Геотермальное отопление дома – особенности и устройство

Системы геотермального отопления загородного дома: особенности обустройства своими руками

Мы знаем, что геотермия – это тепло Земли, а понятие «геотермальный» зачастую ассоциируется у нас с вулканами и гейзерами. В России геотермальная энергетика используется преимущественно в промышленных масштабах, например, существуют дальневосточные электростанции, работающие на основе тепла нашей планеты.

Многие уверены, что сделать геотермальное отопление дома своими руками – это что-то из области фантастики. Не так ли? Но это совершенно не так! С развитием современных технологий бытовое использование “зеленой энергии” стало вполне реально.

Мы расскажем о принципах работы альтернативного отопления, его преимуществах и недостатках, сравним с традиционными системами обогрева. Также вы узнаете о способах расположения теплообменника и о том, как смонтировать геотермальное отопление своими руками.

Несколько исторических фактов

Когда в 70-е годы прошедшего столетия разразился нефтяной кризис, на Западе возникла жгучая потребность в альтернативных источниках энергии. Именно в тут пору и стали создаваться первые геотермальные отопительные системы.

Сегодня они получили широкое распространение в Соединенных Штатах, в Канаде и в западноевропейских государствах.

Например, в Швеции активно используют воду Балтийского моря, температура которой составляет +4°С. В Германии внедрение геотермальных отопительных систем даже спонсируется на государственном уровне.

В России действуют Паужетская, Верхне-Мутновская, Океанская и другие геотермальные электростанции. Но фактов использования энергии Земли в нашем частном секторе очень мало.

Реальные преимущества и недостатки

Если в России геотермальное отопление частного сектора получило сравнительно малое распространение, значит ли это, что идея не стоит затрат на её воплощение? Может быть, и заниматься этим вопросом не стоит? Оказалось, что это не так.

Использование системы геотермального отопления жилища – решение выгодное. И тому есть несколько причин. В их числе и быстрая установка оборудования, которое способно длительное время работать без каких-либо перебоев.

Если использовать в отопительной системе не воду, а качественный антифриз, она не будет промерзать и её износ будет минимальным.

Перечислим и прочие преимущества этого вида отопления.

  • Исключена процедура сжигания топлива. Мы создаём абсолютно пожаробезопасную систему, которая, в процессе своей эксплуатации, не сможет нанести жилью никакого ущерба. Кроме того, исключается ряд других моментов, связанных с присутствием топлива: теперь не нужно искать место для его хранения, заниматься его заготовкой или доставкой.
  • Существенная экономическая выгода. В процессе эксплуатации системы не потребуется никаких дополнительных вложений. Ежегодный обогрев обеспечивают силы природы, которые мы не покупаем. Конечно, при функционировании теплового насоса затрачивается электрическая энергия, но при этом объём производимой энергии существенно превышает размеры потребления.
  • Экологический фактор. Геотермальное отопление частного загородного дома – это экологически безопасное решение. Отсутствие процесса горения исключает поступление в атмосферу продуктов сгорания. Если это осознают многие, и такая система теплоснабжения получит должное повсеместное распространение, негативное влияние людей на природу многократно уменьшится.
  • Компактность системы. Вам не придется организовывать в своём доме обособленное помещение котельной. Всё, что будет необходимо – это тепловой насос, который можно разместить, например, в подвале. Наиболее объёмный контур системы будет располагаться под землей или под водой, на поверхности вашего участка вы его не увидите.
  • Многофункциональность. Система может работать как на отопление в холодное время года, так и на охлаждение в период летней жары. То есть, по сути, она заменит вам не только обогреватель, но и кондиционер.
  • Акустический комфорт. Тепловой насос работает практически бесшумно.

Выбор геотермальной системы отопления экономически выгоден, несмотря на то, что придется потратиться на покупку и установку оборудования.

Кстати, в качестве недостатка системы упоминают именно затраты, на которые придется пойти, чтобы установить систему и подготовить её к работе. Нужно будет купить сам насос и некоторые материалы, выполнить работы по монтажу наружного коллектора и внутреннего контура.

Впрочем, эти расходы окупаются всего за несколько первых лет эксплуатации. Последующее использование уложенного в грунт или погруженного в воду коллектора позволяет сэкономить значительные средства.

К тому же, сам процесс монтажа не настолько сложен, чтобы приглашать для его выполнения сторонних специалистов. Если не заниматься бурением, то всё остальное можно сделать самостоятельно.

Геотермальное отопление дома – особенности и устройство

Постоянное рвение человека обеспечить комфортные условия проживания стали причиной важному загрязнению внешней среды. Исходя из этого в последнее время человечество стало большое количество уделять внимания экологичности и экономичности разных систем, примером тому есть геотермальное отопление. В данной статье мы рассмотрим, что оно собой воображает и как реализовать геотермальное отопление дома своими руками.

Неспециализированные сведения

В бывших советских республиках геотермальная система отопления есть еще неизвестной новинкой, но, в государствах Европы она не только удачно используется, но и есть одним из основных способов обогрева. Если судить по экологическому потенциалу, и высокой рентабельности, возможно высказать предположение, что скоро геотермальный метод получения тепловой энергии станет приоритетным во всем мире (читайте кроме этого статью ‘Расширительный бак для отопления – схема установки в закрытых и открытых системах’).

Принцип работы данного отопления основан на преобразовании тепла земли. Работу геоустановки возможно сравнить с работой холодильника, с той только отличием, что холодильник работает на охлаждение, а отопление – напротив, на нагрев.

Обратите внимание! Систему отопления летом возможно перевести на охлаждение, что разрешит охлаждать жилье без применения кондиционера.

Особенности системы

Устройство

Итак, геотермальные системы отопления являются хорошей альтернативой классическим видам обогрева. Так как ту энергию, которую содержит в себе земля, возможно применять для обогрева объектов на ее поверхности без особенных затрат.

Принцип работы установки предельно просто – в земного шара, как мы знаем, содержится тёплая магма. Исходя из этого уже на глубине нескольких метров земля теплая.

В следствии геотермальные отопительные системы работают следующим образом:

  • Основным элементом системы есть тепловой насос, который устанавливается на поверхности земли.
  • В шахту опускаются теплообменники, каковые подключаются к насосу. В следствии аппарат получает природное тепло и усиливает его.
  • Потом полученное тепло употребляется для бытовых либо промышленных потребностей.

Из данной схемы видно, что в работе присутствует оборудование, которое для своей работы так же требует энергозатраты. Но, при работе тепловой насос потребляет один киловатт энергии, а предоставляет – 4-6 киловатт.

Для сравнения – простой кондиционер преобразует киловатт электричества в киловатт тепловой. Так, благодаря тепловому насосу не только возвращается затраченная энергия, но и быстро окупается цена оборудования.

Виды систем

Геотермическое отопление возможно реализовано несколькими методами:

За счет энергии глубоких грунтовых водРасположенные на громадной глубине воды владеют большой температурой. Тепловой же насос поднимает их на поверхность и, сжимая жидкость, еще больше увеличивает их температуру. Тёплая вода проходит через теплообменник и отдает свою тепловую энергию системе отопления.
При помощи антифризаВ случае если шахта имеет глубину 75 и более метров, в систему закачивается антифриз, который так же передает тепловую энергию земли теплообменнику. Такая установка требует громадных затрат, чем вышеописанная.
При помощи водоемаВ случае если поблизости с домом имеется водоем, то геоотопление возможно реализовано кроме того без шахт. Для этого по периметру дна устанавливаются особые зонды, каковые трансформируют тепло воды.

Выбор типа системы зависит от условий внешней среды. К примеру, в случае если поблизости имеется водоем, то целесообразно обустроить геотермальное отопление загородного дома по последней схеме. В случае если же водоема нет, то нужно будет бурить шахты.

Обратите внимание! Геотермальное отопление есть наиболее надёжным на сегодня, поскольку для работы оно не требует углеводородов и веществ. Именно поэтому исключается возможность взрывов, возгорания, и загрязнения водоемов либо земли.

Особенности монтажа

Соорудить геотермальное отопление своими руками непросто, но, в полной мере вероятно. Дабы установка была действенной, нужно выполнить расчет шахт.

Их параметры зависят от следующих факторов:

Как показывает опыт, глубина шахты в большинстве случаев находится в пределах 25-100 метров. Расчет и подготовку шахт направляться доверить экспертам.

Предстоящая краткая инструкция по монтажу системы выглядит следующим образом:

  • По окончании того, как шахты будут подготовлены, нужно установить в них теплопоглощающие трубки. Их суть, как уже было сказано выше, содержится в подаче подогретой воды в насос, где жидкость будет сжиматься, и нагреваться еще больше.
  • К тепловому насосу подключается теплообменник и система отопления, по которой распространяется тепло в помещение.
  • По окончании монтажа всех элементов выполняется первый пуск установки.

В целом технология строительства установки достаточно несложная и понятная.

Обратите внимание! Если вы решили выполнить монтаж геотермального отопления самостоятельно, то для этого пригодится ассистент, поскольку кое-какие детали конструкции имеют громадной вес.

Вот и все основные этапы обустройства данного отопления.

Вывод

Обустройство геоотопления требует определенных затрат времени и средств. Но, данное оборудование вырабатывает многократно больше энергии, чем затрачивает на свою работу. Так, все затраты быстро окупаются, к тому же система владеет рядом других преимуществ (см.кроме этого статью ‘Как верно подобрать и смонтировать отопление в гараже’).

Из видео в данной статье возможно подчерпнуть некоторую дополнительную данные по данной теме.

Геотермальное отопление дома – особенности и устройство

Постоянное стремление человека обеспечить комфортные условия проживания привели к серьезному загрязнению окружающей среды. Поэтому в последнее время человечество стало много уделять внимания экологичности и экономичности различных систем, примером тому является геотермальное отопление. В данной статье мы рассмотрим, что оно собой представляет и как реализовать геотермальное отопление дома своими руками.

Читайте также:  Устройство радиатора отопления: основные варианты конструкций, чугунные, стальные, алюминиевые и биметаллические батареи

Схема геотермального отопления

Общие сведения

В странах СНГ геотермальная система отопления является еще малоизвестной новинкой, однако, в странах Европы она не только успешно применяется, но и является одним из основных способов обогрева. Судя по экологическому потенциалу, а также высокой рентабельности, можно предположить, что вскоре геотермальный способ получения тепловой энергии станет приоритетным во всем мире (читайте также статью «Расширительный бак для отопления – схема установки в закрытых и открытых системах»).

Принцип работы данного отопления основан на преобразовании тепла земли. Работу геоустановки можно сравнить с работой холодильника, с той лишь разницей, что холодильник работает на охлаждение, а отопление – наоборот, на нагрев.

Обратите внимание! Систему отопления летом можно переключить на охлаждение, что позволит охлаждать жилье без использования кондиционера.

Схема работы теплового насоса

Особенности системы

Устройство

Итак, геотермальные системы отопления являются отличной альтернативой традиционным видам обогрева. Ведь ту энергию, которую содержит в себе земля, можно использовать для обогрева объектов на ее поверхности без особых затрат.

Принцип работы установки предельно просто – внутри земного шара, как известно, содержится горячая магма. Поэтому уже на глубине нескольких метров земля теплая.

В результате геотермальные отопительные системы работают следующим образом:

  • Основным элементом системы является тепловой насос, который устанавливается на поверхности земли.
  • В шахту опускаются теплообменники, которые подключаются к насосу. В результате аппарат получает природное тепло и усиливает его.
  • Далее полученное тепло используется для бытовых или промышленных нужд.

Из этой схемы видно, что в работе присутствует оборудование, которое для своей работы так же требует энергозатраты. Однако, при работе тепловой насос потребляет один киловатт энергии, а предоставляет – 4-6 киловатт.

Тепловой насос для отопления

Для сравнения – обычный кондиционер преобразует киловатт электроэнергии в киловатт тепловой. Таким образом, благодаря тепловому насосу не только возвращается затраченная энергия, но и быстро окупается цена оборудования.

Виды систем

Геотермическое отопление может быть реализовано несколькими способами:

За счет энергии глубоких грунтовых водРасположенные на большой глубине воды обладают высокой температурой. Тепловой же насос поднимает их на поверхность и, сжимая жидкость, еще больше увеличивает их температуру. Горячая вода проходит через теплообменник и отдает свою тепловую энергию системе отопления.
При помощи антифризаЕсли шахта имеет глубину 75 и более метров, в систему закачивается антифриз, который так же передает тепловую энергию земли теплообменнику. Такая установка требует больших затрат, чем вышеописанная.
При помощи водоемаЕсли поблизости с домом имеется водоем, то геоотопление может быть реализовано даже без шахт. Для этого по периметру дна устанавливаются специальные зонды, которые трансформируют тепло воды.

Выбор типа системы зависит от условий окружающей среды. К примеру, если поблизости имеется водоем, то целесообразно обустроить геотермальное отопление загородного дома по последней схеме. Если же водоема нет, то придется бурить шахты.

Варианты устройства геоотопления с использованием тепла грунта

Обратите внимание! Геотермальное отопление является наиболее безопасным на сегодняшний день, так как для работы оно не требует углеводородов и химических веществ. Благодаря этому исключается возможность взрывов, возгорания, а также загрязнения водоемов или земли.

Схема геоотопления с использованием тепла воды

Особенности монтажа

Соорудить геотермальное отопление своими руками нелегко, однако, вполне возможно. Чтобы установка была эффективной, необходимо выполнить расчет шахт.

Их параметры зависят от следующих факторов:

Как показывает практика, глубина шахты обычно находится в пределах 25-100 метров. Расчет и подготовку шахт следует доверить специалистам.

На фото — установка теплопоглощающих трубок в шахту

Дальнейшая краткая инструкция по монтажу системы выглядит следующим образом:

  • После того, как шахты будут подготовлены, необходимо установить в них теплопоглощающие трубки. Их смысл, как уже было сказано выше, заключается в подаче подогретой воды в насос, где жидкость будет сжиматься, и нагреваться еще больше.
  • К тепловому насосу подключается теплообменник и система отопления, по которой распространяется тепло в помещение.
  • После монтажа всех элементов выполняется первый пуск установки.

В целом технология строительства установки достаточно простая и понятная.

Обратите внимание! Если вы решили выполнить монтаж геотермального отопления самостоятельно, то для этого понадобится помощник, так как некоторые детали конструкции имеют большой вес.

Вот и все основные этапы обустройства данного отопления.

Вывод

Обустройство геоотопления требует определенных затрат времени и средств. Однако, данное оборудование вырабатывает в несколько раз больше энергии, чем затрачивает на свою работу. Таким образом, все расходы быстро окупаются, к тому же система обладает рядом других преимуществ (см.также статью «Как правильно подобрать и смонтировать отопление в гараже»).

Из видео в данной статье можно подчерпнуть некоторую дополнительную информацию по этой теме.

Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен

Геотермальное отопление загородного дома — принцип работы и особенности

Все чаще для решения проблемы об устройстве качественной отопительной системе в загородном доме требуется несколько оригинальный подход.

Стандартные обогревательные устройства, тепло из которых выделяется за счет горения, считаются невыгодными и неудобными. Однако на современном рынке появился новый, достаточно перспективный способ обогрева – геотермальное отопление.

К тому же такой вариант является достойной альтернативой уже привычным для загородных домов обогревателям, и, не смотря на достаточно сложную конструкцию и проектирование, является весьма выгодным.

Преимущества и недостатки

Принципиальная схема подключения теплового насоса

Современный технический прорыв позволяет практически каждому владельцу загородного дома использовать энергетический потенциал земли для установки геотермальной отопительной системы.

Как известно, грунтовый слой способен сохранять в себе около 98% солнечного тепла, которое попадет на поверхность земли. В связи с этим, земля сохраняет в себе большое количество солнечного тепла даже в холодное время года.

Благодаря этому теплу можно длительное время производить обогрев загородного дома с помощью конструкции, которая, по сути, будет доставлять тепло из толщи земли в дом.

Нужно сказать, что стоимость оборудования такой отопительной системы весьма высокая, однако денежная сумма, которая уходит в счет покупки и установки специального оборудования окупает себя в течение 6-8 лет.

Данный факт обычно приводит в негодование тех, кто считает что отапливать дом можно с минимальными затратами, однако, при тщательном подсчете оказывается, что геотермальная установка значительно выгоднее других средств для отопления загородного дома.

Преимущества геотермального отопления:

  1. Солнечная энергия, которая аккумулируется в грунте, является доступной и повсеместной.
  2. Данный способ отопления является экологически чистым. Он безвреден для человека и не оказывает негативное влияние на окружающую среду.
  3. Энергетически запас практически неисчерпаем, то есть человек может использовать данную энергию для удовлетворения всех своих нужд.
  4. Содержание геотермальной установки не связано с постоянным обслуживанием, а потому отсутствует необходимость в постоянных эксплуатационных расходах.

Принцип и суть работы

Схема разводки в загородном доме

По своей сути, работа геотермальной установки во многом напоминает принцип действия кондиционера.

Основным рабочим элементом геотермального отопления является насос, по своим габаритам напоминающий стиральную машину.

Данный насос подключен к двум контурам, один из которых – внутренний, и представляет собой стандартную отопительную систему любого дома. Это система труб и радиаторов, которые используются для стандартной или автономной отопительной системы.

Второй контур представляет собой систему теплообмена, которая расположена на определенной глубине под домом. Внутри него циркулирует вода, которая является основным проводником тепла.

Из него, вода, которая выполняет функцию теплоносителя, принимает температуру из солнечного тепла, которое содержит грунтовый слой. Далее, с помощью насоса это вода поступает во внутренний контур, в результате чего происходит обогрев.

Нужно отметить, что насос данной отопительной системы может выполнять и обратную функцию, благодаря которой будет происходить кондиционирование помещения.

Устройство контуров и другие технические моменты

Вертикальный и горизонтальный теплообменники

Существует немало людей, которые всерьез задумываются о том, чтобы оборудовать такой вид отопления собственноручно.

Необходимо отметить, что воплотить такую идею в жизнь практически невозможно.

Грамотно проектировать план геотермальной конструкции может только специалист, тем более что для установки понадобится использовать различное оборудование, которое не доступно широкому кругу потребителей.

Оборудование такой конструкции может находиться на значительной глубине, которая может превышать несколько сотен метров. К тому же, только специалист способен грамотно выбирать тип необходимой конструкции, что будет зависеть от различных параметров вашего дома.

К ним можно отнести еще и такие факторы как теплопроводность грунта, а также глубина, где залегает оптимальный для создания геотермической установки грунт.

Посмотрите наглядный принцип работы:

Сегодня, для оборудования геотермальной установки используют одну из трех схем.

  1. Теплообменник со скважинным насосом – считается наиболее эффективным, однако для того чтобы его оборудовать необходимо специальное оборудование, а также достаточно большое количество расходов для бурения скважин, глубина которых колеблется от 50 до 200 метров. Положительной стороной данной схемы является то, что срок действия такой скважины составляет около ста лет.
  2. Теплообменник горизонтального типа – теплообменник, при котором трубопровод оборудуется ниже того уровня, который доступен для промерзания. Такая схема позволяет оборудовать геотермическим отоплением только дом с небольшой площадью. При этом площадь коллектора для обогрева будет значительно превышать площадь самого дома. К тому же, следует учитывать то, что трубы в данной схеме нельзя оборудовать вблизи от крупных деревьев, что естественно, далеко не всегда является удобным.
  3. Если под домом на необходимой глубине расположен водоем, очень удобной является третья схема. Она не связана с крупными денежными затратами а также длительными работами. Однако установка геотермальной отопительной системы возможно только в том случае, если водоем находится в почве недоступной для замерзания в зимнее время года, но не глубже чем 100 метров.
Читайте также:  Экран для радиатора: выбор, изделия из металла, древесины, пластика и стекла

Как правило, второй (внешний) контур представляет собой конструкцию из полиэтиленовых труб. Перед проведением земельных работ производят необходимые расчеты.

Оптимальным показателем является 40-50 Вт энергии на один квадратные метр коллектора. Таким образом, в зависимости от мощности насоса, появиться необходимость в глубокой (до 200 метров) скважине.

Кстати: При определенных условиях, вместо одной, более глубокой скважины, можно пробурить несколько менее глубоких. Для этого, как правило, применяют специальную технологию, согласно которой бурение нескольких скважин производится из одной точки в несколько разных направлений.

Достоинства и недостатки геотермального отопления дома: описание и принцип работы

За последние несколько десятилетий использование альтернативных источников энергии и обогрева помещений стало популярным выбором. Из-за повышения стоимость ископаемых ресурсов, нефти и газа традиционные источники энергии. Один из таких способов, использование геотермального отопления. Такая система не отличается сложностью, поэтому организовать её можно самостоятельно и в краткие сроки.

В Европе и США использование такого вида обогрева вышло на первое место, однако в России и странах СНГ оно является малопопулярным. Однако рентабельность и безвредность позволят данному виду быстро найти поклонников.

Общая схема

Принцип функционирования

Согласно принципам работы явление отопления за счет геотермальных источников сходно по работе с обычным рефрижератором, к которому подключили инверторное устройство. То есть, вместо охлаждения, происходит нагрев. Почва земли отлично сохраняет тепло и при определенных условиях передает его. За счет высокой температуры ядра планеты, которая даже на незначительных глубинах достигает литосферы грунт практически не промерзает.

Принцип работы

За счет данной особенности нагрева почв была создана технология обогрева помещений. Принцип работы отопления имеет следующий вид: в подвале устанавливается насос, который через сеть труб проходит в специально просверленную шахту. Теплообменная жидкость за счет взаимодействия с более теплой поверхностью нагревается, после чего обратно её выкачивает помпа. В результате чего, можно использовать жидкость для обогрева или других целей. При подключении к трубопроводу, который расположен внутри дома реализуется система отопления подземным теплом.

Система состоит из двух главных компонентов:

  • Внутренний контур – устанавливается внутри дома, включает набор труб, радиаторов, отопления теплоизоляции дома и стен. За счет закольцованной системы ветвей сообщается с внешней частью конструкции и осуществляет циркуляцию воды и обогрев помещений.

Составные части

  • Внешний контур представляет собой сложную конструкцию, которая требуется для того, чтобы набирать и передавать энергию от земли или воды к внутреннему контуру. Состоит из теплового насоса, и при необходимости обогревательного прибора, который дополнительно увеличивает температуру воды.

К достоинствам подобного подхода к обогреву относят высокий коэффициент полезного действия. Требуется обеспечивать энергией насос, который при затратах 1 киловатт/час будет предоставлять тепла на 4-6 киловатт в зависимости от географического положения.

К примеру, кондиционер с системой обогрева преобразовывает электричество в тепло с куда меньшим КПД, что обусловлено высоким уровнем потерь при реакциях. Именно поэтому, постройка такого отопления является способом экономии. Особенно при правильной реализации.

Принцип функционирования

Особенности системы

Процесс организации сети достаточно сложен, и пройти его без привлечения спецтехники и специалистов затруднительно. Наиболее важным элементом является шахта, глубину которой рассчитывают исходя из множества факторов:

  • Климат;
  • Среднегодовая температура;
  • Характерные типы почвы;
  • Площадь помещений.

В неблагоприятных условиях глубина достигает 100 метров. Чтобы её достичь придется вызывать специалистов с бурильной установкой. Подбор габаритов будущего отверстия в почве требуется рассчитать индивидуально, при необходимости несколько раз повторяя замеры.

Внутренний контур устройства

После чего требуется расположить в шахту трубы теплопоглощающего трубопровода. Материал, из которого изготовлены эти трубы должен обладать высокой степенью теплопроводности. Требуется обеспечить трубам достаточную степень защиты от коррозии. Материалу придется длительное время находиться в условиях сырости, поэтому обычная сталь плохо подойдет для использования. Придется использовать нержавейку или другие, синтетические материалы.

Функциональное значение труб заключается в передаче теплоносителя к помпе, который в дальнейшем будет служить для повышения температуры жидкости и направлять её к сети трубопроводов. В зависимости от длины труб, их масса достигает несколько десятков килограммов. Притом, что нужно соединить несколько труб, масса которых складывается без подвесного оборудования справиться с этим будет затруднительно. Нужна команда специалистов или несколько помощников.

Способы работы системы

Термальное отопление представляет собой эффективную систему, не наносящую ущерба окружающей среде. Соорудить конструкцию можно несколькими различными способами, каждый из которых в процессе использования задействует собственные источники получения тепловой энергии:

Горизонтальное размещение

  1. При наличии в глубоких слоях почвы под территорией дома резервуаров или протоков вод можно обогревать помещения ею. Если жидкость циркулирует на глубине более 25 метров, её температуры достаточно для прогрева. Помпа выкачивает по трубам жидкость и передает её в трубопровод, после чего нагревает помещение и возвращается обратно.
  2. Второй способ задействует поверхность почвы. На большую глубину опускается емкость, которую заполняют хладагентом, который не замерзает. За счет контакта с горячей поверхностью он согревается, затем с помощью тепловой помпы поднимается к теплообменной жидкости, температура которой повышается, затем антифриз возвращается в емкость.
  3. Последний способ подойдет для владельцев домов с выходом на водоем. Через дно протягиваются специальные горизонтальные зонды, которые за счет взаимодействия с теплой жидкостью близ дна нагревают и передают её в централизованную часть.

Виды теплообменников

Трубы, проложенные по второму способу, могут укладывать в нескольких плоскостях: вертикальной и горизонтальной:

Первый способ используется редко, поскольку требует значительных затрат площади. Сеть из труб монтируется на незначительную глубину, которая превышает максимальный уровень промерзания грунта, характерный для конкретной местности.

Такой вид устройства имеет несколько недостатков, основные из которых потребность задействовать большое количество резервуаров с антифризом, огромная площадь, которую требуется отдать под размещение трубопровода, которая в значительной мере будет превышать площадь отапливаемого помещения. К тому же, застройка займет большое количество времени и потребует траты денег, а земельные работы существенно ухудшат ландшафт. При наличии газона, растительный покров будет полностью испорчен.

Вид в разрезе

При наличии на участке деревьев, придется проводить трубы на расстоянии не менее полутора метра от них. Иначе, разрастающиеся корни могут привести к порче системы.

Вертикальное размещение резервуара занимает куда меньше места, однако сложность работ высока. Придется привлекать специалистов по бурению, что затрачивает значительный объем денежных средств. Скважина достигает глубины 200 метров, если система размещается в северных районах. При работах территория не затрагивается. Часто используется для загородных домов. Срок эксплуатации такого вида может превышать 100 лет.

Преимущества геотермальной системы отопления

Для применения в загородных домах у такого способа обогрева имеется несколько основных достоинств:

  1. Высокий уровень рентабельности. Постройка окупается за несколько месяцев, за счет большого количества выделяемой таким способом энергии, относительно потерь электрического тока. Поэтому, срок окупаемости короткий.
  2. Безопасность. Подобные конструкции выделяют крайне низкое количество вредоносных веществ в почву и окружающую среду, что выгодно отличает их от аналогов на ископаемом топливе.
  3. Для работы система требует только электричество, которое может быть получено от солнечной батареи или ветряка. Не требуется использования легковоспламеняющихся материалов.
  4. Если отопление правильно установлено и закреплено, он может прослужить несколько десятилетий, без необходимости дополнительного обслуживания.

Таким образом, использование подобных видов отопления представляет собой лучший выбор для следующих категорий населения:

  • обитает в частном доме, который не подключен к газовым магистралям;
  • сталкивается с частыми проблемами в снабжении электричеством;
  • у которых могут быть проблемы с доставкой газа или угля;
  • по каким-либо причинам желают перейти на альтернативные источники тепла и энергии;
  • имеют на руках достаточную сумму для возведения и монтажа конструкции.

Устанавливаем геотермальное отопление самостоятельно

Стоимость проекта и проведения работ при установке геотермальной конструкции достаточно значительна, покупка всего необходимого оборудования, привлечения команды специалистов, а также необходимость длительных земляных работ не могут обойдись дешево.

Однако за счет рентабельности установки такого типа отопления в доме, срок окупаемости достаточно быстрый. Дополнительно сэкономить поможет установка других источников альтернативной добычи энергии, например, солнечных панелей, которые могут питать геотермальную сеть. Даже при существенных скачках цен на ископаемые ресурсы и газ, они не повлияют на стоимость отопления.

Главная часть сети проводов скрывается глубоко под землей, резервуар с хладагентом, который помещается в скважину подает топливо к дому. Причем в подвале или другом хозяйственном помещении потребуется разместить генератор тепла. Большинство таких приборов достаточно компактны. Для согрева помещений придется установить несколько радиаторов.

На установленном генераторе возможно регулировать температуру в доме и расход энергии. Монтаж сопровождается установкой оборудования для обогрева комнат, разветвлением трубопровода. В большинстве помещений тепловой генератор выносится в отдельное помещение, чтобы шум от работы не мешал жильцам заниматься своими делами.

Распространение геотермального отопления

Такой вид обогрева зданий стал популярным с 1980 в соединенных штатах, в который последствия скачка цен на нефть не позволяли отапливать ею дома. После изобретения система было достаточно дорогой в установке и монтаже, поэтому использовать её могли исключительно богатые слои населения.

Однако, с ростом количества домов, применяющих тепло земли как источник горячей жидкости, снижалась цена на комплектующие и установку, и количество домов, которые применяли такое отопление.

Читайте также:  Индукционный котел отопления своими руками: теоретическая база и практическое воплощение

В начале 90х годов согласно опросам населения в разных регионах, количество граждан в США, которые применяли данную систему для отопления достигло 12 миллионов человек. После чего, технология распространилась в Европе, особенно северных регионах.

Аналогом по стоимости обогрева является система обогрева на природном газу, однако это топливо истощается с каждым годом. Тоже касается угля, дров. Для небольших домов можно использовать традиционные печи, однако в зданиях с крупной площадью отопление за счет твердотопливных элементов требует значительных сил. Поэтому, необходимость чем-то заменять традиционные источники топлива привела к появлению альтернативы в виде геотермальных конструкций.

Использование нетрадиционных источников энергии стало распространенным в последнее время за счет подорожания традиционного топлива. Используют с целью обогрева тепло земли, солнечный свет и ветер, что при комбинации на участке позволяет существенно экономить средства.

Геотермально обогревать дом гораздо дешевле, чем использовать как отопительный элемент уголь иди дрова. Для этого потребуется постоянный доступ к току, поэтому нужна или электростанция, работающая без перебоев или источник бесперебойного питания.

Принцип работы геотермального отопления дома

В сознании человечества всегда имела место мысль, как же можно отопить жилище с помощью натуральных природных ресурсов. Ответ достаточно прост – геотермальное отопление дома. Данный способ отопления сполна может удовлетворить потребность человека в нагревании дома и сохранении уюта, не затрачивая при этом большие деньги на оплату коммунальных услуг. В данной статье мы рассмотрим, насколько эффективно такое отопление, какие виды бывают, и, что самое важное, как установить такую систему отопления самому.

Геотермальное отопление дома

Геотермальное отопление: разбираем принцип работы

Принцип работы такого вида отопления достаточно прост и заключается в свойстве земли не промерзать даже при достаточно низких температурах. Например, при температуре воздуха около минус пятнадцати земля промерзнет всего до пяти-семи градусов. А теперь давайте ответим на вопрос, можно ли вполне успешно вытягивать из этого свойства земли пользу и отапливать дом с помощью такого ресурса? Ответ очевиден: конечно же, да! Так почему бы и не сделать это? Дело в том, что все не так уж и просто. Для того чтобы установить такое отопление, нужно решить связанные с этим небольшие проблемы, которые перечислены ниже.

Геотермальное отопление монтаж

  • Чтобы достать из земли максимум тепла, нужно аккумулировать эту самую энергию тепла и сконцентрировать ее на обогревании дома, а это стоит некоторых усилий.
  • Нужно поддерживать температуру проводника. Нагретый стояк должен проводить тепло в жидкостях, которая будет проходить в центральной системе отопления.
  • Если же этот проводник остыл, его температуру нужно незамедлительно восстановить путем нагрева. Чтобы решить данную неурядицу были изобретены специальные геотермальные тепловые насосы, которые помогают справиться с поставленной задачей. Данное устройство помогает извлечь необходимое для нормального отопления дома количество тепла, которое может быть использовано для самых разных нужд. Кстати, такие насосы способны справляться с достаточно большими объемами работы. Возможности конструкции напрямую зависят от ее расположения в доме.

Если раньше такое явление, как отопление дома с помощь тепловой энергии земли можно было встретить исключительно за пределами нашей страны, то сегодня такие устройства – не чудо и не редкость.

Схема работы тепловых конструкций

При этом обратите внимание, что устанавливаются они не только на территории южных, теплых частей, как вы могли подумать. На территории Северных регионов это даже более частое явление. Давайте разберем более подробно, какая же схема работы у конструкций.
Давным-давно у людей возник вопрос, почему же при испарении с какой-либо поверхности определенных жидкостей, затем поверхность охлаждается, и почему же при этом забирается энергия. Как только ответ на данный вопрос был дан, возникла мысль, почему бы не запустить этот механизм в обратном порядке, то есть почему бы вместо ледяного, не получить теплый воздух. В пример можно привести работу современных систем кондиционирования: многие из них могут не только охлаждать, но и нагревать воздух. Единственным минусом таких устройств является их ограниченность в функционировании при маленьких температурах. В определенной температуре они просто не могут работать. В отличие от них, геотермальное отопление загородного дома полностью лишено такого недостатка, хотя принцип работы у них и у вышеупомянутого устройства примерно одинаковый.

Геотермальное отопление загородного дома

Несколько дополнений о работе

Геотермальное отопление дома требует немалых подготовительных и установочных работ, а также немалых затрат, которые, конечно, со временем в разы окупятся. На начальном этапе работы делается шахта. Ее длина, ширина, высота, а также прочие параметры индивидуальны в зависимости от площади отапливаемой территории и некоторых других факторов, например, на параметры раскопок очень влияет климат местности, в которой вы живете, тип почвы, трудность процесса, а также профессиональные качества бригады, которая будет заниматься установкой.
Второй шаг самый ответственный. В землю надо поместить специализированные трубы, которые и будут аккумулировать тепло земли и направлять ее на отопление вашего дома. Роль труб основная, в них и заключается весь принцип: трубы будут подавать тепло в насос, который обеспечивает отопительную жидкость теплом. Обратите внимание, что если вы решили заняться данным делом самостоятельно, то вам обязательно понадобится помощник, так как конструкции могут иметь очень большую массу – в одиночку вы просто не справитесь.

Пути функционирования системы

Чтобы сконцентрировать тепло земли и направить его в нужное русло, применяют несколько установок, которые помогут в этом насосу. Чтобы привести в работу эту, на первый взгляд, непростую систему, нужны следующие элементы:

  • тепловой насос. Обеспечивает нормальное функционирование антифриза. По сути, вся работа установки зависит именно от этого элемента;
  • испаритель – основная цель нахождения этого устройства под землей заключается в аккумуляции паров тепла, которые выходят из поверхности земли;
  • конденсатор. Контролирует работу антифриза и помогает поддержать его постоянную температуру;
  • бак. Собирает нагретую воду в одном месте для ее дальнейшего распределения.

Преимущества

Геотермальное отопление имеет ряд преимуществ, которые однозначно склонят вас к решению установки такой системы. Среди плюсов такие свойства, как:

  • безопасность для окружающей среды, а также для вашего здоровья и ваших близких. Такие системы не производят никаких вредных отбросов, в отличие от других систем подачи отопления;
  • насос требует небольшое количество электричества, но этот расход в несколько раз покрывается объемом обрабатываемой воды и тепла, которое образуется при работе системы;
  • функционирование системы не требует поддержания каким-либо посторонним сырьем или химическими средствами;

Функционирование системы геотермального отопления загородного дома

Установка оборудования

Вся сложность в установке оборудования состоит в монтаже обменника тепла в земле. Разумеется, установка геотермальных систем отопления сложна, но возможна, и во Всемирной паутине есть множество советов, как же это сделать, но мы все же не рекомендуем. Как показывает практика, самодеятельность не всегда увенчивается успехом. Если вы хотите получить гарантию нормального функционирования оборудования, а также долгий срок службы, то лучше воспользоваться услугами квалифицированных специалистов. Хотя, конечно, если вы уверены в своих силах, попробовать можно. Мастера проводят процедуру установки в несколько простых шагов:

    выезд проектировщика на место монтажа. В первую очередь берутся пробы грунта, принимается решение о том, где же лучше всего провести установку. Некоторые специалисты считают наиболее эффективным установить оборудование на дне водных ресурсов, или термальных источников;

Отопительное оборудование на дне водных ресурсов

Проводятся также некоторые профилактические проверки при участии хозяина дома, затем подписывается договор о сдаче работы.

Геотермальное отопление самостоятельно: возможно ли это?

Многие задаются вопросом, можно ли сделать геотермальный тепловой насос своими руками. Ответ весьма неоднозначен, это зависит от ваших навыков и знаний, но стоит сразу отметить, что единожды затратив средства на такое чудо инженерной мысли, вы навсегда забудете о скачках цен на газ и прочее сырье.

Установка отопительных труб в земле

Обратите внимание, что изнутри помещение обогревается такими же батареями, а вот тепло в них подается из труб.
Вам потребуется провести много работ по установке труб в земле, и учтите, что в одиночку вы не справитесь.
На тепловом котле, который будет располагаться непосредственно в доме, вы сможете без особого труда регулировать объем нужного тепла, который необходим для поддержания нормальной температуры. Если вы желаете уберечь от регулятора детей, то можно установить котел в отдельном помещении или комнате.

Геотермальный насос установка

Итак, делаем вывод, что термин «самостоятельно» не сполна характеризует установку оборудования своими руками. Самому можно выполнить лишь часть работ: установку геотермального насоса и установку системы отопления уже непосредственно внутри дома, хотя, если углубиться в тему, некоторые виды геотермального отопления можно провести и самому полностью.
Чтобы обобщить и уяснить ситуацию, усвоим, что принцип работы таких видов насосов основывается на законах физики, которые заключаются в том, что насос забирает тепловую энергию из земли, а также паров, которые она выделяет. Пары нагревают воду, затем она подается по основной системе. Что касается внутреннего обустройства системы при установке геотермального насоса, то оно остается таким же, как при любом другом устройстве и состоит из радиатора и блока отопления, который мы привыкли видеть в каждом дома.
В среднем, один киловатт электроэнергии приходится на пять киловатт нагретой воды.

Ссылка на основную публикацию