Головна > Ідеї > Геотермальне опалення власноруч. Принцип роботи геотермального опалення будинку. Реальні переваги та недоліки


Геотермальне опалення власноруч. Принцип роботи геотермального опалення будинку. Реальні переваги та недоліки




1.
2.
3.
4.

Енергія землі для опалення будинку в даний час використовується рідко - більшість людей вважає за краще задіяти традиційні джерела енергії. Але ціни на пальне постійно зростають, а запаси газу, вугілля та нафти колись, хай навіть через багато років, але завершаться. З цієї причини виникає потреба шукати альтернативні джерела тепла, зокрема тепло землі для опалення будинку.

Обігрів будинку теплом землі є кращим порівняно з сонячною та вітряною енергією. У Європі вже зараз широко поширені геліосистеми, що дозволяють використовувати сонячні промені для опалення будинку та підігріву води (прочитайте також: "Підсумки"). Однак їх застосування обмежене – якщо в країнах з теплим кліматом їх вистачає для повноцінного обігріву житла, то в регіонах із помірним кліматом надто багато похмурих днів. Крім того, сонячні колектори повинні мати велику площу та ємний теплоакумулятор, і в результаті створення системи опалення обходиться у велику суму (прочитайте: " ").

Також не завадить мати додаткове джерело тепла на випадок негоди. Енергія вітру теж є не найкращим варіантом: його сила змінюється, а складки рельєфу сприяють утворенню місць із постійним штилем.

Якщо використовувати тепло землі для опалення будинку, то додаткове джерело енергії не потрібно – будь-який день грунт на глибині від кількох метрів зберігає постійну температуру. Чим більша глибина занурення геотермального насоса, Тим вище температура ґрунту, а відповідно, і ефективність опалення (детальніше: ). Однак слід пам'ятати про глибину промерзання – в різних регіонахвона відрізняється.

Геотермальні насоси, що використовують тепло землі для опалення будинку

Опалення за рахунок енергії землі відбувається завдяки спеціальному устрою– геотермальний насос.

Принцип його роботи аналогічний холодильнику:

  • газоподібний холодоагент стискається компресором і при цьому сильно нагрівається;
  • холодоагент проходить через теплообмінник, віддаючи надлишок тепла та остигаючи до кімнатної температури;
  • після охолодження ця речовина надходить у охолодний контур морозильної камериде воно потім розширюється. Внаслідок зміни агрегатного стануз рідкого до газоподібного, холодоагент різко остигає та охолоджує все навколо себе;
  • потім він знову надходить до компресора, і цикл знову повторюється.

Аналогічно відбувається опалення будинку енергією землі. Наприклад, холодильник відбирає тепло у холодного об'єкта і передає його теплому предмету, таким чином тепло переноситься від морозилки з мінусовою температурою в приміщення. Кількість енергії, що перекачується в кілька разів більше споживаного компресором електрики.

Опалення від тепла землі відрізняється високою ефективністю– теплова потужність утричі перевищує кількість споживаної електрики. Якщо порівнювати тепловий насос з холодильником, то даному випадкуґрунт, що має постійну температуру, замінює морозильну камеру.

При створенні системи опалення потрібно встановити не тільки радіатори для віддачі тепла, але й теплообмінник на другій стороні контуру, який забиратиме в грунт тепло.

Колектори бувають двох видів:

  • вертикальні;
  • горизонтальні.
Перш ніж почати використовувати тепло із землі для опалення будинку, потрібно визначитися із видом колектора. Як вони виглядають, можна переглянути на фото.

Вертикальні колектори для опалення будинку.

Найчастіше використовуються саме такі колектори – їх занурюють у землю на глибину кілька десятків метрів. Для цього на невеликій відстані від будинку бурятів потрібна кількістьсвердловин, у яких потім поміщають труби (зазвичай зі зшитого поліетилену). На такій глибині температура ґрунту залишається високою та стабільною, відповідно, опалення приватного будинку теплом землі виходить високоефективним. При такому варіанті для колекторів не потрібно велика площа.

Однак слід враховувати суттєвий недолік цієї схеми: опалення з надр землі коштує дорого. Зрозуміло, початкові витрати згодом окупляться, але все ж таки далеко не кожна сім'я може дозволити собі такі витрати. Ціна буріння висока, і на те, щоб зробити кілька свердловин глибиною 50 метрів, грошей буде потрібно чимало.

Горизонтальні колектори для обігріву будинку теплом землі

Їх використовують у регіонах із відносно теплим кліматом, де глибина промерзання ґрунту не перевищує 1-1,5 метрів. Організувати опалення будинку від землі в даному випадку набагато простіше, адже траншеї можна викопати самостійно, і вартість робіт значно зменшиться.
Але й така схема має недоліки. Насамперед, виконати опалення із землі своїми руками не так просто: наприклад, для будинку площею 275 «квадратів» потрібно вкласти в траншеї 1200 метрів труб. Крім того, що доведеться витратити багато часу на копання траншей, труби ще й займуть велику площу. Використовувати цю ділянку, наприклад, для саду чи городу, не можна: коріння рослин перемерзатиме через особливості роботи колектора.

Таким чином, опалення енергією землі є гарною ідеєю, але дуже складною у реалізації. Аналогічно справи і з сонячним обігрівом. Саме з цієї причини альтернативні джерела енергії на сьогоднішній день мало поширені.

Повітряні колектори

Підземне опаленняприватного будинку можна реалізувати за допомогою повітряних колекторів. Це простіший спосіб порівняно з двома попередніми.

Щоб нагріти повітря в приміщенні до комфортної температури, потрібна певна кількість тепла. Чим нижча початкова температура, тим вищі витрати. За допомогою вентиляційної системи та тепла, отриманого з ґрунту, можна безкоштовно підвищити температуру повітря в будинку. Обігрів теплом землі в даному випадку відбувається дуже просто.

Для організації системи опалення необхідно:

  • вивести повітрозабір вентиляції нижче рівня промерзання ґрунту;
  • прокласти вигнутий, прямий або багатотрубний колектор за допомогою звичайних каналізаційних труб(форма вибирається в залежності від ділянки, на кожен квадратний метрплощі будинку повинно бути 1,5 метра колектора);
  • зробити повітровідведення на далекому від будинку кінці колектора, вивівши трубу на висоту мінімум 1,5 метрів від землі та обладнавши її парасолькою-дефлектором (зрозуміло, приплив повітря до будинку буде примусовим.

В цьому випадку земляне опалення не зможе повністю забезпечити будинок теплом.

Тим не менш, воно дає можливість реалізувати дві ідеї:

  1. Повітря, що надходить через вентиляцію, можна підігрівати будь-яким обігрівачем (газовим теплогенератором, соляровим, електричним тощо) і потім розводити по кімнатах за допомогою вентиляційних каналів. Цілком безкоштовним таке опалення від землі не буде, але все ж таки витрати зменшаться: нагріватися стане не холодне вуличне повітря, а те, яке вже прогріте приблизно до +10 градусів. Особливо добре можна заощадити, якщо зими у регіоні холодні.
  2. Нагріте за допомогою тепла землі повітря можна використовувати для обдуву. зовнішнього блокузвичайного кондиціонера або теплового насоса типу «повітря-повітря». Будь-який пристрій даного класу зможе ефективно працювати за нормальної температури близько +10 градусів. Складність реалізації полягає лише у забезпеченні необхідного повітряного потоку. В результаті повітря прогрівається теплом ґрунту, надходить до теплового насосу та відводиться за межі будинку.
Опалення теплом землі хороша альтернативатрадиційним способам обігріву, але в даний час воно не є поширеним (прочитайте також: ""). Це пов'язано, в основному, зі складністю монтажу та великими первісними витратами. Найкращим варіантомє буріння свердловин та розміщення в них труб, але обходиться така система опалення дуже дорого. З іншого боку це дозволяє обігрівати будинок, користуючись безкоштовним джерелом тепла.
Також не можна забувати про те, що такий варіант опалення є екологічно чистим та високоефективним, оскільки температура ґрунту на глибині кількох десятків метрів залишається постійною.

Відео про те, як використовувати тепло землі для опалення будинку:

Існує низка автономних інженерних систем, які є невід'ємною частиною будь-якого приватного заміського будинку. Одна з них – система опалення, що забезпечує комфортну температуру. внутрішнього повітрябудинки для проживання у будь-яку пору року, відповідно до погодних умов.

Геотермальне опалення – перспективний варіант опалення, в основі якого лежить використання природних ресурсів – тепла землі, що є невичерпним ресурсом. Тепловий насос передає тепло ґрунту або поверхневої водитеплоносія, що циркулює по опалювальній системі всередині будинку.

Компанія «Гідроінжбуд» виконає всі роботи, необхідні для організації гео термального опалення: підготуємо проект, підберемо та привеземо обладнання, проведемо земляні роботи, здійснимо монтаж та пусконалагодження. Все буде зроблено в обумовлені терміни та з максимально високою якістю. На виконані роботи даємо гарантію.

Переваги геотермального опалення

  • Економічність. Висока ефективність роботи - витративши 1 кіловат електрики, тн виділяє 3-5 кВт теплової енергії. Для порівняння - у системах електрообігріву 1 кВт електричної енергіїперетворюється на 0,7-1,0 кВт теплової.
  • Безпека. У тн не використовується вибухо- та пожежонебезпечне паливо.
  • Екологічна чистота. Жодних витоків газу. Відсутність у приміщеннях диму та запаху. Немає забруднюючих атмосферу викидів.
  • Комфорт. Простота експлуатації та обслуговування. Високий рівень автоматизації. Можливість використання як система кондиціювання в літній період.
  • Автономність. Самостійна роботапід керуванням автоматики.
  • Довговічність. Термін експлуатації тепло насоса складає 25 років.

    • Геотермальне опалення будинку: принцип роботи

    Система геотермального опалення будинку має три замкнутих контурів. По трубах зовнішнього контуру, що знаходяться у ґрунті або воді, циркулює сольовий розчинабо антифриз, що здійснює теплознімання. Проходячи через теплообмінник (випарник) у теплонасосній установці, він віддає тепло холодоагенту внутрішнього контуру. Нагрітий холодоагент нагнітається компресором, внаслідок чого підвищується температура холодоагенту. Через інший теплообмінний пристрій (конденсатор) холодоагент передає свою енергію в опалювальний контур будинку.

    Зовнішній контур може бути горизонтальним колектором або вертикальним зондом.

    Горизонтальний колектор

    1. Труби колектора укладаються на горизонтальній поверхнідна траншеї, виритої на глибину 1,5 метра - нижче за рівень промерзання грунту. Під укладання труб потрібна вільна ділянка великої площі, в середньому близько 500 квадратних метрів.

    2. Колектор укладається на дні водойми.

    Вертикальний зонд

    Якщо поблизу немає річки, ставка, озера, а площа ділянки така, що немає можливості змонтувати горизонтальну теплозбірку, можна пробурити артезіанську свердловину і опустити в неї вертикальний зонд - пару u-подібних ПНД труб, якими буде текти розсіл і збирати тепло грунту. Кількість і глибину свердловин розраховують в залежності від опалювальної площі будинку та гідрогеологічних умов ділянки.

    Недоліки геотермального опалення

  • геотермальний спосіб обігріву будинку - будуть потрібні значні капітальні витрати.
  • Енергозалежність - для роботи системи необхідне електроживлення. Щоб уникнути припинення теплопостачання будинку через відключення електрики, необхідно придбати бензиновий або дизель паливний електрогенератор.
  • Переохолодження ґрунту буває в зоні розташування теплозбірного колектора (зазвичай – через помилки, допущені при проектуванні). Приводить до порушень у роботі системи.

    • Вартість геотермального опалення

    Організація опалення на основі геотермального теплового насоса вимагатиме чималих фінансових витрат. Але в даному випадку високу вартість до недоліків можна віднести лише з натяжкою. Ефективна, екологічно чиста та економна система цілком виправдовує великі початкові витрати (які з часом окупляться). Вартість системи залежить від багатьох факторів: від площі опалювальних приміщень, потужності тн, варіанта монтажу колектора та ін. 000 до 850 000 рублів.

    Інші варіанти систем опалення

    На сьогоднішній день існує багато різних системопалення, але найбільш широке застосування набула система опалення із застосуванням рідкого теплоносія. У порівнянні з іншими системами вона має найвищу ефективність, практичність і безпеку. Принцип її роботи полягає в тому, що теплогенератор (котел) нагріває воду або незамерзаючу рідину (антифриз), яка по трубах надходить у опалювальні прилади(Радіатори, конвектори), нагріваючи їх, які в свою чергу гріють повітря приміщення, і повертається до місця свого нагріву.

    За типом енергоносія теплогенератори поділяються на 4 групи:

    Газові.
    Найпоширеніший і відносно недорогий варіант. Для газового опаленняпотрібна наявність магістрального газопроводу або встановлення газгольдерів. Переваги: ​​економічність і високий рівень автоматизації.

    Рідкопаливні.
    Опалення на рідкому дизельному паливі – дорожчий спосіб.

    електричні.
    Зручно, але не дешево, обігрівати приміщення житла за допомогою електрокотла.

    Твердопаливні.
    З котлом, що працює на дровах або інших твердих горючих матеріалах, багато клопоту: потрібно регулярно завантажувати паливо і очищати топку від золи.

    Прогресивний спосіб геотермального опалення будинку використовує принцип роботи, що полягає у застосуванні тепла землі для обігріву приміщення. Так як традиційне паливо відноситься до вичерпних природним ресурсам, то варто подбати про перехід на нові невичерпні джерела енергії.

    Лідерами у виробництві та експлуатації систем геотермального обігріву будинків є країни Скандинавії. Вони популяризують цей варіант установок і пропонують його до регіонів, що мають широкий потенціал його використання.

    Застосування обладнання

    Невірно вважати, що опалення від землі можна використовувати тільки там, де є гарячі водні джерела, є теплі гейзери та інші природні підземні опалювальні джерела. Новітні технологіїдозволяють успішно експлуатувати геотермальне опалення будинку та в помірних широтах.

    На сьогоднішній день у нашій країні цей вид обігріву поки що відноситься до альтернативних способів отримання тепла. Однак, у більшості випадків він є практично ідеальним для дачних чи заміських будинків. Встановлене геотермальне опалення будинку своїми руками здатне працювати у двох режимах:

    • обігрів в зимовий час;
    • охолодження під час спекотної погоди.

    Таким чином, формується найбільш сприятлива атмосфера в приміщенні.

    ВІДЕО: Як працює геотермальне опалення

    Експлуатація системи

    У будинку необхідно встановити тепловий насос. Він буде відбирати енергію від ґрунту або ґрунтових вод, віддаючи її теплоносію, що циркулює в будинку по трубах. Цей принцип роботи було виявлено ще у 19 столітті французьким фізиком Саді Карно.

    Складовими елементами базового вузла є:

    • компресор;
    • випарник;
    • конденсатор;
    • дросельний клапан.

    Компресор займається «стисненням» тепла та переміщенням його до споживачів. Сам прилад потребує зовнішньому джереліелектроживлення.

    Робота теплового насоса проводиться за таким алгоритмом:

    1. Колектор-теплозабірник повинен містити всередині рідину, що має низьку температурузамерзання. Часто при виготовленні геотермального опалення своїми руками всередину заливають воду з підвищеним вмістом солей, спирт розбавлений водою, гліколеві суміші.
    2. У модулі випарника тепло віддається холодоагенту, що має невисоку температуру кипіння, тим часом він закипає і переходить у пароподібний стан.
    3. Встановлений у ланцюзі компресор сприяє підвищенню тиску пари, з цього випливає підвищення температури речовини до 78-80 0 С.
    4. Потрапляючи в конденсатор речовина-холодоагент перетворюється на рідку фазу, водночас виділяється енергія для контуру опалення.
    5. Повернення рідини, що утворилася, в компресор здійснюється крізь дросельний клапан.

    Так як тепловий насос для опалення будинку працює за принципом рефрижератора, його часто називають «холодильником навпаки». У багатьох випадках енергія із землі застосовується для монтажу теплої підлоги.

    Правильно проведені розрахунки та грамотно виконаний монтаж теплообмінника здатні забезпечити віддачу від одного спожитого насосом кіловата п'ятикратне збільшення потужності на виході.

    ВІДЕО: Як працює геотермальний тепловий насос

    Монтаж теплообмінника

    Актуальними типами установки є такі варіанти:

    • вертикальний, коли потрібно бурити кілька свердловин;
    • горизонтальний, де викопують траншеї нижче за глибину промерзання;
    • підводний, коли укладання проводиться по дну найближчої водойми.

    Буріння свердловин

    Для ефективного використаннятеплової енергії землі, якщо ділянка біля будівлі невелика, необхідно бурити глибинні свердловини. У глибині землі на кількох метрах зберігається стабільна позитивна температура. Застосування таких геотермальних свердловин забезпечує теплом контур теплообмінника. Далі це тепло передається другому внутрішньому контуру, розташованому у приміщенні.

    Часто буріння кількох свердловин обходиться навіть нижче, ніж проведення укладання дном водойми. Завдяки цьому процес стає доступним для більшої кількостіохочих.

    Процес проводиться малогабаритною буровою установкою та невеликою кількістю допоміжної техніки. Це практично не зачіпає навколишню територію. Облаштування свердловини допускається навіть у воді, але вона не повинна бути ближчою, ніж на 2-3 м від житлової будівлі.

    Максимальна глибина, що використовується, становить до 200 м, але часто ефективність з'являється з рівня в 50 м. На наступному етапі виконується облаштування свердловини. Всередину порожнини ставиться трубка із пластику, діаметром від 40 мм. До неї пропускають від однієї до чотирьох петель колектора.

    Порожнина між ґрунтом та зовнішньою стінкоютрубки необхідно заповнити теплопровідним матеріалом. Виконується проводка теплотраси із підключенням до теплового насосу.

    Цей варіант за вартістю - найраціональніший, оскільки не вимагає підготовки траншей, котловану та інших земельних робіт. Але такий здатний доступний далеко не для кожного – мінімальний об'єм водойми, достатній для опалення будинку 100 кв.м. повинен бути не менше 200 куб.м і розташовуватися не далі ніж 100 метрів від домобудівництва.

    У водоймища труби прокладаються дном, щоб не допустити їх промерзання в пік морозів.

    Проведення розрахунків

    Щоб розрахувати систему, необхідно враховувати базові параметри:

    • на глибині, що перевищує в середній смузіРосії 15-20 м, температура витримується лише на рівні +8-+10 0 З;
    • для вертикальних конструкційприйнято брати в розрахунках отримуване значення потужності 50 Вт на 1 м висоти, а більш точні значення залежать від ступеня вологості породи, присутності ґрунтових вод тощо;
    • суха порода дає 20-25 Вт/м;
    • зволожена глина чи пісковик 45-55 Вт/м;
    • тверді гранітні породи забезпечать до 85 Вт/м;
    • наявність ґрунтової водидає до 110 Вт/м.

    Використання теплового насосу

    Довговічність системи залежить від характеристик та умов, у яких працює тепловий насос. У геотермальних установках він здатний працювати приблизно 1800 годин на рік. Це середнє значення для широт без термальних підземних джерел.

    Принцип роботи системи термального опалення ідентичний і не пов'язаний з країною виробника або брендом. Геотермальні насоси можуть відрізнятися за дизайном виконання, розміром, зовнішньому вигляду, але коефіцієнт виробництва тепла завжди буде однаковий у насосів різних фірм і різних країн. Пов'язано це саме з особливістю переробки природної енергії на теплову.

    Не можна допускати занадто велику вироблення насоса, оскільки цей процес здатний призвести до значного зниження температури ґрунту навколо свердловини, а іноді сягає її промерзання.

    Наслідки таких прорахунків у результаті призводять до згубних наслідків - ґрунт просідає нерівномірно, в якихось місцях йде дуже глибоко, внаслідок чого ушкоджуються захисні пластикові труби. Якщо будинок розташовується поруч, може статися деформація фундаменту чи стін з допомогою геологічних змін.

    Періодично необхідно вживати заходів щодо «регенерації» ґрунту, для чого в теплообмінник постачають додаткову теплову енергію. Це може бути енергія сонячного колектораабо підігрів зонда, коли використовується тепловий насос у режимі охолодження приміщень.

    На закінчення необхідно зазначити, що геотермальна установка поки що доступна не всім. У деяких випадках термін окупності може тривати більше 10 років, але зрештою саме такі способи обігріву будинку незабаром стануть не просто альтернативними, але єдино можливими.

    ВІДЕО: Геотермальні теплові насоси

    Прогресивний спосіб геотермального опалення будинку використовує принцип роботи, що полягає у застосуванні тепла землі для обігріву приміщення. Так як традиційне паливо відноситься до вичерпних природних ресурсів, варто потурбуватися заздалегідь про перехід на нові невичерпні джерела енергії.

    Лідерами у виробництві та експлуатації систем геотермального обігріву будинків є країни Скандинавії. Вони популяризують цей варіант установок і пропонують його до регіонів, що мають широкий потенціал його використання.

    Застосування обладнання

    Невірно вважати, що опалення від землі можна використовувати тільки там, де є гарячі водні джерела, є теплі гейзери та інші природні підземні опалювальні джерела. Найновіші технології дозволяють успішно експлуатувати геотермальне опалення будинку та у помірних широтах.

    На сьогоднішній день у нашій країні цей вид обігріву поки що відноситься до альтернативних способів отримання тепла. Однак, у більшості випадків він є практично ідеальним для дачних чи заміських будинків. Встановлене геотермальне опалення будинку своїми руками здатне працювати у двох режимах:

    • обігрів у зимовий час;
    • охолодження під час спекотної погоди.

    Таким чином, формується найбільш сприятлива атмосфера в приміщенні.

    ВІДЕО: Як працює геотермальне опалення

    Експлуатація системи

    У будинку необхідно встановити тепловий насос. Він буде відбирати енергію від ґрунту або ґрунтових вод, віддаючи її теплоносію, що циркулює в будинку по трубах. Цей принцип роботи було виявлено ще у 19 столітті французьким фізиком Саді Карно.

    Складовими елементами базового вузла є:

    Компресор займається «стисненням» тепла та переміщенням його до споживачів. Сам прилад потребує зовнішнього джерела електроживлення.

    Робота теплового насоса проводиться за таким алгоритмом:

    1. Колектор-теплозабірник повинен утримувати всередині рідину, що має низьку температуру замерзання. Часто при виготовленні геотермального опалення своїми руками всередину заливають воду з підвищеним вмістом солей, спирт розбавлений водою, гліколеві суміші.
    2. У модулі випарника тепло віддається холодоагенту, що має невисоку температуру кипіння, тим часом він закипає і переходить у пароподібний стан.
    3. Встановлений у ланцюзі компресор сприяє підвищенню тиску пари, з цього випливає підвищення температури речовини до 78-80 0 С.
    4. Потрапляючи в конденсатор речовина-холодоагент перетворюється на рідку фазу, водночас виділяється енергія для контуру опалення.
    5. Повернення рідини, що утворилася, в компресор здійснюється крізь дросельний клапан.

    Так як тепловий насос для опалення будинку працює за принципом рефрижератора, його часто називають «холодильником навпаки». У багатьох випадках енергія із землі застосовується для монтажу теплої підлоги.

    Правильно проведені розрахунки та грамотно виконаний монтаж теплообмінника здатні забезпечити віддачу від одного спожитого насосом кіловата п'ятикратне збільшення потужності на виході.

    ВІДЕО: Як працює геотермальний тепловий насос

    Монтаж теплообмінника

    Актуальними типами установки є такі варіанти:

    • вертикальний, коли потрібно бурити кілька свердловин;
    • горизонтальний, де викопують траншеї нижче за глибину промерзання;
    • підводний, коли укладання проводиться по дну найближчої водойми.

    Буріння свердловин

    Для ефективного використання теплової енергії землі, якщо ділянка біля будівлі невелика, необхідно бурити глибинні свердловини. У глибині землі на кількох метрах зберігається стабільна позитивна температура. Застосування таких геотермальних свердловин забезпечує теплом контур теплообмінника. Далі це тепло передається другому внутрішньому контуру, розташованому у приміщенні.

    Часто буріння кількох свердловин обходиться навіть нижче, ніж проведення укладання дном водойми. Завдяки цьому процес стає доступним для більшої кількості бажаючих.

    Процес проводиться малогабаритною буровою установкою та невеликою кількістю допоміжної техніки. Це практично не зачіпає навколишню територію. Облаштування свердловини допускається навіть у воді, але вона не повинна бути ближчою, ніж на 2-3 м від житлової будівлі.

    Максимальна глибина, що використовується, становить до 200 м, але часто ефективність з'являється з рівня в 50 м. На наступному етапі виконується облаштування свердловини. Всередину порожнини ставиться трубка із пластику, діаметром від 40 мм. До неї пропускають від однієї до чотирьох петель колектора.

    Порожнину між ґрунтом і зовнішньою стінкою трубки необхідно заповнити теплопровідним матеріалом. Виконується проводка теплотраси із підключенням до теплового насосу.

    Енергія води

    Цей варіант за вартістю - найраціональніший, оскільки не вимагає підготовки траншей, котловану та інших земельних робіт. Але такий здатний доступний далеко не для кожного – мінімальний об'єм водойми, достатній для опалення будинку 100 кв.м. повинен бути не менше 200 куб.м і розташовуватися не далі ніж 100 метрів від домобудівництва.

    У водоймища труби прокладаються дном, щоб не допустити їх промерзання в пік морозів.

    Проведення розрахунків

    Щоб розрахувати систему, необхідно враховувати базові параметри:

    • на глибині, що перевищує в середній смузі Росії 15-20 м, температура витримується лише на рівні +8-+10 0 З;
    • для вертикальних конструкцій прийнято брати в розрахунках отримуване значення потужності 50 Вт на 1 м висоти, а більш точні значення залежать від ступеня вологості породи, присутності ґрунтових вод тощо;
    • суха порода дає 20-25 Вт/м;
    • зволожена глина чи пісковик 45-55 Вт/м;
    • тверді гранітні породи забезпечать до 85 Вт/м;
    • наявність ґрунтової води дає до 110 Вт/м.

    Використання теплового насосу

    Довговічність системи залежить від характеристик та умов, у яких працює тепловий насос. У геотермальних установках він здатний працювати приблизно 1800 годин на рік. Це середнє значення для широт без термальних підземних джерел.

    Принцип роботи теплового насосу

    Принцип роботи системи термального опалення ідентичний і не пов'язаний з країною виробника або брендом. Геотермальні насоси можуть відрізнятися за дизайном виконання, розміром, зовнішнім виглядом, але коефіцієнт виробництва тепла завжди буде однаковий у насосів різних фірм та різних країн. Пов'язано це саме з особливістю переробки природної енергії на теплову.

    Не можна допускати занадто велику вироблення насоса, оскільки цей процес здатний призвести до значного зниження температури ґрунту навколо свердловини, а іноді сягає її промерзання.

    Наслідки таких прорахунків у результаті призводять до згубних наслідків - ґрунт просідає нерівномірно, в якихось місцях йде дуже глибоко, внаслідок чого ушкоджуються пластикові захисні труби. Якщо будинок розташовується поруч, може статися деформація фундаменту чи стін з допомогою геологічних змін.

    Періодично необхідно вживати заходів щодо «регенерації» ґрунту, для чого теплообмінник поставляють додаткову теплову енергію. Це може бути енергія сонячного колектора або підігрів зонда, коли тепловий насос використовується в режимі охолодження приміщень.

    На закінчення необхідно зазначити, що геотермальна установка поки що доступна не всім. У деяких випадках термін окупності може тривати більше 10 років, але зрештою саме такі способи обігріву будинку незабаром стануть не просто альтернативними, але єдино можливими.

    Геотермальне опалення будинку своїми руками: схема, креслення, вартість, фото та відео


    Як зробити геотермальне опалення власноруч. Принцип роботи термічного насоса. Як енергія землі та води може опалити будинок без дров та газу.

    Не кожен знає, що для створення геотермального опалення будинку не потрібні специфічні знання чи навички. Але в порівнянні з альтернативними видами опалення геотермальне не таке популярне, і причина тому гранично проста - великі фінансові витрати, які окупляться лише років через вісім. За таких умов мало хто хоче вкладати гроші, причому зовсім даремно.

    Геотермальний тепловий насос своїми руками

    Словом, придивіться до геотермального опалення уважніше, тим більше, що вартість електрики та газу постійно зростає і незрозуміло, яким з енергоносіїв дешевше користуватиметься за кілька років.

    Зверніть увагу! Вперше такий спосіб опалення був використаний в Америці за часів фінансової кризи вісімдесятих. Згодом новинка стала популярною і в Європі. У Швеції, наприклад, сьогодні ¾ всього тепла синтезується за допомогою теплових насосів.

    Влаштування геотермальних систем

    Влаштування геотермальних систем

    Навіть із назви ясно, що суть такого типу опалення полягає у використанні енергії землі. За принципом дії вона віддалено нагадує кондиціонери чи холодильники.

    Головний елемент – це тепловий насос, підключений до двох контурів.

    1. Під внутрішнім контуром мається на увазі звична для нас опалювальна система, вона складається з радіаторів та трубопроводу.
    2. Зовнішній – це вельми габаритний теплообмінник, встановлений під землею або у водоймі. У ньому теплоносій (а їм може бути проста водаабо антифриз), прийнявши температуру довкілля, подається в тепловий насос, звідки накопичене тепло надходить у внутрішній контур. Так нагріваються опалювальні прилади у будинку.

    Основним елементом системи є тепловий насос – пристрій, який займає не більше місця, ніж газова плита. Продуктивність теплового насоса досить висока: на кожен кіловат використаної енергії він виробляє до п'яти кіловат теплової.

    Схема роботи теплового насосу

    Зверніть увагу! Звичайний кондиціонер, принцип роботи якого дуже схожий, виробляє рівно стільки енергії, скільки споживає, тобто один до одного.

    Безумовно, геотермальне опалення на сьогодні є найбільш трудомістким і витратним. Більшість грошей доведеться витратити на земляні роботи та відповідну апаратуру, у тому числі на тепловий насос. І багато хто замислюється, чи можна заощадити на цьому і спорудити, скажімо, саморобний тепловий насос. Щоб з'ясувати це, потрібно розібратися з видами та особливостями обладнання.

    Плюси та мінуси системи

    Ось основні переваги такого способу опалення:

    • використання невичерпної енергії землі;
    • високий коефіцієнт продуктивності;
    • відсутність ризику займання;
    • економічність;
    • простота догляду та експлуатації;
    • відсутність потреби у зберіганні палива;
    • автономність;
    • екологічність та безпека.

    До недоліків можна віднести хіба високу вартість монтажу, але, як уже говорилося, ці витрати неодмінно окупляться.

    Зверніть увагу! Геотермальне опалення найвигідніше у тандемі з «теплою підлогою», а також у будинках, площа яких не перевищує 150 квадратних метрів.

    Способи влаштування геотермальних систем

    Способи влаштування геотермальних систем

    Одним з найважливіших елементівє тепловий контур. При вертикальному розташуванні може залягати на глибині від 20 м до 150 м, залежно від геологічної циркуляції тепла. Горизонтальні контури встановлюються на глибині до 2,5 м-коду і нагріваються за рахунок температурного коливання при сонячному нагріванні або тепловтраті.

    1. Прямий теплообмін

    Теплові пристрої з прямим теплообміном безпосередньо контактують із ґрунтом. Теплоносій залишає корпус пристрою, переміщається підземною мідною магістралі, обмінюючись тепловою енергією, і повертається назад.

    Прямим такий теплообмін називається тому, що рідина контактує із землею без будь-яких «посередників». Звичайно, вона не взаємодіє з ґрунтом безпосередньо, а лише обмінюється з нею теплом через стінки труб. Сьогодні такі насоси використовуються рідко, не потрібно плутати їх з пристроями, в яких має місце теплообмін за допомогою проміжних контурів.

    Як би там не було, ефективність прямого теплообміну досить висока, а фінансові витрати на монтаж нижчі, ніж у більшості закритих систем. Не останню роль у цьому відіграє теплопровідність міді, а також відсутність водяного електронасоса та обмінника між теплоносієм і водою, який, як відомо, є основним джерелом тепловтрат.

    Також варто відзначити, що мідний трубопровід коштує дорого, та й самого теплоносія потрібно більше, ніж для систем іншого типу.

    2. Закриті системи

    Більшість таких систем складається з первинного контуру, наповненого холодоагентом, та вторинного, який заповнюється водою та встановлюється під землею. Для виготовлення вторинного контуру використовуються в основному поліпропіленові трубиа заповнюють його водою з невеликою кількістю антифризу.

    Вода виходить із теплообмінника, переміщається по зовнішньому контуру, обмінюючись тепловою енергією із ґрунтом, і повертається. Характерно, що зовнішній контур знаходиться нижче за рівень промерзання грунту, де температура відрізняється стабільністю; ще його занурюють у найближчу водойму.

    Зверніть увагу! Системи, занурені у воду або розташовані у вологому ґрунті, набагато продуктивніші за сухі контури. Тому в сухій землі поруч із контуром бажано встановити дренажний шланг, який би зволожував її.

    Закриті системи менш ефективні, ніж попередній варіант, оскільки потребують трудомістких бурових робіт і довгої системи труб. Також зазначимо, що закриті контури встановлюються двома способами – вертикально та горизонтально.

    Вертикальний контур – це дві труби, що йдуть під землю під прямим кутом на глибину 20-120 м. Нижні частини з'єднуються між собою U-подібним роз'ємом. Вириті для труб шахти зазвичай заповнюють спеціальним розчином, що покращує теплообмін і захищає підземні водоносні шари від забруднення.

    У разі горизонтального розміщення системи труби закопують нижче рівня промерзання ґрунту. Звичайно, вони проходять горизонтально. З огляду на очевидні причини цей спосіб обходиться дешевше за вертикальне розміщення (читай: буріння), тому його використовують скрізь, де є достатньо місця на ділянці.

    3. Контури горизонтального буріння

    Контури горизонтального буріння

    Альтернативою двом попереднім варіантамможе бути прокладка контуру за допомогою горизонтального буріння. Це дозволяє встановлювати труби під садом, двором, дорогою та іншими об'єктами без руйнування останніх.

    У плані вартості така система знаходиться десь між горизонтальною та вертикальною установкою. Її відмінністю є те, що петлі можна з'єднувати лише з однією камерою, а це скорочує необхідну для монтажу площу.

    Зверніть увагу! Контури з використанням горизонтального буріння встановлюють після будівлі.

    4. Водні контури

    Замкнуті контури, які занурюються у водоймища, є трубопровід, укладений петлями. Їх можна поміщати в будь-яке озеро або ставок, які розташовані в безпосередній близькості до будинку.

    5. Відкриті системи

    У таких системах зовнішній контур заповнюється природною водою. Потім вона переміщається в теплообмінник, розташований у корпусі пристрою, де тепло витягується та передається у первинний контур. Після цього вода повертається. Подачу та «зворотку» потрібно розміщувати далеко один від одного для ефективного підживлення джерела тепла.

    Зверніть увагу! Усі елементи системи мають бути добре захищені від корозії, оскільки хімічний складциркулюючої води контролювати неможливо. Саме тому бажано використовувати закриті контури, якщо рівень вмісту мінералів та солей у воді підвищений.

    Незважаючи на те, що ефективність відкритих системзначно вище, ніж закритих, при встановленні можуть виникнути проблеми, переважно юридичного характеру. Може знадобитися дозвіл на монтаж, оскільки ці системи забруднюють свердловини і виснажують водоносні шари.

    6. Стовпи рідини

    Контури зі стовпами рідини є одним із різновидів систем замкнутого типу. В даному випадку вода надходить із дна глибокої свердловини, проходить через насос і опускається назад, виробляючи теплообмін із навколишнім ґрунтом.

    Найчастіше стовпи рідини використовують там, де вільна площа обмежена. Небажано використовувати цю систему на глинистому або піщаному ґрунті.

    Також зазначимо, що конструкція може складатися одразу з кількох стовпів і використовується переважно у невеликих будинках.

    Етап перший. Перш ніж приступити до виготовлення насоса, необхідно провести ряд заходів щодо покращення енергоефективності будинку. Ці заходи полягають у утепленні перекриттів та стін, заміні негерметичних дверей та вікон, термоізоляції даху та стелі.

    Етап другий. Потім потрібно провести геологічну розвідку, щоб з'ясувати глибину промерзання ґрунту. Після цього слід скласти проект, ґрунтуючись на вибраній технології.

    Етап третій. Купівля всього необхідного – деталей опалювальної системи, труб та компресора для насоса.

    Про компресор – серце будь-якого геотермального насоса – слід розповісти окремо. Виготовити його своїми руками неможливо і залишається лише варіант – покупка готового виробу.

    Краще купити пристрій потужністю більше 7 кВт, що використовується у високопродуктивних кондиціонерах (такі компресори продаються в сервісних центрах, що спеціалізуються на обслуговуванні побутової техніки).

    Геотермальний тепловий насос своїми руками

    Етап четвертий. Потім можна приступати до збирання внутрішнього теплообмінника. Нагадаємо, він необхідний передачі накопиченої теплової енергії до мережі опалення. Матеріали даного елемента, як і його обсяг, повністю залежить від конкретних кліматичних умов. Для циркуляції теплоносія зазвичай використовують мідні трубки, в той час як ємність виготовляють з непідданого корозії матеріалу. В ідеалі такою ємністю має стати 150-літровий бак із нержавіючої сталі.

    Етап п'ятий. Заздалегідь приготовлений мідний змійовик потрібно помістити в бак. Зробити це без ушкодження останнього не вдасться – його потрібно розрізати на дві частини, а після фіксації змійовика зварити у початковий стан.

    Етап шостий. Потім слід пробурити шахти чи траншеї, встановити туди трубопровід. Після закінчення роботи потрібно провести пробний запуск системи.

    Зверніть увагу! З огляду високого ступеняскладності робіт проектування та встановлення такого опалення краще довірити досвідченим фахівцям. Те саме можна сказати і про виготовлення теплового насоса.

    Геотермальний тепловий насос своїми руками


    Дізнайтеся, як зробити геотермальний тепловий насос своїми руками! Геотермальна система опалення, види теплових насосів, етапи виготовлення, фото+відео.

    Геотермальне опалення будинку своїми руками: порівняльний огляд способів влаштування

    Багато власників приватних будинків все ще вважають, що геотермальне опалення – це термін чи не в галузі наукової фантастики, і актуальний він тільки для тих регіонів, де вирують гарячі джерела і є висока вулканічна активність. А оскільки такі природні явища- рідкість, то перспективи використання цієї альтернативної енергії в наших умовах виглядають для багатьох туманно. Насправді геотермальний насос з успіхом генерує тепло і при невисоких температурах, тому навіть у помірному кліматі застосовувати його можна досить ефективно. А ось чи під силу змонтувати геотермальне опалення будинку своїми руками? Із цим спробуємо розібратися.

    Класифікація за конструкційним типом

    Принцип роботи геотермального опалення схожий на принцип роботи кондиціонера або холодильника. Основним елементом є тепловий насос, включений у два контури.

    Принцип роботи геотермального (теплового) насосу

    Внутрішній контур є традиційною системою опалення, що складається з труб і радіаторів. Зовнішній – значних розмірів теплообмінник, що знаходиться під землею або товщою водою. Усередині нього може циркулювати спеціальна рідина з антифризом, так і звичайна вода. Теплоносій приймає на себе температуру середовища і «підігрітий» надходить у тепловий насос, акумульоване тепло передається внутрішньому контуру. Таким чином відбувається нагрівання води в трубах та радіаторах.

    Геотермальний (тепловий) насос – ключовий елементсистеми. Це компактний агрегат, що займає місця не більше, ніж звична нашому погляду пральна машина. Якщо говорити про продуктивність, то на кожен 1 кВт спожитої електроенергії насос «видає» до 4-5 кВт теплової енергії. У той час як стандартний кондиціонер, який має подібний принцип роботи, на 1 кВт витраченої електроенергії «відповість» 1 кВт теплової.

    Схема влаштування геотермального опалення в приватному будинку

    Треба визнати, що влаштування цього виду опалення є найдорожчим і трудомістким на сьогоднішній день. Левову частку його вартості складає купівля обладнання та, звичайно, земляні роботи. Природно, що ощадливий господар замислюється, а чи не можна заощадити, наприклад, на монтажі та зробити геотермальне опалення своїми руками? Для того, щоб відповісти на це питання, необхідно розібратися, які системи найчастіше застосовують і усвідомити особливості їх пристрою.

    Горизонтальний теплообмінник

    Досить часто використовують горизонтальний контур, при влаштуванні якого труби укладають у траншеї на глибину більшу, ніж рівень промерзання ґрунту в цій місцевості.

    Недолік системи геотермального опалення з горизонтальним контуром – велика площа, яку займає колектор.

    Недолік – територія, що займається контуром, має бути набагато більшою за сам будинок, так, для опалення будівлі площею 250 м², під труби «піде» близько 600 м². Не кожен забудовник може дозволити собі таку розкіш.

    До того ж виникають незручності, якщо ділянка вже облагороджена, доводиться дотримуватись, наприклад, відстань від дерев (1,5 м) та багато інших нюансів.

    Вертикальний теплообмінник

    Більш компактний, але й дорожчий варіант – вертикальний теплообмінник. Для його встановлення не знадобиться велика площа, зате знадобиться спеціальне бурильне обладнання.

    Монтаж вертикального теплообмінника вимагає використання спеціального бурильного обладнання

    Глибина свердловини, залежно від технології, може сягати 50-200 м, натомість термін її служби до 100 років. Особливо актуальним є цей спосіб, коли планують геотермальне опалення заміського будинку з облаштованою прилеглою територією, він дозволяє зберегти ландшафт практично в первозданному вигляді.

    Водорозміщений теплообмінник

    Найбільш економічна геотермальна установка використовує теплову енергію води. Її рекомендують, якщо відстань до найближчої водойми не перевищує 100 м-коду.

    Водорозміщений теплообмінник є найбільш вигідним і, отже, доцільним для пристрою

    Контур із труб у вигляді спіралі укладають на дно, глибина залягання має бути менше 2,5-3 м, тобто глибше зони промерзання. Площа водоймища – від 200 м². Головний плюс - немає необхідності виконувати трудомісткі земляні роботи, але необхідно отримати дозвіл спеціальних служб. Витративши значні кошти на дороге обладнання, не варто заощаджувати на якісному монтажі. Адже саме від нього залежатиме якість та ефективність усієї системи.

    Як бачимо, змонтувати геотермальне опалення будинку своїми руками не так просто. З усіх перерахованих видів, мабуть, лише останній варіант буде досить просто втілити у життя самостійно. Але навіть у цьому випадку варто зважити всі «за» і «проти».

    Про переваги та недоліки системи

    Вперше до геотермального опалення уважно придивилися до США, під час кризи у 80-х. Досить дорогі установки прописалися в будинках найбагатших і просунутіших, але поступово вони ставали дедалі доступнішими і популярнішими. Європа взяла новинку на замітку та почала активно впроваджувати на своїх просторах. Зараз цей вид опалення вже зовсім не дивина, у Швеції, наприклад, близько 70% всього тепла синтезується за допомогою теплових насосів.

    Виробники чудо-обладнання та зелені в один голос твердять про переваги цього виду опалення перед рештою, головні плюси, на які робиться акцент, такі:

    • для опалення використовується теплова енергія землі, яка є відновлюваною та невичерпною;
    • не існує ризику займання;
    • відпадає потреба у доставці та зберіганні паливних матеріалів;
    • при роботі обладнання не утворюються будь-які шкідливі викиди, система абсолютно безпечна та екологічна;
    • система працює автономно, не потребує постійного контролю та втручання;
    • вона економічна, мало вимагає від власника витрат за обслуговування;
    • при всій різноманітності моделей, коефіцієнт продуктивності обладнання залишається незмінно високим.

    Геотермальна система опалення добре проявила себе у поєднанні з « теплими підлогами». Подібний дует забезпечує рівномірний розподіл температури та перешкоджає утворенню зон перегріву.

    Важливо! Найбільш вигідним є цей вид опалення для будинків, площею до 150 м², власники таких невеликих котеджівзапевняють, що витрати окупаються за якихось 3-4 роки.

    Зазначимо, що на пострадянському просторі ці системи поки що не стали популярними. Багато в чому це пояснюється досить вагомими капіталовкладеннями, які потрібно зробити на початку, і досить тривалим терміномокупності. Переконати наших співгромадян, що це зрештою все одно економічно вигідно, досить складно. Хоча якщо врахувати щорічне подорожчання звичних теплоносіїв і те, що система розрахована в середньому на 100 років ефективної роботи, то вибір здасться цілком виправданим.

    Геотермальне опалення будинку своїми руками – чи можливе це?


    Геотермальна система опалення – будова, принцип роботи. Яке геотермальне опалення заміського будинку вибрати? Чи можна зробити геотермальне опалення будинку своїми руками?

    Геотермальне опалення будинку своїми руками

    При будівництві будинку кожен власник намагається обміркувати вагу нюансів оформлення. Опалення не менше важливий моментщо вимагає консультації з фахівцями. Для багатьох геотермальне опалення здається недосяжним, адже асоціюється лише з місцями, де вирують гарячі джерела. Однак, на практиці генерувати енергію може спеціальний насос, тому цей варіант підходить для будь-яких кліматичних умов та рельєфу. Однак чи варто робити геотермальне опалення будинку своїми руками, адже саме обладнання отже обходиться дорого. Щоб знайти відповідь на це питання варто вивчити існуючі варіантита особливості монтажних робіт.

    Принцип роботи геотермального опалення

    Геотермальне опалення працює за таким же принципом, як і кондиціонер. Складовими компонентами є два контури та тепловий насос.

    Внутрішній контур включає трубу та радіатори, що розташовуються по всьому будинку. Зовнішній контур - теплообмінник, який розміщують або під землею або під товщею води. Всередині циркулює рідина з антифризом чи звичайна вода. Підігріта рідина надходить у насос, який розганяє її елементами внутрішнього контуру, за рахунок чого в радіаторах вода завжди тепла.

    Насос займає не так багато місця, а виконує одну з ключових функцій системи. На кожен кВт використовуваної електроенергії він видає в 4 рази тепловий. Кондиціонер не настільки продуктивний, адже забравши 1 кВт електроенергії, віддає стільки ж.

    Класифікація в залежності від типу конструкції

    Цей різновид облаштування опалення в будинку вважається одним з найдорожчих і пов'язано це з ціною обладнання та земельних робіт. У такі моменти багато споживачів замислюються, на чому ж їм заощадити і єдине, що спадає на думку – монтаж. Однак, щоб зрозуміти так, варто оцінити особливості пристрою і можливі варіантиконструкції.

    • Горизонтальний теплообмінник. При виборі даної конструкції труби укладаються під землею, при цьому глибина повинна бути більшою за рівень промерзання ґрунту. Однак такий варіант вимагає виділення території під контур. Уявіть лише, якщо необхідно обігріти будинок площею 250 м 2 , потрібно 600 м 2 на облаштування контуру. Крім того, необхідно враховувати деякі технічні моменти. Наприклад, всі елементи мають розташовуватися на мінімальній відстані від дерева – 1,5 метра. Якщо ділянка облагороджена, це вже створює певні незручності.
    • Вертикальний варіант не потребує виділення великої площі, проте значні витрати потягне застосування бурильного обладнання. Створення свердловини трудомісткий процес, однак, дана конструкціяпростоїть не менше ста років. Такий варіант підходить для територій, які вже облаштовані.
    • Водорозміщений варіант задіює енергію води та дозволяє значно заощадити на облаштуванні. Єдина вимога - наявність водоймища в межах 100 метрів, його площа повинна бути не менше 200 м 2 , а розташовуватися конструкція повинна не глибше, ніж три метри.

    Як показує практика, здійснити монтаж своїми руками складно. З урахуванням того, що багато коштів буде вкладено в обладнання, не варто економити на процесі установки, і слід звернутися до професіоналів.

    Переваги геотермального опалення

    Раніше такі установки можна було зустріти в розкішних і багатих будинках, зараз вони стали доступнішими. Вперше вони використовувалися жителями США у 80-х роках, зараз і жителі європейських країн взяли собі на замітку. Таке рішення дозволило загалом економити на опаленні. Ще двадцять років тому 12 мільйонів громадян Європи скористалися подібної конструкції, сьогодні їх кількість кардинально зросла.

    У Швеції вже більшість тепла вироблятися з допомогою теплових насосів. Відповідно зросла їхня популярність за рахунок ряду переваг перед усіма альтернативними системами:

    • Застосовується невичерпна та відновлювана енергія землі для опалення власного будинку;
    • Немає ризику займання;
    • Не доведеться вишукувати дешеве паливо та продумувати місця його зберігання;
    • Екологічно чиста системабез утворення шкідливих викидів, за рахунок чого активно підтримується захисниками навколишнього середовища;
    • Відсутність регулярного контролю та втручання, на всіх рівнях система функціонує автономно;
    • Необмежена кількість енергії, доступна в будь-який час та в будь-якій кількості;
    • Не доведеться витрачатися обслуговування системи;
    • Високий показник продуктивності проти існуючими альтернативами.

    Майстри рекомендують поєднувати установку геотермальної системи та теплої підлоги, щоб досягти максимального ефектувигоди. По-перше, гарантовано рівномірне розподілення температури, а по-друге, вдасться уникнути утворення зон перегріву.

    Щоб витрати окупилися сповна через 3-4 роки, варто враховувати, що такий різновид опалення вигідний власникам котеджів до 150 м 2 . З огляду на те, що звичні тепломережі регулярно дорожчають і виходять з ладу, рішення у бік геотермальної системи дозволить забути про теплопостачання щонайменше на 100 років. Вибраний варіант досить швидко виправдає себе. У пострадянському просторі такий варіант менш популярний за рахунок великого капіталовкладення. Все ще складно переконати наших співгромадян, що краще один раз витратитись та забути про проблему.

    Особливості монтажу

    Якщо газ та електроенергія постійно дорожчають, а з ними й опалення приватного будинку, то при виборі геотермальної системи про цю особливість вдасться забути. Крім цього, не доведеться враховувати, що запаси газу згодом вичерпають себе. Застосування твердого паливаще більш витратне рішення. При спалюванні дров та вугілля виділяються шкідливі речовини. Серед усіх альтернатив цей варіант найбезпечніший, проте, на відміну від газового та твердопаливного опалення, монтаж системи більш трудомісткий і дорогий. Тому його варто довірити майстрам із великим досвідом у цій сфері. Тільки вони знають усі нюанси установки. При правильно проведених роботах питання опалення буде вирішене на довгі роки.

    При цьому всередині приміщення будуть ті самі труби і батареї, по яких надходитиме тепло. Головні елементи будуть приховані під землею – свердловина та теплообмінник. У будинку повинен розміщуватись пристрій, який буде перетворювати тепло. Саме під нього необхідно виділити якнайбільше місця. З його допомогою власник приміщення може регулювати температуру та подачу теплової енергії. Як правило, у приватних будинках генератор розташовується у підвалі чи окремому приміщенні.

    Геотермальне опалення будинку своїми руками: схема та особливості монтажу


    Особливості вибору та монтажу геотермального опалення. Встановлення насосів та додаткового обладнанняу будинку своїми руками.


    Пошуки альтернативних джереленергії привели до винаходу пристроїв, які здатні акумулювати тепло, що у великій кількості знаходиться в навколишньому середовищі людини. Сонячні промені, гейзерні джерела, ґрунт - все це тією чи іншою мірою може задовольнити потреби в нагріванні теплоносія для системи опалення та ГВП.

    Хоча геотермальне опалення за рахунок тепла землі є відносно новим напрямом, перспективи такого рішення є очевидними. Завдяки установці спеціального обладнання з'являється можливість отримання дешевого практично нескінченного типу теплової енергії.

    Як отримати тепло в будинок із землі

    Земля навіть у зимовий періодчасу не промерзає повністю. Цією особливістю користуються монтажні бригади, що прокладають трубопровід нижче точки замерзання. Дивно, але температура цих шарів рідко опускається нижче +5 +7°C градусів.

    Чи можна скористатися здатністю землі акумулювати тепло, витягти його і використовувати для нагрівання теплоносія? Звичайно! Але щоб зробити альтернативне опаленняприватного будинку за допомогою тепла землі можливим, потрібно вирішити такі проблеми:

    • Отримання тепла - потрібно акумулювати теплову енергію і направити її в резервуар, що акумулює.
    • Нагрівання теплоносія. Нагрітий антифриз повинен передати теплову енергію рідини, що циркулює у системі опалення та ГВП.
    • Остиглий антифриз необхідно відвести назад до теплообмінника для подальшого нагрівання.
    Щоб вирішити ці питання, було розроблено геотермальний насос з використанням тепла землі. Геотермальний тепловий насос дозволяє отримати кількість тепла, якого більш ніж достатньо для виробництва великої кількості тепла та використання в залежності від конструкції та розташування будинку в якості основного або додаткового опалювального обладнання.

    Як працює геотермальне опалення будинку, принцип роботи

    Підземне глибинне опалення із землі, це більше не фантастика. Такі установки можна спокійно купити у Росії. Причому геотермальні установки можуть працювати як за умов Півночі, і у південних широтах. Але який принцип використовують у своїй роботі?

    Ще в минулому столітті було відзначено факт, що при випаровуванні певні типи рідин здатні охолоджувати поверхню. Саме це відбувається коли протирають спиртом шкіру перед уколом або поливають асфальтований майданчик, нагрітий під сонцем. Цей принцип було взято як основу розробки холодильного устаткування.

    Далі виникла ідея, чому б не пустити процес охолодження у зворотний бік і не отримати замість холодного гаряче повітря. Більшість сучасних кондиціонерів може не тільки охолоджувати повітря в приміщенні, але й працювати на його нагрівання. Але недоліком таких пристроїв є те, що вони обмежені температурою навколишнього середовища. Так, після того, як позначка досягає -5 градусів, вони припиняють працювати.

    Геотермальні насоси для опалення приватних будинків від землі повністю позбавлені такого недоліку, хоча використовують принцип, який багато в чому нагадує роботу кондиціонера на нагрівання приміщення.

    Як влаштовано геотермальне опалення

    Як зазначалося, геотермальна система опалення з надр землі, багато в чому нагадує роботу кондиціонера як нагріву. Що відбувається у цей момент?
    • У нижніх шарах ґрунту, на дні річки чи озера встановлюють водяні колектори, якими циркулює антифриз. Колектори поглинають тепло та вивільняють холод.
    • Нагрітий антифриз за допомогою насоса піднімається нагору.
    • У буферному баку відбувається теплообмін. Нагрітий антифриз віддає теплову енергію теплоносія або нагріває воду.
    • Остиглий антифриз надходить назад до колекторів.

    Існують установки, які можуть самостійно опалювати великі приміщенняІнші використовуються виключно як допоміжне обладнання здатне забезпечити від 50-75% потреби приміщення в теплі.

    Геотермальне обладнання для використання тепла землі

    Принцип роботи глибинної системи опалення будинку, за рахунок енергії землі, ґрунтується на застосуванні особливого обладнання. Воно виконує такі функції: акумулює тепло навколишнього середовища, передає його теплоносію системи опалення. Для цього використовують такі вузли:
    • Випарник – знаходиться глибоко під землею. Функція випарника у тому, щоб поглинути теплову енергію, що у навколишньому грунті.
    • Конденсатор – доводить антифриз до необхідної температури.
    • Тепловий насос – циркулює антифриз у системі. Здійснює контроль за роботою всієї установки.
    • Буферний бак - збирає нагрітий антифриз в одному місці для передачі енергії теплоносія. Складається з внутрішнього бака, в ньому знаходиться вода із системи опалення та внутрішній змійовик, яким рухається нагрітий антифриз.

    Хоча природне низькотемпературне геотермальне опалення будинку теплом землі дає достатньо теплової енергії, практичним варіантомопалення за такого рішення є підключення його до системи «тепла підлога».

    Монтаж та встановлення геотермального опалення

    Основна складність щодо монтажу геотермального обладнання пов'язана із встановленням контуру теплообмінника у ґрунті-землі. Хоча в інтернеті можна знайти велика кількістьпорад як виконати ці роботи самостійно, практика показує, що більшість порад неможливо застосувати без спеціальної профільної освіти, отже, всі роботи повинні виконувати професійні монтажники, які є представниками виробника.

    Після звернення до фахівців геотермальні системи опалення приватних будинків за рахунок тепла землі встановлюються в наступні кілька етапів:

    1. Виїзд інженера додому. Під час першого візиту беруться проби ґрунту, визначаються особливості місцевості та приймається рішення про найбільше ефективному монтажігеотермальної системи На ефективність установки може також впливати джерело передбачуваного тепла. Більш продуктивним вважається монтаж теплообмінників на дні водойми або біля джерел термічних джерел.
    2. Укладання договору та придбання необхідного обладнання . Розцінки можуть суттєво відрізнятись залежно від складності проведення монтажних робіт та інших нюансів. Але в середньому, якщо обраний якісний німецький виробник, вартість установки приблизно дорівнюватиме його ціні. Придбання під ключ установки Vaillantдля будинку в 350 кв. м. коштуватиме приблизно 21 тис. $
    3. Монтажні роботи . Опалення приватного будинку підземними геотермальними джерелами тепла, а точніше, його ефективність залежить від правильного проведенняробіт на етапі монтажу Після того як водяні теплообмінники будуть встановлені в ґрунт, виконується підключення до геотермальної установки та системи опалення будинку.
    4. Пуско-налагоджувальні роботи. Інженер запускає систему та виконує точне регулювання пристрою. Після налаштування підписується Акт про здачу робіт.

    Відповідно до чинного законодавства, підприємство, що встановлює обладнання, може надати додаткові гарантійні зобов'язанняза умови оплати цих послуг. Такі гарантії обійдуться ще в додаткову 1000$.

    Чи ефективне геотермальне опалення на Півночі

    Щоб створити мінімальні умови, необхідні для роботи геотермальної установки, достатньо дотримання наступних умов:
    • Температура шару ґрунту, в якому розташовані теплообмінники, не повинна опускатися нижче +5, +7 ° C градусів.
    • Протягом усієї системи, через яку протікає антифриз, створені умови, що дозволяють уникнути його замерзання.
    • Геотермальне обігрів заміського будинку виконано після проведення всіх необхідних розрахунків та проектної документації.
    Якщо врахувати всі описані вимоги, стає ясно, що такі установки можуть бути ефективними, при дотриманні вищезгаданих умов. Все ж для північних регіонівбільш доцільно використовувати такі установки нагріву невеликих площ до 150-200 кв. м.

    Гейзерне опалення приватного будинку

    Продуктивність геотермального насоса багато в чому залежить від температури ґрунту чи води, у яких знаходиться теплообмінник. У цьому плані жителі Камчатки перебувають у вигіднішому становищі. На півгострому Камчатка знаходиться величезна кількість термальних джерел - гейзерів, які не остигають навіть у зимову пору року.

    Перед монтажем устаткування обов'язково проводиться геологічна розвідка. Якщо тепле джерелознаходиться на території будинку, має сенс розташувати теплообмінники на дні цієї водойми. Геотермальна енергія у такому разі окупиться значно швидше.

    Як за допомогою геотермального насоса опалити будинок

    Технологія обігріву будинку підземним теплом найбільш популярна на Заході. Це насамперед пов'язано з менталітетом мешканців західних країн. Вони звикли робити довгострокові інвестиції, які повністю окупаються лише за кілька років. Та й трохи знайдеться людей, які можуть заплатити за встановлення обладнання близько 20 тис. доларів одночасно. Але кількість охочих стати незалежними від інших джерел опалення постійно зростає.

    Альтернативні способи геотермального опалення будинку стають більш популярними, особливо якщо врахувати вартість газу, що постійно зростає.

    Теплова енергія буквально лежить під ногами. Справа тільки за тим, щоб нахилитися і підняти її. У цьому може допомогти геотермальна установка. Монтаж насоса дозволяє в залежності від місцевості або повністю компенсувати потреби в тепловій енергії, або задовольнити їх частково, значно знизивши навантаження на основне джерело опалення та систему ГВПчастого будинку.