Геотермальное отопление дома: миф или реальность. Отопление загородного дома геотермальное
Геотермальное отопление дома: миф или реальность
С недавних времен деятельность человечества, которая направлена на удовлетворение своих потребностей, начала негативно сказываться на окружающей среде. Теплоэлектростанции и заводы причиняют существенный вред окружающей среде.
Общество начало осознавать, что запасов углеводородов надолго не хватит, и начало разрабатывать альтернативы. Одной из таких является геотермальное отопление дома своими руками, при условии, что известна технология строительства.
Геотермальная система
В странах бывшего советского союза, такой вид отопления является лишь аналоговым, но в странах Европы и Америки геотермальные системы отопления являются главным источником тепловой энергии.
Экологический потенциал, а также высокая рентабельность говорят о том, что такой вид получения тепловой энергии станет приоритетным на всей планете. Такие геотермальные установки функционируют на преобразование полученного тепла земли.
Геотермическую установку можно сравнить с работой обычного холодильника, разница состоит лишь в том, что холодильник работает на охлаждение, а установка на нагрев.
Совет! В летний период отрегулируйте работу системы на охлаждение, и вы сможете охлаждать свой дом без использования кондиционеров.
Принцип работы геотермальной установки для отопления
Геоотопление является экономичной системой, которая представляет собой хорошую альтернативу для существующих ныне.
За счет того, что земля хранит в себе тепло все время, есть возможность нагреть объекты на её поверхности. Принцип заключается в том, что внутри земли находится магма, которая её прогревает, а грунт, располагающийся снаружи, не дает земле промерзнуть.
Геотермальная система отопления использует эту тепловую энергию. Работа системы происходит благодаря работе теплового насоса. Принцип работы такой: тепловой насос монтируется на поверхности, а в шахту опускаются теплообменники.
Принцип работы
Сквозь насос проходит грунтовая вода, которая нагревается. Это тепло затем применяется для промышленных и бытовых нужд. Большое преимущество этой системы заключается в том, что работа теплового насоса равна одному киловатту, а польза от него четыре – шесть киловатт.
К примеру, самый обыкновенный кондиционер выполняет обычное преобразование одного киловатта электроэнергии в киловатт тепловой, а тепловой насос не только возвращает затраченную электроэнергию на его работу, но и быстро окупает цену за всю систему.
Узнайте также об особенностях обустройства парового отопления в частном доме.
Особенности системы
Соорудить геотермальное отопление своими руками – не такая уж легкая задача, но вполне реализуемая. Первым делом, стоит заняться бурением шахты, обсчет параметров шахт сугубо индивидуальный.
Расчет зависит от:
- Площади строения;
- Земной коры региона;
- Типа грунта;
- Климата.
Практика показывает, что длина шахты находится в пределах 25-100 метрах.
Следующий этап — это спуск теплопоглощающих трубок в шахту. Смысл заключается в том, чтобы подавать нагретую жидкость в тепловой насос, который её сжимает, вследствие чего она нагревается, а далее тепло попадает в систему отопления.
Принцип работы теплового насоса
Если у вас есть желание произвести монтаж геотермального отопления, то вам понадобится помощник, так как некоторые элементы тяжелые.
Читайте также о видах металлических экранов для батарей отопления.
Варианты работы системы
Разделяют три главных варианта функционирования геотермальной системы:
- Осуществляется за счет применения энергии глубоких грунтовых вод. Эти воды обладают большими температурами, тепловой насос, сжимая их, подымает воды на поверхность и придает им ещё большую температуру. Затем вода проходит через теплообменник и охлаждается, отдавая свое тепло теплоносителю системы отопления;
- Второй вариант потребует дополнительных капиталовложений. Инструкция говорит, что шахта изготовляется глубиной от 75 метров и более, в трубки заливается антифриз, который находится в специальном резервуаре. Тепловая энергия антифриза отдается через теплообменник, а антифриз возвращается в резервуар;
- Последний вариант не требует изготовления шахты. Он может подойти для обогрева домов, у которых есть выход к водоемам. От теплообменника по периметру дна водоема устанавливают зонды в горизонтальной плоскости, задача которых трансформация тепла воды на дне.
Система для загородного дома
Преимущества
- Экспериментально доказанный факт: геотермальные отопительные системы производят энергии в несколько раз больше, чем стоимость ресурсов затраченных для их работы;
- Экологическая безопасность такой системы намного выше, чем у применяющихся сейчас систем отопления. Геотермальная установка не выделяет выбросов, загрязняющих атмосферу;
- Для работы не требуются химические вещества или углеводороды. Этот факт делает её безопасной для жителей, а также для земли и водоемов. Работа системы исключает возгорание и взрыв;
- Если геотермическое отопление реализовано правильно, то оно будет работать гарантировано тридцать лет без вмешательства людей.
Интересные факты
Широкое применение такие системы получили в соединенных штатах в восьмидесятых годах во время кризиса. Её начали использовать люди, у которых имелись некоторые сбережения. И практика показала, что хоть цена на её изготовление и была большой, но она окупала себя за несколько лет.
Затем опыт американцев начали перенимать европейцы. Есть статистика, что двадцать лет назад пользователей таких систем во всей Европе было около двенадцати миллионов человек. До наших дней эта цифра увеличилась в несколько раз, ведь геотермальные системы отопления очень выгодны.
Читайте также статью об особенностях монтажа чугунных батарей отопления.
Заключение
Геотермальное отопление загородного дома является выгодным капиталовложением, несмотря на высокую стоимость. Такая система окупится через пару лет, помимо этого она безвредна и безопасна для своих пользователей, а фото и видео с ней можно легко найти в интернете.
Загородный дом с шахтой
otoplenie-gid.ru
Геотермальное отопление загородного дома - разбираемся в деталях
геотермально отопление дома за городом
Проектирование результативной отопительной системы в доме за городской чертой нужно совершать так, чтобы она была рентабельной, но одновременно обычный в исполнении и технологически сегодняшней.
Обычные решения, при каких тепло образовывается вследствии сгорания горючего, считаются дорогостоящими для хозяина дома, основой данному работает многократное повышение цены электричества и газа. Также, классические варианты отопления помещения плохо отображаются на состоянии экологии, например, порядка 40% выброса углекислого газа в атмосферу образовывается вследствии получения тепла, этот уровень отрицательного влияния на внешнюю среду в цифровом показатель соотносим с отрицательным влиянием, наносимым выбросами автотранспортных средств. В рамках данного вопроса важным считается новая конструкция геотермального отопления помещения.
Поиски оригинальных решений в области отопления помещений настало ещё в 70-х гг. прошлого столетия, во время энергетических упадков. С самого начала такого рода технология была апробирована в Америке, в большой части в отборных помещениях. Но благодаря новым технологиям, стоимость производства потихоньку уменьшалась, и поэтому подобный вариант обогревания жилищных помещений сейчас стал доступен для массового потребителя. Также, как демонстрирует долгий навык применения конструкций геотермального отопления — подобная конструкция разнится долголетием и рентабельностью, и поэтому спрос потребителя на установку данного типа конструкций постоянно становится больше.
Позитивные и негативные факторы установки конструкции геотермального отопления в доме за городской чертой.
Разработка последних технологий содействовала тому, что фактически любой хозяин дома сейчас располагает возможностью накоплять энергию земли, ставя геотермальную систему отопления у часников. В грунте скапливается до 98% солнечной энергии, какая попадает на поверхность его, вследствие чего даже во время зимы в земляном пласте сохраняется очень много тепла для обогревания жилищного строения, требуется только установка особенного оборудования чтобы воспользоваться накопленной солнечной энергетикой. После того как произошла установка конструкции геотермального отопления, потраченные на установку средства, оправдаются в среднем через 5-8 лет — это считается негативной стороной этой технологии. Стоимость материализации проекта, вполне вероятно, станет причиной у тех, кто планировал установку бюджетный конструкции, но к в планы хозяина дома за городом капитальные расходы не входили.
Схема геотермального отопления
Хорошей стороной конструкции считается её доступность, Так как существует повсеместная возможность применения энергии данного типа, а еще её безвредность и абсолютная экологичность для человека. Кол-во энергии нелимитированно, а затраты на эксплуатацию и обслуживание конструкции достаточно невысокие. Геотермальная энергия не стоит расходы финансов, но денежных инвестиций просит та энергия, какая задействована для работы теплового насоса. Для получения от трёх до пяти киловатт тепла необходимо истратить один киловатт этой энергии. Если учесть, что в рабочий период насоса не совершается процесса сгорания, то конструкция полностью безопасно, риск загорания или взрыва, как на случай с газовыми отопительными системами отсутствуют. Оборудование помещения для проживания разными дымоходами и вытяжными системами, конструкция занимает места очень мало в помещении. Также, не надо специализированного помещения или лишнего места для сбережения горючего. А благодаря универсальности конструкции не только можно обогревать помещение для жилья во время зимы, но и освежать его в месяцы лета. При условиях качественного монтажа конструкции, она будет работать около 30-ти лет без надобности техобслуживания, тогда как другие системы нуждаются в гарантийном внимании значительно зачастую.
Отличительные характеристики работы конструкции геотермального отопления.
Рабочий принцип геотермального отопления
Рабочий принцип геотермального оборудования можно сравнить или с работой кондиционера, или холодильной камеры, но «напротив». В основе системы находится тепловой насос, размер которого приблизительно равён размерам стиралки, насос включен в 2 контура.
Первым контуром считается видимая конструкция из теплообменников и труб, второй контур составит радиатор, который вмещается под землю или в воду. Циркулировать в середине контура может или специализированная жидкость, или обычная вода. Во втором контуре жидкость приобретает температуру находящегося вокруг пространства, после этого носитель тепла попадает в тепловой насос, какой можно настроить и на охлаждение помещения, и на его обогрев. Тепло, выработанное насосом, при обогреве поступает в первый контур, при охлаждении во второй.
На примере работы холодильника «напротив» можно провести аналогию, сравнив вкопанный в землю испаритель с морозилкой, а змеевик холодильника — это конденсатор, какой применяется для нагрева воздуха или воды. Температура системы ниже экологии, из-за причины того, что под землёй стабильно низкая температура.
Производство тепловых насосов (основных компонентов геотермальных конструкций ) в масштабах промышленности возможным стало благодаря новым технологиям рефрижераторных установок, какие позволили создать неповторимую методику по преображению энергии земли в тепло для обогрева помещений.
Правила устройства контуров.
Сделать установку конструкции силами только хозяина надела тяжело, Так как вблизи строения необходимо спроектировать систему, складывающуюся из закрытой конструкции труб, какая вмещается на приличную глубину под землю, какая порой может достигать больше, чем пару сотен метров. Вид системы радиатора, а еще размеры коллектора зависят от ряда показателей, среди которых важные тепловодность грунта и глубина залегания.
Теплообменники разных видов
Отмечают три схемы оборудования конструкции геотермального отопления, то имеются устройства внешнего контура для аккумулирования энергии.
- Особенно идеальным считается устройство отвесного радиатора с насосом. Для материализации вот такой схемы требуется особенное оборудование и значительные денежные инвестиции для бурения скважины, размещающейся под землёй на глубине от 50 до 200 метров. В данном случае применяется тепло глубоко залегающих вод которые находятся в грунте, владеющих большой температурой. Вода проходит по тепловому насосу через радиатор, где отдаёт собственное тепло, после этого сбрасывается назад в почвенные воды ниже по течению. Затраты в данном варианте установки оправдываются результатом, Так как срок эксплуатирования скважины может достигать 100 лет.
- Схожей на прошлую и достаточно дорогой считается схема благоустройства в шахте глубиной 75-100 м. специализированного резервуара с антифризом, который греется от температуры грунта, после этого тепловой насос гоняет антифриз по кругу. После эффективности тепла антифриз сбрасывается в резервуар под землёй.
- Более обычная в проектировке схема горизонтального радиатора, при какой под землёй размещаются трубы подобным образом. Чтоб они были меньше уровня обмерзания почвы во время зимы. Негативной стороной этой схемы считается потребность задействования под коллектор существенной площади. Например под маленькой дом площадью в 200 кв.м. необходимо занять площадь равную 500 кв.м. Размещение труб необходимо выполнить так, чтобы до близлежащего дерева было не меньше 1,5 метров.
- Следующая схема применима в случае если дачный дом размещается не дальше чем в 100 метрах от водоёма. Она довольно недорогая, для выполнения проекта не потребуется проведения работ с землей, расположение радиатора обязано быть сделано так, чтобы глубина была необходимой для не обмерзания, подо льдом во время зимы обязано остаться не меньше, чем 1-1,5 метра воды до верхней точки зонда. Лучше, чтоб направления в водоёме не было, по его днищу укладывают горизонтальные зонды, какие съедают тепло. Такую схему может выполнить хозяин дома за городом своими руками.
Установка внешнего контура совершается из труб на основе полиэтилена, согласно предварительным расчётам соотношение 40-50 Вт энергии тепла должно приходиться на 1 метр коллектора. Естественно, если продуктивность насоса равняется 10 кВт, то скважина обязана быть длиной около 160-200 метров. В большинстве случаев рентабельнее пробурить несколько неглубоких скважин взамен одной огромный, чтобы в конце концов вышла необходимая расчётная глубина. Чтобы сберечь ландшафт надела проектировщики пользуются кластерной технологией, при какой выполняется бурение скважин в различных направлениях из одной точки.
Напоследок заметки прилагается видео с определенным образцом.
Видео — геотермальные насосы
Целью этой статьи было рассмотрение хороших и негативных ситуаций конструкции геотермального отопления, какое считается удачной заменой для уже классических способов обогревания дома за городом.
Похожие статьи
kvartal-club.com.ua
Геотермальное отопление дома
Сегодня практически каждый владелец частного загородного дома задумывается о том, как экономически выгодно устроить его обогрев. Это связано с достаточно высокой стоимостью различных видов топлива и энергоносителей а также с постоянным ростом цен на них. Все менее выгодным становится обогрев жилья при помощи газа, электричества, различных видов твёрдого топлива. Энергетический кризис стал причиной постоянного роста цен на энергоносители и, соответственно, перманентного подорожания любых традиционных способов отопления. Поэтому очень актуальным сегодня является поиск систем, имеющих альтернативный принцип действия, позволяющий экономить средства на обогрев. К одной из таких новинок можно отнести геотермальное отопление дома.
Принято считать, что геотермальный обогрев частного дома возможен лишь в местах с горячими источниками или в зонах с вулканической активностью, однако это не так. Пользоваться теплом земли можно и в широтах с относительно невысокими температурами почвы.
Данный вид отопления относится к новинкам, однако в Европе и США получил достаточно широкую популярность. Сначала он использовался лишь очень богатыми людьми для того, чтобы обеспечить обогрев усадеб, однако сегодня получил очень широкое распространение среди владельцев частного жилья. Например, около 70 процентов загородных усадеб шведских домовладельцев пользуются именно таким способом отопления.
Геотермальное отопление загородного дома – принцип действия
Как уже понятно из названия, принцип работы геотермального отопления основан на использовании энергии земли. Обогрев обеспечивается теплом, которое она накапливает под воздействием солнечной энергии. По сути принцип работы установок такого типа похож на принцип действия кондиционера. В холодное время в жильё продуцируется тепло, а в жаркое летнее время – прохлада.
Читайте также: Отопительная система в частном доме чем промыть?
Установка состоит из двух контуров. Один контур – это обычная система отопления частного дома с трубами и радиаторами. Второй – это солидных габаритов теплообменник, расположенный глубоко под поверхностью земли или на дне водоёма. Обогрев осуществляется за счёт того, что теплоноситель в теплообменнике нагревается, используя тепло земли, и передаёт его на второй контур, который осуществляет обогрев дома. Циркуляция теплоносителя в трубах обеспечивается за счёт специального теплового насоса.
Основными составляющими установки являются:
Обеспечение жилья теплом при помощи этого метода является очень дешёвым и экономически выгодным. Тепло земли абсолютно бесплатно. Затраты идут только на покупку и монтаж оборудования и на электроэнергию для обеспечения работы теплового насоса. Однако, как показывает практика, 1 кВт затраченной электрической энергии продуцирует 5 кВт тепловой энергии.
Варианты монтажа геотермальной установки
Есть три самых распространённых варианта монтажа геотермальной установки. Каждый из них по своему удобен и выгоден. Выбор варианта зависит как правило от прилегающего ландшафта и условий для проведения работы.
- Горизонтальное расположение теплообменника состоит в том, что контур из труб прокладывают горизонтально ниже уровня промерзания земли. Недостатком этого метода является необходимость задействовать большой участок земли – для того, чтобы обеспечить теплом дом площадью 250 м2, придётся проложить трубы на участке площадью около 600 м2. Потребуются серьёзные земляные работы, стоимость которых будет очень высокой. И проведение их на уже обустроенном участке попросту невозможно. То есть этот метод можно применять лишь на этапе строительства.
- Вертикальный метод заключается в том, что контур теплообменника располагают вертикально. Это не задействует больших площадей, однако потребуется специальное оборудование для бурения, поскольку придётся бурить скважины глубиной от 50 до 200 м. Однако срок действия такой скважины достигает 100 лет. К тому же этот способ совершенно не затрагивает ландшафт, сохраняя его в первозданном виде.
- Способ размещения теплообменника на дне водоёма является самым простым и экономным. Его, как правило, используют тогда, когда хотят сделать геотермальное отопление дома своими руками. Он заключается в том, что контур теплообменника укладывают на дно водоёма на глубине около 3 м, то есть ниже уровня замерзания воды. Этот метод не требует проведения дорогостоящих земляных работ и задействования бурильного оборудования. Однако расстояние от дома до водоёма не должно быть более 100 м.
Преимущества и недостатки геотермального метода отопления
Геотермальные установки отопления стали пользоваться широкой популярностью, благодаря тому, что состоят практически из одних преимуществ. Отзывы владельцев домов, где используется этот метод обеспечения теплом, единодушны – это очень удобно и экономически выгодно. Рассмотрим подробнее преимущества геотермального метода:
Очень удобно комбинировать этот тип обогрева с системами «тёплый пол». В этом случае идёт правильное перераспределение тепла и равномерный обогрев всего объёма помещений.
Большим недостатком такого метода обогрева жилья является высокая стоимость оборудования и работ по его монтажу. Большую сложность представляют земляные работы и бурение. Однако, отзывы владельцев домов, которые уже используют эти системы говорят о том, что все высокие капиталовложения окупаются по прошествии нескольких лет.
Тем более, что опыт и практика говорят о том, что монтаж системы геотермального обогрева дома возможен и своими силами. Это всё равно потребует серьёзных капиталовложений и работы являются очень трудоёмкими, но эффективность и экономичность системы искупает все эти неудобства с лихвой.
Особо выгодны установки геотермального обеспечения теплом для владельцев домов площадью до 150 м2 – их установка окупается уже через 3 – 4 года. Для владельцев жилья, которые рассматривают экономическую выгоду отопления жилья в долгосрочной перспективе, этот вид отопления представляет огромный интерес. Ведь установки такого типа способны генерировать энергию, в 7 раз превосходящую ту, которая была затрачена на её получение.
openstroi.ru
