатки

    Положительная сторона

    Данная система обладает широким перечнем достоинств:

    • КПД системы составляет от 300% до 500%.
    • Энергия, используемая для отопления, является неисчерпаемой и возобновляемой.
    • Отсутствует опасность возгорания.
    • Отпадает необходимость в доставке и складировании топливных материалов.
    • Абсолютная экологическая безопасность: работа системы геотермального отопления не сопровождается выбросами вредных веществ или образованием отходов.
    • Полностью автономный режим работы.
    • Минимальные затраты на эксплуатацию.

    Отрицательная сторона

    Главным недостатком системы геотермального отопления загородного дома является ее стоимость. Так, цена теплового насоса может варьироваться от 3 до 10 тыс. евро.

    Стоимость монтажных работ в среднем составляет половину стоимости насоса, но при неудачном стечении обстоятельств может и превысить ее.

    Схемы построения системы отопления

    Несмотря на всю простоту системы, устройство геотермального отопления для загородного дома – довольно дорогостоящий и трудоемкий процесс.

    Связано это не столько с дороговизной теплового насоса, сколько с масштабами внешнего контура: в среднем его площадь должна превышать отапливаемую площадь в 2,5 раза. Располагают внешний контур одним из трех способов:

    Горизонтально в грунте

    Трубы контура располагают под поверхностью земли ниже глубины промерзания.

    При отоплении дома площадью в 200 кв. м для горизонтального размещения внешнего контура понадобится участок земли площадью 500 кв. м.

    Недостатки такого способа очевидны: придется изрыть солидный участок земли, полностью уничтожив расположенный на нем ландшафт.

    Если на участке растут деревья, задача усложняется: трубы контура в плане должны находиться не ближе 1,5 м от дерева.

    Все работы по горизонтальному размещению внешнего контура в грунте можно выполнить самостоятельно, и это главное преимущества данного способа. Процесс относительно прост, хотя и трудоемок: рытье траншей, сваривание и укладка труб.

    Горизонтальная укладка на дне водоема

    Если поблизости от вашего дома имеется водоем, можно обойтись без земляных работ, сохранив существующее благоустройство участка возле дома. Требования к водоему таковы: он должен располагаться не далее, чем на 100 м от дома, и иметь площадь не меньше, чем 200 кв. м.

    Если вы не являетесь его владельцем, то, скорее всего, понадобится разрешение местных властей на размещение в водоеме внешнего контура вашей геотермальной системы.

    Оптимальная глубина, на которой следует располагать трубы, составляет 2,2-2,5 м.

    Разместить внешний контур в водоеме также можно самостоятельно, такая работа не требует особого опыта или высокой квалификации. Если есть возможность на время монтажа спустить из водоема воду, задача потребует еще меньше усилий.

    Вертикальное размещение в грунте

    В этом случае для размещения внешнего контура строится скважина. И само строительство, и монтаж в скважине труб контура потребует привлечения специалистов и бурильного оборудования. Зато все существующие насаждения и элементы благоустройства остаются нетронутыми.

    Вдобавок, размещение контура в скважине делает отопительную систему более эффективной, ведь грунт на больших глубинах (глубина скважины составляет от 50 до 200 м) круглогодично сохраняет постоянную температуру в 10-12 градусов.

    Дополнительное преимущество – длительный срок службы скважины, который может составлять 100 лет.

    Существует еще одна разновидность геотермальной системы отопления загородного дома, которая называется открытой. Внешний контур в ней отсутствует, а роль теплоносителя играет вода, которая закачивается в тепловой насос из артезианской скважины.

    Для сброса воды на ту же глубину строится вторая скважина. Часть артезианской воды может использоваться для водоснабжения дома, поэтому данная разновидность геотермального отопления более распространена в тех регионах, где отсутствует централизованная подача воды.

    Иногда одного геотермального отопления может не хватить, и приходиться подогревать теплоноситель.

    Для таких случаев подойдет, например, комбинированный котел отопления, или дизельный котёл отопления. Выбирайте исходя из доступности топлива.

    Отзывы о геотермальной системе отопления дома

    «…Мой знакомый, который установил систему геотермального отопления, поведал мне следующее:

    Тепловой насос работает больше года. Согласно проекту температура воды в системе отопления должна составлять 70 градусов, на деле же получается чуть больше 50-ти. По этой причине для подогрева воды пришлось дополнительно установить электрический котел.

    По приблизительным прикидкам срок окупаемости теплового насоса составит 20 лет, и это без учета эксплуатационных расходов и затрат на электроэнергию. Расход энергии на работу системы составляет 5 кВт. Отдача – 15 кВт.

    В общем, дать однозначную оценку трудно. По моему мнению, применение теплового насоса для одного частного дома неэффективно, гораздо лучше устанавливать такое оборудование для отопления нескольких домов или даже целого поселка…»

    Евгений Сухарев, г. Ростов

    «…Созванивался с монтажной фирмой. Стоимость монтажа геотермального отопления дома зависит от размещения: скважина, стоячий водоем или проточный водоем. В среднем отопление мощностью в 10 кВт обходится в 1 млн. руб. Думаю, что эта цена занижена с целью привлечения клиентов…»

    Олег Басич, г. Тула

    На сегодняшний день бесплатное тепло остается дорогим удовольствием.

    Однако, многолетний опыт подсказывает: с развитием спроса стоимость систем геотермального отопления будет снижаться. И тогда геотермальное отопление домов станет в нашей стране таким же распространенным явлением, как в США или странах Европы.

    Материалы: http://obogreem.net/otoplenie-zdanij/sistema-otopleniya-zdanij/geotermalnoe-otoplenie.html

    +

    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);
    • получаемая энергия является бесконечной, так как приходит в ваш дом из земли;
    • автономная работа;
    • имеет высокий коэффициент производительности тепла;
    • не требует ремонта и ухода до 30 лет (при правильной установке);
    • срок эксплуатации более 100 лет.

    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.

    Материалы: http://dom-dacha-svoimi-rukami.ru/otoplenie/geotermalnoe-otoplenie-doma.html