Содержание
Содержание:
При возведении частного загородного дома его хозяину нужно будет решать вопрос с отоплением жилья. На сегодня существует немало вариантов обустройства автономного теплоснабжения в отдельном домовладении, расположенном за пределами городской черты. Одним из новейших способов решения проблемы специалисты называют геотермальное отопление дома.
Немало владельцев загородной недвижимости считают, что такую систему подачи тепловой энергии можно реализовать исключительно в той местности, где имеются гейзеры, горячие подземные водные объекты и т.д. В действительности термальное отопление дома будет успешно функционировать и в других регионах, с теплыми водоемами, имеющими невысокую температуру.
Геотермальное отопление загородного дома относится к альтернативному, практически идеальному способу подачи тепла в жилое здание. Для функционирования системы задействуют геотермальную энергию, которую можно добывать из различных природных источников.
Принцип работы геотермального отопления имеет немало общего с эксплуатацией холодильных систем. При этом основное отличие заключается в том, что в холодильнике рефрижератор продуцирует охлажденный воздух, а геотермальные установки вырабатывают тепловую энергию.
При термальном отоплении воздух в летнюю жару охлаждается, а морозной зимой – греется. При этом финансовые расходы на обустройство такого варианта теплоснабжения гораздо ниже, если сравнивать с затратами на иные тепловые системы. Геотермальное отопление дома способствует созданию в нем комфортных условий для проживания.
Работает термальное оборудование в автономном режиме, контролируя температуру в помещениях. Принцип функционирования аналогичен для всех установок вне зависимости от компании-изготовителя комплектующих изделий.
Основная рабочая нагрузка оказывается на специальное насосное оборудование, которое может отличаться своим внешним видом, но производительность тепла у разных моделей имеет стандартные значения.
Геотермальная система отопления успешно работает с разными видами земной энергии, она состоит из двух контуров:
Обратите внимание
Первый из них представляет собой отопительную конструкцию, состоящую из трубопроводов и радиаторов. Что касается внешнего контура, то это теплообменник, устанавливаемый в водном массиве или под толщей почвы. Внутри него циркулирует специальная жидкость, в которую добавлен антифриз, в некоторых случаях его наполняют только водой.
Теплоноситель нагревается до температуры окружающей среды, после чего в горячем состоянии подается в насос. Накопленное таким образом геотермальное тепло далее поступает на внутренний контур, прогревая теплоноситель в трубах и радиаторах, смонтированных по всему дому.
Когда обустраивают термальное отопление, используют разные типы теплообменников:
Данный вид отопления приобрел актуальность в Америке в 80-е годы, когда в стране разразился экономический кризис. Сначала монтаж подобных установок стоил огромных денег и его могли оплатить только состоятельные владельцы недвижимости, но позже геотермальное отопление своими руками стало доступно для многих слоев населения.
Обустройство геотермального теплоснабжения в частном домовладении имеет ряд преимуществ:
Но перечисленные недостатки нивелируются нынешними тенденциями поднятия цен на многие виды топлива. Безусловно, срок окупаемости получается длительным, но 100 лет эксплуатации геотермального котла доказывает экономичность такого решения.
Проблема устройства эффективной системы отопления загородного дома все чаще требует нестандартного подхода. Привычные источники обогрева, которые выделяют тепло при горении, давно признаются экономически невыгодными.
К «новинкам», активно прокладывающим себе дорогу на рынке, относят геотермальное отопление дома.
Учитывая постоянный рост цен на газ и электричество, оно становится заманчивой альтернативой традиционным вариантам, хотя и является более сложным в проектировании и установке.
Появление новых технологий позволило открыть доступ к использованию энергетического потенциала земли практически каждому домовладельцу, подарив возможность использовать геотермальные системы отопления в частном секторе.
Грунт аккумулирует в себе до 98% всей солнечной энергии, попадающей на его поверхность.
Поэтому даже в зимнее время в толще земли сохраняется достаточно тепла, способного обогревать здания, нужно только «доставить» его по адресу с помощью специального оборудования.
Основными элементами геотермального отопления являются тепловой насос и теплообменник
Отметим, что стоимость геотермального отопления довольно высока. Средства, затраченные на приобретение оборудования и его установку, окупаются приблизительно через 5-8 лет. Это обстоятельство несколько смущает тех, кто мечтает о недорогом и эффективном обогреве помещений, но не готов к капитальным расходам.
[include id=”5″ title=”РСЯ – в записи”]
Плюсы данного вида отопления:
Сама геотермальная энергия не стоит ни копейки, но источником затрат становится электроэнергия, необходимая для работы теплового насоса. Затрачивая один ее киловатт, получают от трех до пяти киловатт тепла.
Принцип, по которому работает геотермальное отопление загородного дома, схож с принципом работы кондиционера. Основной элемент – тепловой насос, размером приблизительно со стиральную машинку, который включен в два контура.
Первый, внутренний контур, – привычная нашему глазу система отопления дома, состоящая из таких же труб и радиаторов, как обычно. Второй контур (внешний) – теплообменник, находящийся под землей или водой.
Внутри контура может циркулировать как обычная вода, так и специальная жидкость с антифризом.
Принцип работы геотермального отопления схож с принципом работы кондиционера
Во внешнем контуре теплоноситель (вода) принимает температуру среды и затем поступает в тепловой насос, который может быть настроен как на обогрев помещения, так и на его кондиционирование. Аккумулированное в насосе тепло при охлаждении передается внешнему контуру, а при обогреве – внутреннему.
Некоторые умельцы задаются вопросом, а можно ли сделать геотермальное отопление своими руками. Ответим честно – довольно сложно.
Для этого рядом со зданием оборудуют конструкцию, находящуюся на значительной глубине от поверхности земли (иногда до нескольких сотен метров) и состоящую из замкнутой системы труб.
Важно
Выбор конструкции теплообменника и размера коллектора будет зависеть от нескольких параметров. Среди основных – глубина залегания и теплопроводность грунта.
Существует три схемы геотермального отопления, то есть обустройства наружного контура для сбора тепловой энергии.
[include id=”6″ title=”РСЯ – в записи”]
Горизонтальный и вертикальный теплообменник
Внешний контур собирают из полиэтиленовых труб. Предварительные расчеты осуществляют из соотношения 40-50 Вт тепловой энергии на один метр коллектора.
Таким образом, при производительности насоса 10 кВт, нужно будет пробурить скважину протяженностью приблизительно 160-200 метров. Иногда выгоднее вместо одной большой скважины пробурить несколько неглубоких, чтобы получить необходимую расчетную глубину.
Для сохранения ландшафта участка, специалисты применяют кластерную технологию: бурение скважин из одной точки, но в разных направлениях.
Каждый владелец частного дома сталкивается с необходимостью его обогрева в холодное время года. Вариантов отопления, конечно, масса как традиционных, так и новомодных. В данной статье мы рассмотрели принципы работы, преимущества и недостатки геотермального отопления, которое является одной из перспективных альтернатив привычным источникам тепла.
Популярность автономных коммуникаций растет из года в год. Причина – бесперебойное возобновляемое пользование ресурсом – водой, теплом, электричеством – по низкой себестоимости. Тем не менее ряд сложностей есть и прежде, чем решаться на установку какой-либо системы следует ознакомиться с требованиями к ней. Сегодня речь о геотермальном отоплении дома и стоимости под ключ.
Принцип получения тепловой энергии состоит в сборе ее из недр земли или водоема. В зимний период природные ресурсы способны накапливать тепло в толще грунта или незамерзающей воде.
Оно посредством комплектующих системы выводится на поверхность и расходуется на бытовые нужды. Работа основана на продвижении в коллекторах и трубах особого теплоносителя – фреона и схожа с процессами происходящим в холодильнике.
Забор тепла из недр почвы или водоема, отдача трубной разводке, повторяющийся цикл.
Комплектация системы состоит из следующего:
Кажущая простота системы, тем не менее сложна в установке – ею занимаются только профессионалы.
Система прокладывается несколькими способами, требующими определенных территориальных условий. Например:
Профессиональную оценку даст только специалист, побывавший на участке. Кроме территории, важно оценивать состав грунта – на песчаниках геотермальное отопление практически бесполезно, требуются влажные суглинистые почвы.
Владельцы частных домов, загоревшись идеей бесплатного получения тепла, должны рассматривать ситуацию на трезвую голову – чтобы получить экономически выгодную систему, окупающую себя, требуется вложиться в нее достаточно серьезно, так как самостоятельно геотермальное отопление не устроить. Установки баснословно дороги. Судите сами:
Кроме перечисленных расходов, требуется упомянуть о бюрократических проволочках.
Те организации, чьи коммуникации проходят по участку – газоснабжение, электричество, вода – должны дать добро на проведение земляных работ.
Соответственно, проходит экспертиза на предмет целесообразности устройства, что, естественно, также потребует вложений. Важно приготовиться к растрате нервных клеток – это не шутка!
Важно помнить, что сама по себе автономная установка получения дешевого тепла (учитываются расходы на электроэнергию) рациональна только после выполнения следующих условий:
Самостоятельно учесть все нюансы установки альтернативного источника тепла – нельзя. Нет необходимых знаний. Для этого выбирают компанию по профилю и просто наслаждаются результатом. Окупаемость проектов наступает через 5–10 лет эксплуатации.
Преимущество монтажа под ключ – налицо. Кроме вложений, самостоятельно делать ничего не придется – многие фирмы берут на себя обязательства, связанные с бумажной волокитой. Также любые виды работ имеют гарантию, в случае неудовлетворительного результата, обеспечена компенсация – это отдельный пункт в договоре.
Стоимость, следующая:
Цены приведены приблизительные и зависят от стоимости выбранного оборудования. Как удешевить проект, подскажут специалисты при обращении в компанию. Однако, делать выбор малой мощности в пользу стоимости нельзя – это скажется на продуктивности системы.
Установив геотермальную установку для отопления вы сбережете свои денежные средства.
Эффективное и экономное отопление в доме – это мечта любого человека. В связи с подобным положением вещей сегодня воплощение в жизнь рационализаторских идей приняло новый оборот.
Наравне с конденсационными котлами, а вот более подробно про газовые конденсационные котлы отопления Baxi вы можете почитать здесь, различной автоматикой для управления работой нагревательных приборов в быту обычного человека можно встретить установки, с помощью которых получают и преобразовывают энергию от альтернативных источников.
К подобному оборудованию можно отнести коллекторы преобразования солнечной энергии, тепловые насосы. Хотя на территории постсоветского пространства они еще не получили должного распространения, пользователи из стран Западной Европы очень хорошо о них отзываются.
Среди всего многообразия мнений относительно установок по получению энергии от альтернативных источников энергии особым вниманием отмечено геотермальное отопление. Что это такое? Какими преимуществами и недостатками обладает? Насколько эффективна и долговечная работа геотермальной установки для обогрева дома?
В данном случае источником энергии, а следовательно и тепла для постройки, может быть скальная порода, грунт, обычное озеро, сточные воды, теплый воздух на выходе из промышленной вентиляции или геотермальный источник. Последний вариант самый эффективный, хотя и встречается редко. Выбирая среду для забора теплоты, руководствуются одним единственным правилом, ее температура не должна ни при каких условиях опускаться ниже -1°C.
Тепловой насос играет большую роль в геотермальной установке.
Условно геотермальную установку можно разделить на три основных части. Первая – самая большая – это контур для сбора энергии из природного источника. Вторая – самая сложная в плане технического исполнения.
Сюда относится тепловой насос. Именно в нем происходит процесс преобразования природной энергии в тепловую для обогрева загородного дома. В свою очередь тепловые насосы бывают: воздушные и геотермальные.
И третья часть – непосредственно отопление здания.
Работает оборудование следующим образом:
Солнечные батареи один из способов отопления загородного дома.
В результате своей работы геотермальное отопление может обеспечить теплом дом, площадь которого не превышает 150 м.кв. Когда же обогреть нужно большую площадь, используют дополнительные нагревательные приборы. Но даже в таких случаях геотермальная установка помогает экономить денежные средства и значительно продлевает срок службы основного нагревательного прибора.
Оборудование может работать с любой средой, температура которой не опускается ниже -1°C. Однако чем выше температура окружающей среды, тем выше эффективность всей системы.
Геотермальная установка в состояние помочь основному источнику тепла.
Итак, геотермальную систему для обогрева загородного дома можно помещать в грунт сразу на приусадебном участке. Полиэтиленовые трубы закладывают в землю ниже уровня ее промерзания зимой.
Площадь разводки определяют, исходя из следующих расчетов: 10 м. кв труб – 20-30 Вт энергии. Однако монтаж труб в таком случае создает некоторые проблемы, особенно если участок возле дома благоустроен.
Придется нарушить весь ландшафтный дизайн или просто приусадебное хозяйство.
Чтобы избежать подобных проблем, предлагается использовать не горизонтальную установку, а вертикальную разводку труд. В этом случае геотермальное отопление, а вернее его внешний контур, располагают в скважине. В среднем 1 м.
кв труб в скважине дает 50 Вт тепла. Если площадь дома большая, то нет смысла бурить одну большую скважину, можно их сделать несколько, но поменьше.
Результат – повышается эффективность работы всей разводки, сохраняется ландшафтный дизайн, продлевается срок службы труб.
Когда вблизи дома есть водоем и вода в нем проточная, то контур труб закладывают в него. Данный вариант обогрева загородного дома является самым эффективным, так как нет необходимости в бурении скважин или рытье траншей для закладки труб. Они опускаются прямо на дно водоема.
Конечно, подобная установка не сможет решить всех проблем по отоплению дома, особенно когда температура зимой опускается до критической отметки. В таких случаях в работу подключаются газовые, электрические и твердотопливные источники тепла (котлы).
Но даже тогда альтернативная разводка обогрева здания в состоянии помочь основному источнику тепла.
Поднимая температуру теплоносителя в системе отопления, геотермальная установка и уменьшает потребление основного энергоносителя, и продлевает срок службы котла.
Важно! Главным же преимуществом обогрева загородного дома за счет альтернативных источников энергии – это высокий КПД установки. Потребив всего лишь 1 кВт электроэнергии для работы теплового насоса, оборудование вырабатывает 5-6 кВт теплоты, следовательно КПД системы составляет 500-600%.
Геотермальные установки – это системы отопления и энергоснабжения будущего. Используя их, человек не только бережет свои денежные средства, но и сохраняет окружающую среду.
При строительстве дома каждый владелец старается обдумать вес нюансы оформления. Отопление не менее важный момент, который требует консультации с специалистами. Для многих геотермальное отопление кажется недостижимым, ведь ассоциируется только с местами, где бурлят горячие источники.
Однако, на практике генерировать энергию может специальный насос, поэтому данный вариант подходит для любых климатических условий и рельефа. Однако стоит ли делать геотермальное отопление дома своими руками, ведь само оборудование итак обходиться дорого.
Чтобы найти ответ на данный вопрос стоит изучить существующие варианты и особенности монтажных работ.
Схема работы геотермального отопления
Геотермальное отопление работает по такому же принципу, что и кондиционер. Составляющими компонентами являются два контура и тепловой насос.
Внутренний контур включает трубу и радиаторы, располагающиеся по всему дому. Внешний контур – теплообменник, который размещают либо под землей, либо под толщей воды. Внутри циркулирует жидкость с антифризом или обычная вода. Подогретая жидкость поступает в насос, который разгоняет ее по элементам внутреннего контура, за счет чего в радиаторах вода всегда теплая.
Насос занимает не так много места, а выполняет одну из ключевых функций в системе. На каждый кВт используемой электроэнергии, он выдает в 4 раза тепловой. Кондиционер не настолько продуктивный, ведь забрав 1 кВт электроэнергии, отдает столько же.
Горизонтальный теплообменник
Данная разновидность обустройства отопления в доме считается одной из самых дорогих и связано это с ценой оборудования и земельных работ.
В такие моменты многие потребители задумываются, на чем же им сэкономить и единственное, что приходит в голову – монтаж.
Однако, чтобы понять так ли это, стоит оценить особенности устройства и возможные варианты конструкции.
Как показывает практика осуществить монтаж своими руками сложно. С учетом того, что будет много средств вложено в оборудование, не стоит экономить на процессе установки, и следует обратиться к профессионалам.
Основные преимущества геотермального отопления
Ранее такие установки можно было встретить в роскошных и богатых домах, сейчас же они стали более доступными.
Впервые они использовались жителями США в 80-х годах, сейчас же и жители европейских стран взяли себе на заметку. Такое решение позволило в целом экономить на отоплении.
Еще двадцать лет тому назад 12 миллионов граждан Европы воспользовались подобной конструкции, сегодня же их число кардинально возросло.
В Швеции уже большая часть тепла производиться при помощи тепловых насосов. Соответственно возросла их популярность за счет ряд преимуществ перед всеми альтернативными системами:
Мастера рекомендуют сочетать установку геотермальной системы и теплых полов, чтобы достичь максимального эффекта выгоды. Во-первых, гарантировано равномерное распределение температуры, а во-вторых, удастся избежать образования зон перегрева.
Чтобы затраты окупились сполна через 3-4 года, стоит учитывать, что такая разновидность отопления выгодна владельцам коттеджей до 150 м2.
Совет
C учетом того, что привычные теплосети регулярно дорожают и выходят из строя, решение в сторону геотермальной системы позволит забыть о теплоснабжении минимум на 100 лет. Выбранный вариант довольно быстро оправдает себя.
В постсоветском пространстве такой вариант менее популярен за счет большого капиталовложения. Все еще сложно убедить наших сограждан, что лучше один раз потратиться и забыть о проблеме.
Монтаж системы геотермального отопления
Если газ и электроэнергия постоянно дорожают, а с ними и отопление частного дома, то при выборе геотермальной системы об этой особенности удастся позабыть. Кроме этого не придется учитывать, что запасы газа со временем исчерпают себя. Применение твердого топлива еще более затратное решение.
При сжигании дров и угля выделяются вредоносные вещества. Среди всех альтернатив данный вариант самый безопасный, однако, в отличие от газового отопления и твёрдотопливного, монтаж системы более трудоемкий и дорогостоящий. Поэтому его стоит доверить мастерам с большим опытом в данной сфере. Только они знают все нюансы установки.
При правильно проведённых работах, вопрос отопления будет решен на долгие годы.
При этом внутри помещения будут все те же трубы и батареи, по которым будет поступать тепло. Главные элементы будут скрыты под землей – скважина и теплообменник. В доме должно размещаться устройство, которое будет преобразовывать тепло.
Именно под него необходимо выделить как можно больше места. С его помощью владелец помещения может регулировать температуру и подачу тепловой энергии. Как правило, в частных домах генератор располагается в подвале или отдельном помещении.
При установке стоит учитывать некоторые функциональные возможности системы – она используется и в летний период. Вместо отопления – система кондиционирования. Для этого запускается обратный механизм, теплообменник начнет принимать и распределять охлаждающую энергию.
Такая популярность геотермального отопления объясняется комфортом, экономичностью и безопасностью. При правильном подходе все сложения довольно быстро окупятся.
Многие люди считают, что самостоятельно сделать геотермальное отопление дома можно только в тех местах, где есть высокая вулканическая активность или термальные источники, поэтому не видят перспектив использования такого вида отопления.
Схема геотермального отопления.
Геотермальный насос работает по тому же принципу, что и холодильник или кондиционер. Такое отопление имеет один основной элемент — тепловой насос, который включен в два контура.
Внутренний контур имеет вид привычной нам всем системы отопления дома и состоит из радиаторов и труб. Внешний контур имеет внушительные размеры и располагается под водой или под землей.
Внутри указанного контура может находиться вода или антифриз, они принимают температуру среды и уже подогретыми поступают в тепловой насос.
Обратите внимание
Тепло, которое аккумулировалось, передается внутреннему контуру и от него нагреваются все помещения дома.
Главным элементом геотермального отопления является тепловой насос. Это небольшой агрегат, по размерам не больше стиральной машинки. Он имеет высокую производительность: затрачивая 1 кВт электроэнергии, он способен выдавать до 5 кВт тепла. Если сравнить такой насос с кондиционером, то последний на 1 кВт затраченной электроэнергии выдает всего 1 кВт тепловой энергии.
Схема установки геотермического насоса.
Это один из самых дорогих и трудоемких видов отопления. Вам предстоит провести масштабные земляные работы, затраты на оборудование составят основную часть расходов. Перед тем, как приступить к созданию такого отопления своими руками, необходимо разобраться, какие системы применяются и в чем особенности их устройства.
Материалы, необходимые для установки геотермального отопления:
Классификация по типу:
Скважина может быть от 50 до 200 м, но служить она будет до 100 лет. Такой способ удобен, когда территория загородного дома уже обустроена, не будет необходимости изменять существующий ландшафт.
Установить такой вид геотермального отопления полностью своими руками не получится, так как потребуется специальное оборудование для бурения скважины — водоразмещенный обменник является самым экономичным способом, он использует тепловую энергию воды. Его использование возможно, если до водоема не более 100 м.
Из труб делается контур в виде спирали и укладывается на глубину, превышающую зону промерзания, площадь водоема должна быть больше 200 м². При реализации такого способа нет необходимости проводить масштабные земляные работы и поэтому все можно сделать своими руками.
Если говорить о сложности реализации данного проекта, то она довольно велика, и, если вы решите делать все своими руками, то наиболее доступным будет третий способ. Если вы приобретете дорогое оборудование, то монтаж надо проводить качественно, иначе система не будет нормально работать.
Наиболее оптимально геотермальное отопление подходит в том случае, когда ваш дом имеет площадь до 150 м², такое отопление окупится уже через 3-4 года.
Чтобы собрать внешний контур, используют полиэтиленовые трубы. Чтобы рассчитать необходимую глубину скважины, надо учитывать, что на 50 Вт тепловой энергии требуется 1 м труб.
Если у вас тепловой насос мощностью 10 кВт, надо будет пробурить скважину глубиной около 200 метров.
Важно
Можно сделать несколько скважин, а для того чтобы не портить ландшафт, скважины сверлятся с одной точки, но под разными углами.
Хотя такой вид отопления и требует значительных первоначальных вложений, но он имеет большой срок службы и в скором времени все ваши инвестиции окупятся.
В мире строительства и промышленности каждая деталь имеет значение, и качественный металлопрокат – основа надежных…
В мире криптовалют новые проекты и платформы вспыхивают почти ежедневно, но только немногие из них…
Контрольные реле - это ключевой элемент в системах безопасности и контроля, обеспечивающий надежное функционирование различных…
LAN-кабели, или как их еще называют для локальной сети, есть важной частью в передачи давних…
Покупка собственного жилья является одним из самых значимых событий в жизни любого человека. В современном…
Стоимость копки колодца: важные факторы и практические рекомендации Копка колодца - важный этап в обеспечении…