Геотермальное отопление дома

Создаем геотермальное отопление дома: что нужно знать при его создании

геотермальное отопление дома

В понятии большинства наших соотечественников, геотермальное теплоснабжение – это что-то из разряда научной фантастики. Воображение сразу рисует бурлящие гейзеры, лаву, стекающую по стенкам кратера вулкана и прочие «прелести». Использование альтернативных источников тепла возможно даже в средней полосе России: тепловой насос позволяет успешно генерировать достаточное количество тепла даже при невысокой температуре.

Проблема в том, что высокая стоимость оборудования и затраты на обустройство сделали данную систему теплоснабжения практически недоступной для среднестатистического российского жителя. В данной публикации будет дан ответ на вопрос, можно ли без огромных финансовых вложений реализовать идею геотермального отопления дома своими руками.

Принцип работы

В нашей стране данный способ обогрева считается альтернативным, ничего необычного или сверхсложного в нем нет. Ключевым элементом данной отопительной системы является тепловой насос. Работа его основана на замечательной способности некоторых веществ повышать собственную температуру при сжатии. Газ (жидкость, рассол), который является хладагентом, циркулирует по теплообменнику, расположенному в толще земли, воды или на открытом воздухе.

Отбирая некоторую часть тепла от среды, хладагент сжимается компрессором, в результате чего его температура значительно увеличивается.

  В таком состоянии вещество-хладагент через другой теплообменник отдает тепловую энергию теплоносителю (антифриз, вода), который циркулирует по внутренней системе отопления (СО) дома.

Далее, давление в холодильном контуре теплового насоса нормализуется, температура хладагента падает и цикл повторяется. Не правда ли, принцип работы геотермального отопления дома очень напоминает сплит-систему, эксплуатирующуюся на обогрев?

Конструктивные особенности

Для того чтобы решиться на самостоятельное создание геотермального отопления дома следует ознакомиться с типами и конструктивными особенностями внешних теплообменников (контуров), которые могут быть реализованы в трех исполнениях:

  1. Горизонтальном. Труба внешнего контура укладывается в котлован (глубина которого больше точки промерзания в данной местности), или на дно водоема. Такой теплообменник требует достаточно большой площади. Для получения возможности использовать больший теплосъем на минимальной площади, трубу укладывают по спирали, «змейкой».
  2. Вертикальном. Данный способ теплосъема не требует много места: достаточно пробурить глубокую скважину и опустить в нее трубу внешнего контура. Проблема в том, что данный метод укладки теплообменника требует специального (дорогостоящего) оборудования. Глубина скважины может достигать 200м, хотя чаще всего эффективный теплосъем и длина контура достигается уже на отметке 50м. Внутрь скважины устанавливается пластиковая «гильза» в которую опускается от 2 до 4 петель трубы внешнего теплообменника.
  3. Комбинированном. Для контура используется полимерная труба, которая изгибается в форме колец и располагается с уклоном в 30-45° к вертикали. Длина контура увеличивается, а площадь под него используется значительно меньшая, чем при горизонтальном исполнении.

Наиболее экономичным считается водоразмещенный внешний контур в комбинированном исполнении. Примером тому может служить геотермальное теплоснабжение ставропольского края, организованное на основе подземных водоносных слоев различной глубины.

Совет: для максимальной эффективности водоразмещенного геотермального отопления, специалисты рекомендуют монтаж теплообменника, на расстоянии от дома не более 100м. Площадь водоема для внешнего контура должна составлять не менее 200 м2.

Преимущества и недостатки

Экологи и производители тепловых насосов в один голос утверждают, что отопление дома с помощью геотермального теплового насоса имеет следующие преимущества:

  • Использование возобновляемых источников энергии.
  • Экологичность и безопасность.
  • Нет необходимости в закупке и хранении топлива.
  • Система не требует обслуживания.
  • Высокий КПД.

Важно! Как показала практика, геотермальное отопление эффективно, если площадь отапливаемых помещений суммарно не превышает 150 м2 и окупается за 3-4 года.

Недостатки у данного способа обогрева также есть и не малые:

  • Высокая стоимость, «львиную долю» которой занимает монтаж отопления дома и пусконаладочные работы.
  • Энергозависимость. Система неработоспособна без электропитания.
  • Большие размеры внешнего контура.

Геотермальное отопление постепенно становится популярным среди наших соотечественников.

Основные моменты создания

Первое с чего следует начать – это с создания теплового насоса. Самую примитивную, но работоспособную схему рассмотрим далее.

  1. Потребуется компрессор, например от старого холодильника.
  2. Змеевик конденсатора и испарителя изготавливается из стальной трубы, диаметром 12-14 мм. Толщина стенки должна составлять не менее 1,5 мм.
  3. Теплообменники изготавливаются из емкостей, подходящих по диаметру к змеевикам: для внутренней отопительной системы используется нержавейка; для внешнего контура – пластиковая емкость.

Сборка. Один конец змеевика конденсатора соединяется с выходом из компрессора. На второй конец монтируется редукционный клапан, к выходу из которого подключается конец змеевика испарителя. Второй конец подключается на вход компрессора. В итоге получается замкнутый контур.

Внешний теплообменник изготавливается из пластиковой трубы, диаметром 50 мм, уложенной в траншеи в виде спирали (кольцами, змейкой). Глубина траншеи зависит от типа грунта. Расстояние между соседними витками около 0,7м. Площадь внешнего контура рассчитывается исходя из того, сколько тепла можно снять с грунта. С глинистой или песчаной почвы теплосъем: от 35 до 45Вт/м2. В итоге, чтобы получить 1кВт тепловой мощности потребуется контур, площадью от 25 до 50 м2.

Совет! Не следует пренебрегать услугами проектировщиков, которые сделают правильные расчеты для создания эффективного геотермального отопления. Слишком большая мощность насоса приведет к промерзанию почвы, и как следствие – снижению эффективности работы системы.

>>> Все про аренду авто на Кипре

Источник: http://ventilationpro.ru/sistemy-otopleniya/montazh-i-skhemy-sistem-otopleniya/sozdaem-geotermalnoe-otoplenie-doma-chto-nuzhno-znat-pri-ego-sozdanii.html

Принцип работы геотермального отопления дома

геотермальное отопление 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
  • полностью безопасно в плане риска взрыва или воспламенения;
  • долгий срок службы. Установка гарантированно прослужит вам более сорока лет.

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
  • заключается договор на тему приобретения всего необходимого, а также о рабочем составе. О цене судить не беремся, так как она зависит от множества факторов: местности, а также, во многом, от производителя, оборудование которого вы приобрели. Но, скажем сразу, расценки немаленькие;
  • установка всего необходимого. Эффективность оборудования зависит от того, насколько качественно проведены работы и правильно ли подобрано место для установки. После того как все необходимые работы в грунте завершены, систему подключают к центральному отоплению дома;
  • работник должен точно настроить все необходимые параметры для работы системы. Готово!

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.

Источник: https://rozarii.ru/inzhenernye-sistemy/princip-raboty-geotermalnogo-otopleniya-doma.html

Геотермальное отопление дома

геотермальное отопление дома

Численность природных ресурсов достаточно ограничена. Сегодня государство уже пришло к этому пониманию. Многие специалисты пытаются разработать альтернативные пути сохранения и использования энергии.

Самый перспективный источник на сегодня – это внутренняя энергия Земли. Таким образом, ученые уже разработали и внедрили систему геотермального отопления.

В Америке и европейский странах геотермальные установки стали привычным способом отопления.

Их используют в домах как источник тепла. Между тем, в России такие системы только появляются.

Что представляет из себя система геотермального отопления?

Отопление на основе источников геотермальной энергии в перспективе может стать ключевым способом получения тепла. Принцип действия энергии заключается в потреблении естественного тепла Земли, а затем ее преобразование. Для этого на заемной поверхности устанавливаются тепловые насосы, а в шахту опускается специальное оборудование. Сквозь насос проходят грунтовые воды, которые нагреваются и поднимаются наверх. Такое тепло можно использовать для бытовых целей.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Мощность солнечной батареи

Принцип работы геотермальной системы отопления

Для применения такого способа автономного отопления внутри дома устанавливаются самые обычные радиаторы, к которым по трубам подается тепло. Основная часть коммуникаций (скважина и теплообменник) скрыта под землей. Внутри дома устанавливаются приборы для генерации тепла, которые по размерам не превышают объем стиральной машины. Процесс регулировки тепловой подачи происходит на тепловом генераторе, который должен быть установлен в подвале дома.

Преимущества геотермальной системы

  • Множество плюсов по сравнению с другими источниками тепла
  • Долговечность и отсутствие необходимости для установки страхующих конструкций
  • Экологичность геотермального способа отопления
  • Отсутствие необходимости использования химических веществ и топлива, и как следствие, полная безопасность для владельцев дома в случае поломки и разгерметизации
  • Надежность системы и сохранение ее работоспособности на 30 и более лет. Подобный способ отопления идеально сочетается с «теплыми» полами.

Стоимость организации геотермальной системы отопления

Основные затраты приходятся на покупку отопительной системы. После ее установки затраты сокращаются на 75 % по сравнению с альтернативными устаревшими способами отопления. Для работы системы требуется геотермальный насос с потреблением 1 кВт энергии. Он выдает 4 кВт тепловой преобразованной энергии.

Срок окупаемости геотермальной установки длится не больше 6 лет. При этом во время эксплуатации пользователь может рассчитывать на долгую и бесперебойную работу без ремонта.

Источник: https://konveyt.ru/info/articles/geotermalnoe_otoplenie_doma/

Принцип работы геотермального отопления

Чтобы не утомлять читателя терминами и незнакомыми словами, попробуем объяснить суть происходящего простым языком. Нужно подойти к холодильнику, потрогать его с обратной стороны. Правильно, она горячая! Так морозильная камера избавляется от тепла полученного при заморозке продуктов. Принцип работы геотермального отопления дома тот же, только «морозильная камера-земляной контур», охлаждает землю вокруг дома, а полученную энергию, преобразуя перекачивает в дом.

Геотермальное отопление дома

Геотермальное отопление дома надежно?

Использование холодильников на практике показало свою высокую надежность. У ваших друзей или родственников наверняка сохранились древние холодильники с разваливающимися корпусами, но компрессор при этом отлично работает. Геотермальное отопление частного дома, применяет холодильный компрессор более высокой мощности. Ломается он не чаще холодильника! Грунтовый коллектор геотермального отопления состоит из пластиковой трубы заполненной теплоносителем, выйти из строя там просто нечему.

Грунтовый тепловой насос «SUNDUE»для геотермального отопления давно и прочно зарекомендовала себя в России. Первый образец трудится с 2002 года. Заявленный ресурс не менее 40 000 часов, По факту, холодильный компрессор способен работать 40 лет и дольше.

Геотермальное отопление дома и экономия

Геотермальное отопление частного дома экономичнее в 4-5 раз, по сравнению с обычным электрическим котлом. Расходы равны, а часто ниже чем отопление магистральным газом.

С учетом 6 летного опыта эксплуатации , могу уверенно говорить, что геотермальное отопление одного квадратного метра дома равно 9 рублям в месяц, для города Новосибирска. Умножьте площадь своего дома на 9 руб, и узнаете ваши возможные счета . Окупаемость в среднем наступает на пятый год эксплуатации.

Это зависит от многих факторов, экономия на отоплении остается примерно одинаковой, а способы и стоимость подключения могут отличаться каждый дом уникален .

Геотермальное отопление частного дома безопасно?

Геотермальное отопление дома абсолютно пожаро-взрыво безопасно! Фреон используемый в тепловом насосе аналогичен фреону холодильника, он не несет в себе ни каких угроз. Вам не страшны утечки, взрыв, пожар. Нет необходимости выполнять требования газового и пожарного надзора. Собирать разрешения и согласования контролирующих органов. Годами ждать подключения газа.

Геотермальное отопление дома потребует от вас только заявки, и неделю терпения на монтаж оборудования.

Экологичность геотермального отопления

Над геоконтуром

Экологичность геотермального отопления дома заключается в сокращении выбросов в 5 раз. Только 1/5 часть применяемой энергии, электричество. Основным источником тепла, является энергия солнца. Накопленная землей за летний период энергия солнца, зимой перекачивается на обогрев дома.

При правильном расчете и подборе оборудования, внешний грунтовый коллектор отогревается солнцем за пару летних месяцев. Цикл заморозка-отогрев повторяется бесконечно. Экология участка не нарушается. На поверхности будут прекрасно себя чувствовать клумбы, кустарники, плодовые деревья.

Можно устанавливать теплицы, парники, одним словом полноценно обрабатывать землю.

Способы подключения геотермального отопления

Геоконтур

  • Вертикальный грунтовый способ подключения . Применяется при плотной застройке участка.  Бурятся вертикальные скважины и в них опускается геотермальный зонд.  
  • Горизонтальный грунтовый способ подключения геотермального отопления подразумевает укладку труб теплосборного контура в траншеи. Из за отсутствия буровых работ существенно дешевле предыдущего способа.
  • Переливная система геотермального отопления. Вода из скважины прогоняется через тепловой насос, там она охлаждается и сбрасывается в другую скважину.
  • Геотермальное отопление дома от ближайшего водоема. Это затопленный в водоеме геоконтур теплового насоса который собирает тепло из воды.
  • Воздушный блок геотермального отопления дома, применяется для отбора тепловой энергии из окружающего воздуха. В Сибири применяется как вспомогательный геотермальному способу из за низких температур зимой.

Геотермальное отопление дома с теплым водяным полом

Водяные теплые полы, наиболее полно реализуют потенциал геотермального отопления частного дома. С теплыми полами экономия электроэнергии составляет, 1 kw потраченной электроэнергии дает вам 5kw тепла. С обычными приборами отопления, вы получите 3,5kw тепла.

Такая существенная разница возникает из, за разности температуры. Для водяного пола она в среднем составляет 35 градусов, а радиаторная система требует минимум 55 градусов температуры теплоносителя.

Чем ниже, для отопления дома требуется температура теплоносителя, тем выше коэффициент преобразования теплового насоса.

подробнее о водяном теплом поле

Источник: https://geotermal54.ru/stati/4-novost-4

Геотермальное отопление дома: стоимость под ключ

Альтернативная энергетика последовательно отвоевывает свои позиции в нашем быту. Примером тому служит геотермальное отопление. В ходе его эксплуатации для обогрева помещений используется тепло, извлекаемое из земли (воды).

Полезная энергия аккумулируется во внешнем низкотемпературном контуре, а вовлекается в отопление посредством использования хладагента в тепловом насосе.

Экономический эффект смонтированной системы достаточно велик: затраты электроэнергии, необходимой для работы компрессора, не превышают 20% от получаемой на выходе тепловой энергии.

Из чего формируется стоимость геотермального отопления

Абстрактная схема отопления с геотермальным источником тепла представляет собой три независимых контура. Каждый из них выполняет свою функцию в процессе теплообмена:

  • внешний отвечает за изъятие тепловой энергии из природной среды и доставку его к испарителю;
  • промежуточный скрыт в корпусе насоса и играет роль передаточного звена, приводя к закипанию хладагент за счет невысокой температуры теплоносителя из внешней сети;
  • внутренний – это комплекс низкотемпературных (теплых полов) контуров и радиаторных веток, прогреваемых рабочей жидкостью, которая циркулирует в системе отопления.

Затраты на обустройство внешнего контура

В зависимости от свободного пространства и рельефных особенностей участка, состава грунтов и глубины залегания поверхностных вод при монтировании трубопроводов с теплоносителем, изымающим геотермальное тепло из земли, используют два метода:

    1. Горизонтальная укладка. Она обязательно учитывает глубину промерзания грунта для данной широты. Длина контура рассчитывается исходя из номинальной мощности теплового насоса. В стесненных обстоятельствах прибегают к многоуровневому залеганию труб, что существенно увеличивает стоимость земляных работ, так как требуется делать более глубокие траншеи.
    2. Вертикальная укладка. В этом случае для развертывания внешнего контура бурят на участке скважины закладывают геотермальные зонды. Эффективность сбора тепла у вертикальных коллекторов выше, чем у горизонтального, но данный способ дороже за счет буровых работ.

В ходе монтажа внешнего контура геотермального отопления используются полипропиленовые трубы диаметром 32-40 мм (35 рублей погонный метр) и полиэтиленовая труба с антидиффузным покрытием из сшитого полиэтилена стоимостью от 45 рублей за метр. Отдельно в затратной смете предусматриваются средства на приобретение теплоносителя (антифриза или тосола) из расчета 100–200 рублей за литр.

Расходы на приобретение теплового насоса

При расчете тепловой мощности насоса для геотермального отопления учитывается объем обогреваемых помещений, степень утепления строения и среднестатистические температуры климатической зоны. Кроме этого, принимается во внимание вероятность использования оборудования для подогрева воды в контуре горячего водоснабжения и формирование запаса мощности. Резерв задается коэффициентом 1.2–1.25.

Цена теплового насоса определяется выбранной производительностью, а также зависит от производителя и комплекта поставки. Популярностью среди импортного оборудования пользуются установки торговых марок: — Stiebel Eltron (Германия), — NIBE (Швеция),

— Hotjet (Чехия).

Источник: https://vigorcentre.ru/teplovie-nasosy/geotermalnoe-otoplenie-tsena-pod-kluch/

Геотермальное отопление дома: принцип работы

В связи с повышением цен на традиционное топливо, потребители все чаще задумываются об использовании альтернативных источников энергии. Достойной альтернативой газовым котлам и работающим на угле, стали теплонасосы — отбирают тепло из грунта или подземных вод.

Принцип действия таких агрегатов основан на переносе преобразованной теплоэнергии от источника к потребителю. Грунт и подземные воды имеют стабильную среднегодовую температуру, которая колеблется в пределах 7-12°C, на глубине ниже уровня промерзания. Этого условия достаточно, чтобы обеспечить эффективное геотермальное отопление дома.

Геотермальные тепловые насосы требуют установки коллектора, внешнего контура, который может быть:

  • Горизонтальный. Укладывается ниже уровня промерзания грунта. Извлекает энергию из почвы.
  • Вертикальный. Требует бурения специальных скважин, получает тепло из грунта или подземных вод.

Расчет геотермального отопления дома

Владельцы частных домов, решившие перейти на более экономичный вид энергоресурсов, могут оценить эффективность геотермального теплонасоса, вычислив мощность, которая потребуется ему для отопления здания. Делается это по формуле:

Q = (k x V x ∆T)/860, где:

Q — теплопотери здания, по этому параметру выбирается мощность теплового насоса для обогрева помещения (ккал/час). 1 кВт/ч = 860 ккал/ч;

k — усредненный коэффициент теплопередачи конструкций здания: например, если k=1, здание из кирпича, k=0,6 — хорошо утеплено, а 4 — это пристройка из досок;

V — суммарный объем всего отапливаемого помещения, в куб.м.;

∆T — максимальный перепад температур внутри и снаружи помещения.

Возьмем капитальный кирпичный дом площадью 100 м и высотой стен 3 м. Минимальная внешняя температура зимой составляет -25ºС, в доме 20ºС. В итоге, получаем:

Q = (1*300*(20-(-25))/860 = 15,698 кВт.

Таким образом для отопления нашего здания нам потребуется тепловой насос мощностью 16 кВт.

Каким будет геотермальное отопление для дома и принцип его работы выбирают, исходя из географических особенностей местности — наличия свободных участков земли, водоемов, глубины промерзания грунта. Если местность не позволяет установку горизонтального коллектора. Все расчеты лучше доверить специалистам профильной компании, имеющим практический опыт монтажа геотермальных систем.

Схема системы геотермального отопления дома

Устройство геотермальной системы отопления состоит из:

  • непосредственно насоса,
  • внешнего теплообменника — коллектора,
  • внутреннего отопительного контура, в который поступает тепло. Это могут быть радиаторы, теплые полы, и т.д.

Во внешнем элементе хладагент забирает тепло из источника — грунта или воды. Далее хладагент циркулирует в системе и в конце отдает тепло в отопительный контур.

Учитывая, что земля и вода — ресурсы неисчерпаемые, а за использование их в качестве источников тепла не нужно платить, то геотермальное отопление дома выгодно в долгосрочной перспективе и окупается за несколько лет. Причем рабочий ресурс системы в несколько раз выше. Естественно, теплонасос потребляет какое-то количество электроэнергии, но оно в 4-5 раз меньше количества тепла, которое он генерирует.

Возникли вопросы?

Заполните форму обратной связи, наши менеджеры свяжутся с вами!

Источник: https://ecosmaga.ru/articles/geotermalnoe-otoplenie-dlya-doma/

Подземное геотермальное отопление дома

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:

  1. Установки, использующие тепло грунтовых вод глубокого залегания, горячих гейзеров и т.д.
  2. 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.
  3. 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.
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как спаять отопление в частном доме

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:

  1. 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).
  2. 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.

  3. Горизонтальный. Использование такого коллектора допускается в регионах с теплым и умеренным климатом, так как глубина промерзания грунта не должна превышать 1,5 метров.
  4. 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.

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.

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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.

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.

Источник: https://otoplenie-doma.org/geotermalnoe-otoplenie.html

Отопление дома геотермальным тепловым насосом

У каждого владельца частного дома возникает такие вопросы: «Как отопить дом?», «Какой вид обогрева дома выбрать, чтобы он был эффективным и недорогим?». В связи с этим сейчас все популярнее становятся альтернативные источники энергии для отопления дома, ведь они существенно сокращают затраты на отопление. И геотермальное отопление не стало исключением, но, так как это сравнительно новое направление в отоплении, возникает немало вопросов.

Комбинированное отопление частного дома геотермальным тепловым насосом заключается в использовании им низкопотенциального тепла земли с температурой 8-10˚С и передачей его системе отопления уже с более высокой температурой (в среднем  45 — 60˚С, для некоторых 75˚С). Геотермальный тепловой насос принцип работы мы разберем в данной статье.

На сегодняшний день геотермальные тепловые насосы — самые эффективные теплогенераторы, так как они надёжные, долговечные и безопасные.

Они в отличие от тепловых насосов типа «воздух-вода» не уменьшают свою теплопроизводительность при понижении температуры наружного воздуха, так как забирают тепловую энергию земли, температура которой всегда стабильна.

  • Длительный срок эксплуатации, долговечность.
  • Устройство не требует особых условий в обслуживании.
  • Работает как на обогрев дома, так и на его охлаждение.
  • Максимальный уровень комфорта в доме (комбинированная система отопления теплый пол и радиаторы)
  • Бесшумная работа оборудования.
  • Не выбрасывает вредные вещества в атмосферу.
  • Абсолютная автономность и независимость отопительной системы в доме.

Выше упоминалось о том, что теплопроизводительность и эффективность (определяется тепловым коэффициентом СОР) тепловых насосов зависит от температуры наружного источника тепла.

Для геотермального теплового насоса (тип «грунт-вода», «вода-вода») это геотермальные зонды, водяные скважины или геотермальный (грунтовой) коллектор. И чем выше температура в период отопления, тем лучше.

В летний же период, когда тепловой насос работает на холод для системы кондиционирования, наоборот: чем ниже температура наружного источника, тем больше холодопроизводительность и эффективность (определяется холодильным коэффициентом EER) теплового насоса.

Кроме этого на работу любого типа теплового насоса влияет температура теплоносителя, которую он выдает на систему отопления. Чем она ниже, тем выше его эффективность. Потому систему отопления дома необходимо рассчитывать на температуру подачи 35..45 ˚С.

В связи с этим тепловой насос является низкотемпературным источником тепла, а система отопления на базе такого устройства считается низкотемпературным отоплением.

Тепловой насос состоит из внутреннего блока и большого теплообменника, который расположен в земле.

Внутри земляного теплообменника циркулирует рассол, который отбирает тепло с грунта или воды. Затем нагретая землей жидкость попадает в теплообменник, где передает тепло фреону. После чего нагретый фреон в компрессоре сжимается, соответственно, повышается его давление и температура. Затем он поступает в теплообменник, где передает тепло теплоносителю. После цикл повторяется. Забор тепла происходит благодаря тому, что хладагент закипает при очень низких температурах.

Перезвоните мне

Виды внешних блоков геотермальных тепловых насосов

Горизонтальное размещение – расположены горизонтально на глубине 1,2- 1,5 м. — глубже уровня промерзания грунта. Такой вид предпочтительнее применять для частных загородных домов.

Горизонтальный коллектор прост в монтаже и дешевле. Но если вы выбрали такой способ, то будьте готовы к тому, что понадобиться достаточно большое свободное пространство под укладку труб.

Вертикальное размещение – когда внешний блок теплового насоса размещается вертикально в специально пробуренных скважинах, длина которых может достигать до 150 м.

Вертикальный зонд занимает гораздо меньше пространства на участке. Но есть один недостаток – это высокая стоимость работ по установке.

Важно! 

Тепловой насос можно использовать не только на тепло, а и на холод.


Два способа охлажд
ения помещения тепловым насосом:

  • Пассивный холод.
  • Активный холод.

Для системы пассивного холода нужно дополнительно устанавливать ещё один блок, внутри которого должно быть дополнительное оборудование (циркуляционный насос, теплообменник и трехходовой клапан).

Принцип работы системы пассивного охлаждения помещения заключается в том, что холод отбирается с низкопотенциального источника (то есть из земли) и передается рассолу.

В свою очередь последний проходит через пластинчатый теплообменник, затем попадает на распределительную гребенку, а потом на фанкойлы.

Система активного холода — работа теплового насоса в обратном режиме. В данной схеме циркуляция фреона будет противоположной, то есть меняются функции конденсатора и испарителя.

Основной показатель, от которого зависит эффективность теплового насоса, — температуры подачи. Чем ниже температура подаваемого теплоносителя, тем будет выше значение коэффициент преобразования (СОР).

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как устранить течь радиатора отопления

Это коэффициент показывает, какое количество тепла выдает тепловой насос при использовании 1 кВт электроэнергии. Основное преимущество геотермального теплового насоса – то, что его СОР не зависит от температуры наружного воздуха, а только от температуры земли и подачи.

Но чтобы тепловой насос был высокоэффективным, нужно придерживаться определённых требований:

  1. Дом должен быть хорошо утепленным.
  2. Работа теплового насоса должна осуществляться в погодозависимом режиме (то есть температура подаваемого теплоносителя зависима от температуры наружного воздуха)
  3. Нужно проектировать только низкотемпературные системы отопления (по-максимуму теплый пол и радиаторы с расчетом на 45˚С).

Почему стоит заказывать у нас?

Плюсы

  1. Не зависит от температуры наружного воздуха;
  2. Тепловой ресурс воды и земли неограничен;
  3. Есть возможность использовать тепловой насос на холод;
  4. Сокращение затрат на отопление;
  5. Безопасность для окружающей среды.

Минусы

  1. Относительно большая стоимость системы;
  2. Продолжительный срок окупаемости.

Что из этого выходит?

Тепловой насос осуществляет геотермальное отопление, его принцип работы заключается в том, что он берет тепло от земли или воды и через теплоноситель передает в дом. Геотермальный тепловой насос — самый экономичный и эффективный способ отопления для частного дома.

Вы сможете использовать его как для отопления в зимний период времени, так и для охлаждения в летний. Да, это идея не из дешевых и изначально требует больших капиталовложений.

Но, если сравнивать его с другими видами тепловых насосов, он обеспечивает более стабильную, эффективную и безопасную работу. 

В нашей компании вы сможете заказать полный комплекс услуг по системе отопления, начиная от определения индивидуальной концепции и заканчивая монтажом.

 Свяжитесь с нашими специалистами по номеру 0800330828 и получите индивидуальное решение для обогрева вашего дома!

Команда Альтер Эйр реализует водяное геотермальное отопление цена под ключ Украина качественно и в согласованные сроки.

Наши сотрудники тщательно подходят к реализации системы отопления и осуществляют сервис уже имеющейся.

Источник: https://alterair.ua/solutions/geotermalnoe-otoplenie/

Геотермальное отопление: особенности эксплуатации и тепловой насос

Чтобы преобразовать тепло земли или воды в тепло, подходящее для отопления дома, нужен тепловой насос. Этот довольно компактный аппарат внешне напоминает небольшой холодильник, да и работает по схожему принципу.

Если в холодильнике тепло выкачивается из морозильной камеры и отдается радиатору на задней стенке корпуса, то тепловой насос делает то же самое с теплом земли или воды. Получается, что и холодильник, и насос передают тепло из одного места в другое.

Только насос, соответственно, мощнее и функциональнее.

Конструктивно насос состоит из внешнего и внутреннего контура, по которым циркулирует теплоноситель и фреон, а также из компрессора, конденсатора, испарителя, редукционного клапана и блока управления. Все внутренние рабочие узлы насоса звукоизолированы, а потому он работает бесшумно и может быть установлен в доме, а не отдельном здании.

Для передачи низкопотенциального тепла к насосу используется так называемый коллектор, который устанавливают несколькими способами. В зависимости от типа оборудования и особенностей конкретного участка.

Способ 1. Вертикальная установка геотермического зонда. Возможна за счет бурения скважины на глубину не менее 100 метров. Применяется зонт для передачи тепла грунта к тепловому насосу.

Способ 2. Наклонная установка нескольких геотермических грунтовых зондов. Актуальна, если не удается пробурить скважину на большую глубину. Количество зондов рассчитывает инженер-проектировщик с учетом площади дома, мощности насоса и прочих характеристик.

Вертикальная установка допустима на готовых участках. Такой способ не предполагает ландшафтных изменений и не вносит существенных корректировок на уже обустроенном участке.

Способ 3. Горизонтальная установка трубопровода. Гибкие трубы прокладывают змейкой на глубине ниже промерзания грунта и на территории не меньше 600 квадратных метров. Получается большое коллекторное поле, которое должно быть внесено в проект дома и придомового участка. Укладывается на этапе строительства. Важно знать, что коллекторное поле не позволит выращивать плодоносные растения, в этом месте можно организовать лужайку.

Способ 4. При наличии грунтовых вод устанавливают вертикальные колодезные установки. В этом случае во внешнем контуре насоса будет циркулировать грунтовая вода, а не теплоноситель.

Способ 5. Для переноса тепла из воздуха на поверхности земли устанавливают специальный аппарат, который транспортирует воздух к насосу

Принцип работы теплового насоса:

  • Внутри коллектора — во внешнем контуре насоса — циркулирует охлажденный теплоноситель. Это может быть вода или антифриз.
  • Теплоноситель нагревается на несколько градусов за счет источника низкопотенциальной энергии (земли, воды и т.д.)
  • Теплоноситель попадает внутрь насоса и проходит через испаритель, где отдает собранное тепло во внутренний контур
  • Во внутреннем контуре циркулирует фреон (хладагент), который в испарителе превращается в газ при низком давлении и температуре -5 °C
  • Газ направляется в компрессор и сжимается там до высокого давления и температуры
  • Уже горячий газ проходит через конденсатор, где смешивается с теплоносителем из отопительной системы
  • Газообразный хладагент отдает свой тепло теплоносителю и возвращается в жидкое состояние
  • Нагретый теплоноситель попадает в систему отопления и горячего водоснабжения дома
  • Редукционный клапан понижает давление хладагента, он вновь попадает в испаритель и цикл повторяется

Так работает тепловой насос в режиме «Зима». Предусмотрен в оборудовании и режим «Лето». В этом случае насос подключают к системе кондиционирования, откуда выкачивается тепло и отдается в скважину. А холод используется для создания комфортной атмосферы в доме в жаркое время года.

Существует ряд условий для повышения эффективности геотермального отопления

  • Качественная теплоизоляция дома
  • Уровень теплопотерь — не выше 100 Вт на квадратный метр
  • Применение для обогрева систем теплого пола и теплых стен
  • Выбор модели теплового насоса с автоматикой и удаленным управлением

Несмотря на первоначальные большие затраты, связанные с покупкой и установкой геотермального оборудования, оно все равно относится к классу энергоэффективного и высокоэкономичного.

При подключении к электросети тепловой насос потребляет на 80% меньше ресурса, чем электрический котел. Энергия в тепловом насосе тратится не на прямой нагрев теплоносителя в системе, а на перекачку тепла из земли, воды или воздуха в дом. Отмечается, что при потреблении 1кВт электроэнергии насос отдает 4-5 кВт энергии тепловой.

При грамотном расчете затрат и будущей выгоды геотермальное отопление имеет все шансы стать единственно верным решением для оснащения дома, жить в котором комфортно и безопасно.

Источник: https://re-st.ru/articles/geotermal-noe-otoplenie-osobennosti-ekspluatatcii-i-teplovoi-nasos/

Геотермальное отопление дома (геотермальный тепловой насос)

Современные геотермальные тепловые насосы являются полноценной заменой котельных установок.

Купить тепловой насос «антифриз-вода» или «вода-вода» при существующих ценах на энергоносители будет гораздо выгоднее, так как по стоимости эксплуатационных затрат эти системы составляют ощутимую конкуренцию газовым, электрическим дизельным котлам.

В дополнение к этому реверсивные модели позволяют работать на нагрев и охлаждение, обеспечивая кондиционирование воздуха в помещениях в жаркое время года. Высокие эксплуатационные качества, соответствие современным тенденциям в энергосбережении, позволяют тепловым насосам динамично захватывать рынок отопления.

Отопление дома геотермальными тепловыми насосами (геотермальное отопление дома) предполагает использование тепловой энергии, накопленной в грунте или в воде и небольшого количества электрической энергии.

Так как температура, например, грунта фактически постоянна круглый год, то и коэффициент тепловой эффективности (COP) в течение всего года, также будет постоянной величиной в пределах от 3 до 4.5. То есть, потребляя 1 кВт электроэнергии,  такой насос будет вырабатывать от 3 до 4.5 кВт тепловой энергии.

Грамотно выбрать оборудование из представленного ассортимента продукции, исходя из поставленной задачи, получить разработанную схему оптимального решения, а также купить геотермальный тепловой насос по выгодной цене, можно, обратившись в нашу компанию.

Элементы геотермального теплового насоса

  • Контур. Наружный геотермальный контур состоит из грунтового коллектора и циркуляционного насоса. Основной задачей грунтового коллектора является отбор низкопотенциального тепла, накопленного в грунте в течение летнего периода времени. Циркуляционный насос обеспечивает движение теплоносителя через грунтовый коллектор. Так как во внешнем контуре температура может опускаться ниже 0°С, в грунтовый коллектор заливается незамерзающая жидкость (раствор этилен-гликоля или пропилен-гликоля).
  • Тепловой насос. Современный источник энергии, используемый для поддержания работы систем кондиционирования, отопления, горячего водоснабжения.
  • Система отопления. Комплекс конструктивных элементов, предназначенных для получения, переноса и передачи необходимого количества тепла во все обогреваемые помещения.

Для того чтобы посмотреть принцип работы нажмите на картинку
(откроется в новом окне)

Грунтовые коллекторы бывают двух видов:

Геотермальные тепловые насосы Dimplex в горизонтальном и вертикальном исполнении

Горизонтальный коллектор применяется, как правило, для отопления домов небольшой площади, так как для его укладки требуется довольно большая площадь участка. Он представляется собой пластиковый трубопровод,  уложенный в грунт на глубине 1.5-1.8 м конструктивно похож на «водяной» теплый пол.

Так как в грунтовом коллекторе температура теплоносителя не превышает +20°С, то в трубопроводе используется «ПНД-труба». Количество тепла,  подводимое к горизонтальному коллектору,  составляет, примерно, 10-25 Вт/м2, во влажных грунтах этот показатель может возрастать до 50 Вт/м2. При площади дома 150 м2, и теплопотерях 7-9 кВт, горизонтальный коллектор занимает площадь 300-800 м2.

Укладку такого теплообменника целесообразно выполнять до проведения ландшафтных работ и работ по благоустройству территории.

Вертикальный коллектор наиболее выгодно применять для отопления загородных домов площадью более 150 м2. Вертикальный коллектор представляет собой вертикальные зонды. Для монтажа вертикальных зондов бурятся вертикальные скважины, аналогичные водяным скважинам.

В скважину опускается зонд, представляющий собой пластиковый трубопровод. Теплосъем с вертикального коллектора составляет примерно 50 Вт/м.п.

Таким образом, для дома площадью 150 м2 необходимо пробурить несколько скважин общий глубиной 150-200 м (обычно бурят 3-4 скважины глубиной 60 метров каждая).

Мы поможем выбрать подходящий именно Вашему дому или другому помещению геотермальный тепловой насос, установка которого решит сразу несколько задач: обогрева зимой и в межсезонье, охлаждения летом, а также снижение потребления энергии и, как следствие, экономия на коммунальных счетах.

Тепловые насосы Dimplex имеют самый широкий модельный ряд и, вследствие этого, самые широкие возможности их применения, поэтому мы предложим Вам самый оптимальный, самый экономичный вариант решения по самой выгодной для Вас цене.

Мы осуществляем консультации по вопросам цен, особенностей монтажа и эксплуатации, а также аудит проектов и выполненных работ.

В случае необходимости, наши специалисты обеспечат квалифицированный монтаж климатического оборудования, своевременное и профессиональное сервисное обслуживание. У нас накоплен серьёзный опыт в установке и обслуживании тепловых насосов бытового и промышленного назначения.

Мы поможем снизить энергозатраты для любого объекта!

Источник: https://www.greentec-spb.ru/heat-pumps/geothermal-heat-pumps-antifreeze-water/geothermal-house-heating-geothermal-heat-pump.php

Геотермальное отопление — оборудование, проект, монтаж и обслуживания системы отопления из скважины

Существует ряд автономных инженерных систем, которые являются неотъемлемой частью любого частного загородного дома. Одна из них – система отопления, обеспечивающая комфортную температуру внутреннего воздуха дома для проживания в любое время года, в соответствии с погодными условиями.

Геотермальное отопление — перспективный вариант отопления, в основе которого лежит использование природных ресурсов — тепла земли, которое является неисчерпаемым ресурсом. Тепловой насос передает тепло грунта или поверхностной воды теплоносителю, циркулирующему по отопительной системе внутри дома.

Компания «Гидроинжстрой» выполнит все работы, необходимые для организации геотермального отопления: подготовим проект, подберем и привезем оборудование, проведем земляные работы, осуществим монтаж и пусконаладку. Все будет сделано в оговоренные сроки и с максимально высоким качеством. На выполненные работы даем гарантию.

  • Экономичность. Высокая эффективность работы – затратив 1 киловатт электричества, тн выделяет 3–5 квт тепловой энергии. Для сравнения — в системах электрообогрева 1 квт электрической энергии преобразуется в 0,7-1,0 квт тепловой.
  • Безопасность. В тн не используется взрыво- и пожароопасное топливо.
  • Экологическая чистота. Никаких утечек газа.

    Отсутствие в помещениях дыма и запаха. Нет загрязняющих атмосферу выбросов.

  • Комфорт. Простота эксплуатации и обслуживания. Высокая степень автоматизации. Возможность использования в качестве системы кондиционирования в летний период.
  • Автономность. Самостоятельная работа под управлением автоматики.
  • Долговечность.

    Срок эксплуатации тепло насоса составляет 25 лет.

Система геотермального отопления дома имеет три замкнутых контура. По трубам внешнего контура, находящимся в грунте или воде, циркулирует солевой раствор или антифриз, осуществляющий теплосъем.

Проходя через теплообменник (испаритель) в теплонасосной установке, он отдает тепло хладагенту внутреннего контура. Нагретый хладагент нагнетается компрессором, вследствие чего повышается температура хладагента.

Через другое теплобменное устройство (конденсатор) хладагент передает свою энергию в отопительный контур дома.

Внешний контур может представлять собой горизонтальный коллектор или вертикальный зонд.

Горизонтальный коллектор

1. Трубы коллектора укладываются на горизонтальной поверхности дна траншеи, вырытой на глубину 1,5 метра — ниже уровня промерзания грунта. Под укладку труб требуется свободный участок большой площади, в среднем – около 500 квадратных метров.

2. Коллектор укладывается на дне водоема.

Вертикальный зонд

Если поблизости нет реки, пруда, озера, а площадь участка такова, что нет возможности смонтировать горизонтальный теплосборник, можно пробурить артезианскую скважину и опустить в неё вертикальный зонд – пару u-образных ПНД труб, по которым будет течь рассол и собирать тепло грунта. Количество и глубину скважин рассчитывают в зависимости от отапливаемой площади дома и гидрогеологических условий участка.

Недостатки геотермального отопления

  • Стоимость геотермальный способ обогрева дома — потребуются значительные капитальные затраты.
  • Энергозависимость — для работы системы необходимо электропитание.

    Чтобы избежать прекращения теплоснабжения дома из-за отключения электричества, необходимо приобрести бензиновый или дизель топливный электрогенератор.

  • Переохлаждение грунта бывает в зоне расположения теплосборного коллектора (обычно – по причине ошибок, допущенных при проектировании). Приводит к нарушениям в рабо¬те системы.

Организация отопления на основе геотермального теплового насоса потребует немалых финансовых затрат. Но в данном случае высокую стоимость к недостаткам отнести можно лишь с натяжкой.

Эффективная, экологически чистая и экономная система вполне оправдывает большие первоначальные затраты (которые со временем окупятся). Стоимость системы зависит от многих факторов: от площади отапливаемых помещений, мощности тн, варианта монтажа коллектора и пр.

Например, стоимость теплонасосной установки мощностью 11 квт (подходит для отопления дома площадью 150-170 кв. м) под ключ будет лежать в пределах от 700 000 до 850 000 рублей.

Онлайн калькулятор на нашем сайте расчитает стоимость геотермального отопления.

На сегодняшний день существует много разных систем отопления, но наиболее широкое применение приобрела система отопления с применением жидкого теплоносителя. В сравнении с другими системами она обладает самой высокой эффективностью, практичностью и безопасностью.

Принцип её работы заключается в том, что теплогенератор (котел) нагревает воду или незамерзающую жидкость (антифриз), которая по трубам поступает в отопительные приборы (радиаторы, конвекторы), нагревая их, которые в свою очередь греют воздух помещения, и возвращается к месту своего нагрева.

По типу энергоносителя теплогенераторы делятся на 4 группы:

Газовые.
Самый распространенный и относительно недорогой вариант. Для газового отопления требуется наличие магистрального газопровода или установка газгольдеров. Достоинства: экономичность и высокая степень автоматизации.

Жидкотопливные.
Отопление на жидком дизельном топливе – более дорогой способ.

Электрические.
Удобно, но не дешево, обогревать помещения жилища с помощью электрокотла.

Твердотопливные.
С котлом, работающим на дровах или других твердых горючих материалах, – много хлопот: нужно регулярно загружать топливо и очищать топочную камеру от золы.

Источник: http://www.burovik.ru/geotermalnoe-otoplenie.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Домашний климат
Как посчитать площадь воздуховода

Закрыть