Обогрев подвала и погреба — отопление и электроприборы. Отопление подземное

Подземное геотермальное отопление дома – Stroim24.info

Для обеспечения частного дома теплом традиционно используются агрегаты, работающие на электричестве, твердом, газовом или жидком топливе. В последние десятилетия в качестве альтернативного источника тепловой энергии используют солнечные коллекторы и тепло земных недр. Обогрев дома с помощью тепла земли называется геотермальным отоплением дома.

Геотермальное отопление дома за счет энергии земли

Отопление от земли пользуется растущим спросом, поскольку стоимость привычных энергоносителей неуклонно повышается, а запасы ископаемого топлива при этом сокращаются. Вложение денег в земляное отопление загородного коттеджа достаточно выгодно с учетом экономических перспектив и существенной экономии средств на автономное теплоснабжение в отопительный период.

Способы получения природной тепловой энергии

Геотермальные тепловые насосы различаются по способу извлечения тепла:

Установки, использующие тепло грунтовых вод глубокого залегания, горячих гейзеров и т.д.
Системы, в состав которых входит резервуар с антифризом, устанавливаемый в грунте на глубине от 75 метров. Отопление из недр земли обеспечивается за счет естественного нагрева емкости с антифризом; в результате хладагент, проходя через теплообменник, отдает полученное тепло и возвращается в емкость.
Геотермальный контур укладывается по дну водоема, который является естественным аккумулятором тепла. В данном случае нужно учесть, что водоем может полностью промерзнуть в зимнее время.

Виды геотермальных тепловых насосов

Отопление дома энергией земли требует масштабных работ по монтажу системы, но зато это экологичный способ получить практически бесплатную тепловую энергию. Чтобы отопить дом, потребуются незначительные расходы на электроэнергию, необходимую для функционирования системы.

Принципы функционирования геотермального отопления

Отопление за счет энергии земли успешно применяется в различных климатических зонах: системы способны работать и в южных, и в северных регионах.

Геотермальная установка в процессе своего функционирования использует такое физическое свойство некоторых жидкостей, как способность испаряться, что приводит к охлаждению поверхности. Именно это явление лежит в основе работы холодильного оборудования.

Принцип работы геотермального отопления представляет собой запущенный в обратную сторону процесс охлаждения. Именно так работают кондиционеры, способные не только охлаждать, но и подогревать воздух в помещении.

Принцип работы теплового насоса

Однако, установки для кондиционирования воздуха имеют ограниченную работоспособность — они не могут функционировать при температуре ниже -5°C. А геотермальная система способна обеспечить обогрев дома независимо от температуры воздуха на поверхности. Это связано с тем, что в той среде, откуда она забирает тепловую энергию, естественным образом поддерживаются стабильные температурные условия.

Устройство геотермальной отопительной системы

Геотермия (наука о тепловом состоянии Земли) сделала возможным практическое применение тепловой энергии, которую земная кора получает от раскаленной магмы в центре планеты.

Специально разработанный тепловой насос для отопления дома устанавливается на поверхности, а в грунте или на дне водоема монтируется теплообменник. Тепловая энергия «выкачивается» на поверхность и позволяет нагреть теплоноситель в контуре отопления дома или объекта нежилого назначения.

Как происходит процесс обогрева

Геотермальное отопление частного дома — экономически эффективный вариант. Если использовать энергию земли для отопления дома, то на каждый киловатт электроэнергии, необходимой для работы оборудования, приходится от 4 до 6 кВт полезной тепловой энергии, полученной из недр планеты.

В сравнении с функционированием кондиционера увидим, что при его эксплуатации на получение 1 кВт тепловой энергии требуется затратить более 1кВт электроэнергии. Это связано с неизбежными потерями на преобразование одной энергии в другую и т.д.

Отапливать жилой дом за счёт тепловой энергии земных недр очень выгодно, но период окупаемости оборудования и затрат на монтаж займет определенное время.

Использование тепла земли для отопления дома не требует установки традиционного котла для нагрева теплоносителя.

В данном случае система состоит из трех составляющих:

контур нагревания — геотермальный источник тепловой энергии;
отопительный контур внутри дома — низкотемпературный радиаторный либо напольный;
насосная станция — тепловой насос для перекачивания в отопительный контур тепловой энергии из контура нагревания в толще грунта или под водой.

Геотермальная система отопления может применяться также для обогрева теплиц, вспомогательных построек, воды в бассейне, садовых дорожек и т.д.

Оборудование для обустройства геотермального отопления

Геотермальное оборудование для глубинной отопительной системы позволяет аккумулировать извлеченную из окружающей среды тепловую энергию и передавать ее теплоносителю в отопительном контуре.

Список оборудования для обогрева с помощью тепла земли включает:

Испаритель. Устройство располагают на глубине, и оно служит для поглощения находящейся в геотермальных водах или грунте тепловой энергии.
Конденсатор. Позволяет довести температуру антифриза до необходимой для функционирования системы величины.
Тепловой насос. Обеспечивает циркуляцию антифриза в контуре нагревания, контролирует работу геотермальной установки.
Буферный бак — емкость для сбора нагретого антифриза. Позволяет передавать тепловую энергию земных недр теплоносителю. Бак, через который проходит теплоноситель, оборудован теплообменником в виде змеевика. По нему, отдавая тепло, движется нагретый антифриз.

Схема устройства теплового насоса

Монтаж системы

Геотермальное отопление загородного дома на этапе обустройства требует солидных денежных вложений. Высокая итоговая стоимость системы во многом обусловлена большим объемом земельных работ, связанных с монтажом контура нагревания.

С течением времени финансовые затраты окупаются, поскольку используемая в отопительный сезон тепловая энергия извлекается из земных глубин с минимальными затратами электроэнергии.

Монтаж горизонтального теплообменника геотермальной системы отопления

Для обеспечения отопления дома теплом земли необходим монтаж системы:

основная часть должна располагаться под землей или на дне водоема;
в самом доме устанавливается только достаточно компактное оборудование и прокладывается контур радиаторного или напольного отопления. Оборудование, расположенное внутри дома, позволяет регулировать уровень нагрева теплоносителя.

Как выглядит геотермальное оборудование в доме

При проектировании отопления за счет тепла земли, необходимо определиться с вариантом монтажа рабочего контура и типом коллектора.

Различают два типа коллекторов:

Вертикальный — погружается в грунт на несколько десятков метров. Для этого на небольшом расстоянии от дома требуется пробурить некоторое количество скважин. В скважины погружается контур (самый надежный вариант — трубы из сшитого полиэтилена).
Недостатки: Большие финансовые затраты на бурение в грунте нескольких скважин глубиной от 50 метров.

Преимущества: Подземное расположение труб на глубине, где температура грунта отличается стабильностью, обеспечивает высокую эффективность работы системы. Кроме того, вертикальный коллектор занимает небольшую площадь земельного участка.
Горизонтальный. Использование такого коллектора допускается в регионах с теплым и умеренным климатом, так как глубина промерзания грунта не должна превышать 1,5 метров.
Недостатки: Необходимость использования большой площади участка (основной недостаток). Этот участок земли после укладки контура невозможно использовать под сад или огород, так как система работает с выделением холода при транспортировке хладагента, из-за чего корни растений будут перемерзать.

Преимущества: Более дешевые земельные работы, которые можно даже выполнить своими силами.

Горизонтальный и вертикальный тип коллектора

Геотермальную энергию можно добывать, если уложить на дне непромерзающего водоема горизонтальный геотермический контур. Однако, это сложно осуществить на практике: водоем может быть расположен за пределами частной территории и тогда установку теплообменника нужно будет согласовывать. Расстояние от отапливаемого объекта до водоема должно составлять не более 100 метров.

Важно! Температура окружающей коллектор среды не должна опускаться ниже +5°C. Контактирующую с промерзающим грунтом верхнюю часть коллектора нужно защитить термоизоляцией для избежания потерь тепловой энергии.

Преимущества и недостатки

Отопление энергией земли имеет целый ряд преимуществ:

Эффективность. По сравнению с расходами на электричество для работы теплового насоса система позволяет получить в несколько раз больше тепловой энергии.
Экологичность. Данный вид отопления экологически полностью безвреден, отсутствуют выбросы в атмосферу.
Безопасность. Нет необходимости использовать какое-либо топливо, химические средства и т.д., нет угрозы взрыва или возгорания оборудования.
Минимальная потребность в техподдержке. Правильно смонтированная система способна проработать без какого-либо вмешательства не менее 30 лет.
Экономичность. В ходе эксплуатации отсутствуют затраты на ремонт, что позволяет окупить монтаж отопления в течение 5-8 лет.
Отсутствие необходимости контролировать работу системы.
Низкий уровень шума при работе оборудования.
Неисчерпаемость источника тепловой энергии, не требуется закупать и хранить энергоноситель.

Экологичность использования тепловой энергии недр

К недостаткам можно отнести:

изначально высокие расходы на оборудование;
необходимость вести сложные буровые работы на участке для монтажа вертикального контура или портить ландшафт подготовкой траншей для горизонтального теплообменника.

В умеренном климате геотермальные установки доказали свою эффективность. В северных же регионах данный вид отопления подходит для домов небольшой площади (до 200 м2).

Разобравшись, как работает система и из каких частей стоит, можно определить возможность ее монтажа на собственном участке. Преимущественно отопление из земли обустраивают на этапе строительства дома — в этом случае проще вести земляные работы, так как планировка участка и создание ландшафтного дизайна еще впереди.

Видео по теме:

Поделитесь с друзьями в соц.сетях

Facebook

Twitter

Google+

Vkontakte

Геотермальное отопление, принцип работы, монтаж своими руками

В последние десятилетия активная жизнедеятельность людей, удовлетворяющих свои потребности, начала очень негативно воздействовать на природу, окружающую среду. И теплоэлектростанции сыграли не последнюю роль в этом процессе. В то же время, общество стало понимать, что ресурсы природы являются небезграничными, именно поэтому в последние годы начали внедрять аналоги источников теплоснабжения. Одним из таких альтернативных способов отопить дом является геотермальное отопление. Система – проста и эффективна, а сделать ее можно собственноручно.

Геотермальное отопление

Заметим, что геотермальное отопление в США и европейских странах стало основным источником тепла, однако в России на сегодняшний день оно рассматривается только в качестве альтернативы газовому, электрическому, твердотопливному и другим видам отопления. Очень скоро геотермальное отопление станет основным, ведь отзывы говорят о том, что это рентабельный способ отопить свой дом без вреда для экологии и с выгодой для себя.

Принцип функционирования

Такое явление, как геотермальное отопление, принцип работы которого напоминает обычный холодильник, только наоборот, — становится все популярнее. Земля сохраняет тепло постоянно, можно нагревать объекты, находящиеся на ее поверхности. Суть в том, что изнутри землю нагревает горячая магма, а сверху благодаря грунту она не промерзает.

Тепловую энергию, которая получается в процессе отопления, использует геотермальная система, основанная на специальном тепловом насосе.

И принцип функционирования здесь следующий: сверху ставится тепловой насос, в специальную земляную шахту опускается теплообменник. Грунтовая вода идет через насос и нагревается. Таким образом, тепло, которое получается при этом, используется для промышленных или бытовых целей. Так и работает отопление подземным теплом.

Принципиальная схема работы теплового насоса

Заметим, что главным преимуществом такой системы является то, что при затратах электроэнергии в 1 кВт получаем полезную тепловую энергию в диапазоне от 4 до 6 кВт. Для сравнения, обычный кондиционер не способен преобразовать 1 кВт электроэнергии в 1 кВт тепловой энергии (закон сохранения энергии, т.к. потери при преобразовании одного вида энергии в другую, увы пока никто не отменял). Отопление за счет тепла земли окупится достаточно быстро при правильном подходе к реализации геотермального отопления.

Особенности системы

Конечно, не так-то и просто сделать геотермальное отопление своими руками, однако это вполне возможно. И для начала делается шахта. Параметры шахты рассчитываются для каждого случая отдельно. Ее габариты будут зависеть от климата в вашей местности, типа грунта, особенностей строения коры земли региона, домашней площади, где будет ставиться такая система. Как правило, глубина шахты составляет от 25 до 100 м.

Бурение скважин под тепловой насос

Далее монтаж геотермального отопления подразумевает такой шаг, как опускание в земную шахту труб, поглощающих тепло. Функции этих труб заключаются в следующем: они будут подавать тепло в насос, который будет повышать температуру жидкости и выводить ее в отопление. Заметим, что если вы решили сделать геотермальные системы отопления своими руками, то вам потребуется помощник, ведь трубы бывают очень тяжелыми.

Заметим, что в летний период отопление от земли, работает в качестве кондиционера. Для этого нужно активировать обратный механизм. В процессе работы теплообменник будет брать охлаждающую энергию.

Способы работы системы

Это эффективная и экологичная система – термальное отопление, принцип работы ее может протекать в трех основных способах:

Используется тепловая энергия глубоких грунтовых вод. Такая вода – высокой температуры, тепловой насос ее поднимает и нагревает. Далее вода идет через теплообменник, отдавая основную часть своей энергии.

Данный способ требует от владельцев дополнительных расходов. В глубину грунта от 75 м и ниже спускают резервуар, в котором находится антифриз. Он нагревается и при помощи теплового насоса поднимается к теплообменнику. После того, как тепло отдается теплообменнику, антифриз идет обратно в резервуар.

А для третьего способа работы системы вообще не требуется оборудовать грунтовую шахту. Такое отопление из земли подойдет для обогрева зданий, имеющих выход на водоем. Так, по дну водоема от теплообменника ставятся зонды горизонтального типа и преобразовывают тепло воды на дне.

Виды тепловых насосов

Преимущества геотермальной системы отопления

Геотермальные системы отопления обладают несколькими преимуществами:

Выделение тепловой энергии в несколько раз больше, нежели расход на электричество, которое требует насос.
Экологическая безопасность больше, чем у других отопительных систем, так как геотермальные отопительные системы не производят никаких вредных выбросов.
Для того чтобы геотермальная система функционировала, не требуется топлива или дополнительных химических средств. Поэтому она безопасна для владельцев и для окружения.
В функционировании такого отопления нет риска взрыва или возгорания.
При условии правильного монтажа отопительной системы она прослужит без техподдержки как минимум – 30 лет.

Устанавливаем геотермальное отопление самостоятельно

Сразу отметим такую особенность: тем, кто решится оборудовать отопление теплом земли, понадобится единожды вложить в это огромную сумму. Конечно, со временем эта стоимость окупится, так как жилье мы строим для себя не на год или два. Кроме того, каждый год стоимость на газ и электроэнергию повышается, а с геотермальной системой вы не узнаете, что такое эти ценовые скачки.

Заметим, что внутри помещения, которое вы хотите отопить, ставятся отопительные элементы, ничем не отличающиеся от водяного отопления. Ваше жилье будут обогревать радиаторы, а тепло в них будет идти по трубам.

Однако в данной системе основная ее часть будет скрыта под землей. Отопление энергией земли – это наличие скважины и теплообменника. В жилище потребуется только поставить прибор, который будет генерировать тепло – обычно он не занимает много места.

Принцип работы теплового насоса

На таком устройстве пользователь сможет производить регулирование температуры и подачу тепловой энергии. Установка самой системы отопления в жилье делается, как обычно, — с разветвлением трубопровода и радиаторов. Если у вас частный дом, или же само здание небольшое, то в таком случае генератор системы выводится в отдельное помещение или в подвал.

Распространение геотермальной системы отопления

Отопление с помощью тепла земли стало распространяться еще в конце 80-х годов в городах США, которые особенно тяжело переживали кризис. Сначала такую систему применяли состоятельные люди, которые таким вот образом экономили на отоплении дома, однако скоро система стала дешеветь, и более бедные американцы заинтересовались ею. И вскоре использование тепла земли для отопления стало прерогативой большинства американцев, которые владели частными домами. В европейских странах 20 лет назад статистические данные отмечали, что геотермальные системы отопления использовали примерно 12 миллионов граждан. И в течение всего этого времени до сегодняшних дней эта цифра только возросла.

Тенденции распространения геотермального отопления являются понятными. Ведь отопление за счет энергии земли – это удобно, экономично и безопасно.

Газовая система отопления хоть и является самой популярной, но по этой же причине каждый год запасы природного газа уменьшаются, стоимость на него растет и растет. А применение для обогрева дома твердого топлива – это трудозатратно. Кроме этого, вследствие сжигания дров и угля выделяется вредный углекислый газ, образовывается сажа и смолы. Поэтому геотермальное отопление становится все более распространенным и в России.

Поделись с друзьями в социальных сетях!

Фотогалерея (6 фото):

hvosty.ru

Обогреватели для погреба и подвала

Организовать качественный и эффективный обогрев погреба или подвала в загородном доме не так просто, как кажется на первый взгляд. В особенности если вы хотите сделать подземное помещение пригодным для выращивания растений или для длительного пребывания людей. Один только подогрев полов с помощью устройства системы теплого пола здесь не поможет.

Часто для повышения температуры воздуха домовладельцы используют обогреватели, хотя в подвале они смотрятся громоздко и не всегда решают поставленные задачи. Хорошим решением станет проведение в подвал системы отопления, однако, с технической точки зрения – это солидный объем работ.

Витрина с обогревателями

Основные виды систем отопления

Сразу можно выделить два основных типа отопления:

Водяное отопление частного дома, которое предусматривает устройство радиаторов и котла (газового или электрического).
Печное отопление, для организации которого необходимо наличие «буржуйки» или печи.

Водяное отопление работает на основе котла (он может быть электрическим или газовым). Из основных преимуществ такой системы отопления следует выделить постоянное наличие теплой воды.

Простая система водяного отопления: 1- котел; 2 — расширительный бак; 3 — подающая труба; 4 — радиатор; 5 — обратная труба.

При устройстве печного отопления требуется монтаж «буржуйки» или печки. Этот тип отопления является более экономичным и при монтаже, и при дальнейшем использовании, что и является основным его преимуществом. Кроме того, в этом случае не нужно искать место для установки громоздкого котла. Печка будет источать достаточное количество тепла для обогрева небольшого подвала частного дома.

Но для эффективной работы системы необходимо предусмотреть устройство дымохода. Здесь нужно ответственно подойти к вопросу и точно рассчитать параметры труб для организации достаточной тяги.

Расчет отопления подземного этажа

Часто домовладельцы и не задумываются об отоплении подвальных и цокольных этажей, потому что не используют их площадь в качестве жилой зоны. Да и в домах сезонного проживания вопросы обогрева не особенно актуальны. Однако, если вы проживаете в частном доме в зимнее время, ситуация меняется кардинально. Для организации системы отопления вам потребуется провести некоторые предварительные расчеты.

При выборе котельного отопления необходимо точно рассчитать площадь помещения, которое нужно обогревать (это может быть или сразу весь дом, или только подвальное помещение). Если площадь получается достаточно большой (от 500 кв. м.), то мощность котла должна составлять более 40 кВт. Когда необходимо обогреть только подвал частного дома, то вполне хватит простого оборудования мощностью около 25 кВт.

При монтаже печки нужно, прежде всего, определиться с ее типом: «буржуйка», кирпичная печь или, возможно, печь продолжительного горения. При выборе буржуйки нужно учитывать, что это устройство сможет обогреть лишь небольшой погреб или подвал загородного дома, поэтому, если требуется отопление большого по размерам помещения, стоит обратить внимание на другие типы печей.

Печка продолжительного горения подойдет для площади до 200 кв. м. Требуемая мощность такой печки рассчитывается точно так же, как и в случае с котельным оборудованием. Неплохим вариантом станет устройство традиционной кирпичной печки, потому что в этом случае не придется определяться с мощностью. Главное – правильно рассчитать габариты дымохода и обустроить топку.

Если вы установите печь в подвале, то она сможет решить вопросы отопления во всём частном доме. Здесь важный момент заключается в том, что печка должна быть расположена в нижних помещениях, чтобы теплые воздушные массы циркулировали правильно – снизу вверх. Если же подвала в доме нет, то печка должна быть размещена на первом этаже.

В том случае, если в подвале была смонтирована традиционная кирпичная печь, важно помнить, что ее заслонку следует закрывать, когда все уже прогорело и на углях не возникает пламени. Это позволит существенно сэкономить топливо за счет сбережения тепла. Если этого не делать, тепло, исходящее от углей, будет попросту выходить в дымоход.

Устройство теплого пола в подвале

Наличие теплого пола в жилом помещении станет отличным решением для создания комфортной обстановки. Зачастую теплые полы делают даже тогда, когда в доме имеется печное отопление, так как по полу проходят холодные массы воздуха, возникающие при вентиляции помещения.

Нужно учитывать, что при устройстве теплого пола в подвале частного дома необходимо особое внимание уделить теплоизоляции и гидроизоляции основания фундамента. В качестве утеплителя рекомендуется использовать комбинированное решение – минеральную вату и пенополистирол. Монтаж дополнительного гидроизоляционного слоя необходим в том случае, если на местности наблюдается высокий уровень грунтовых вод или есть вероятность сезонного подтопления подвала.

Варианты монтажа теплых полов. Нажмите, чтобы увеличить.

При высоком УГВ следует предусмотреть наличие системы дренажа на участке. Это очень важно, если в подвале установлен электрический теплый пол, который не должен подвергаться воздействию влаги ни в коем случае.

Отопление с помощью электроприборов

Электроприборы для отопления подвалов – это самый простой и бюджетный вариант. Сегодня обогреватель – это незаменимое устройство, которое применяется когда необходимо соблюдать определенный температурный режим.

Для того чтобы обогреватели нормального работали, в подвале частного дома требуется наличие качественной электропроводки, рассчитанной на их суммарную мощность.

Электрооборудование может быть самым разным. Рассмотрим его основные виды.

Конвекторные обогреватели

Чтобы в полной мере отапливать большое подвальное помещение частного дома, лучше всего подходят конвекторы. Обогреватели такого типа помогут справиться с холодным воздухом даже в самые трескучие морозы. Конвекторы могут быть выполнены в разных типах конструкций, поэтому можно выбрать наиболее удобный вид (на стену или на пол).

Среди основных преимуществ таких обогревателей можно выделить следующие: помещение прогревается быстро и полноценно, прибор легко установить, он не издает шума, им можно отапливать всё здание или отдельные помещения. Главным недостатком являются серьезные затраты на электроэнергию.

Конвекторный обогреватель.

Масляные обогреватели

Раньше оборудование такого типа использовалось достаточно широко. Для обогрева необходимо чтобы сначала разогрелось масло в радиаторе, после чего он начнет отдавать тепло в помещение. В данном случае временные затраты на обогрев погреба или подвала куда большие, чем в случае с конвекторами.

Масляные обогреватели достаточно дешевы, просты в использовании, но имеют немалый вес и обладают некоторыми ограничениями в установке. Основные преимущества: продолжительный срок эксплуатации, отсутствие шума при работе, доступная цена, легкость в монтаже и обслуживании, возможность перемещения.

Масляный радиатор.

Инфракрасные обогреватели

Оборудование такого типа для отопления подвала или погреба используется крайне редко. Дело заключается в том, что устройства работают таким образом, что прогревают только те предметы и поверхности, которые находятся под ними или перед ними (в том случае, если прибор крепится на стену). Таким образом, чтобы прогреть подвал полностью, потребуется значительное время и электроэнергия.

Основные преимущества приборов данного типа: бесшумность в работе, высокий уровень надежности и долгая эксплуатация, безопасность в использовании, повышенная эффективность, возможность обогрева определенной зоны. Среди недостатков выделим: стационарный монтаж, высокие потолки для установки, при длительном использовании есть вероятность перегрева.

Инфракрасный нагреватель, смонтированный на потолке.

Какой способ обогрева выбрать?

Отопление подвала или погреба – вопрос достаточно непростой. Здесь необходимо максимально ответственно подойти к вопросу выбора типа обогрева помещения, исходя из пожеланий и требований хозяина. Например, если необходимо отапливать подвал в доме сезонного проживания (т. е. в холодные весенние и осенние месяцы), то вполне хватит установки простого обогревателя.

С другой стороны, если из подвала загородного дома планируется сделать полноценное жилое пространство, то необходимо устраивать более эффективное отопление. Оптимальным вариантом в этом случае видится установка печи или котла. Стоит отметить, что для монтажа газового котла необходимо выделить отдельное помещение, а его работу требуется согласовать с соответствующими службами.

podvaldoma.ru