Геотермальное отопление загородного дома

геотермальное отопление
Геотермальное отопление, тепловой насос

Купив участок без газа, и уже начав строить дом, я серьезно задумался над будущим отоплением своего дома, ведь электричеством отапливать получится уж очень дорого. Перебрал кучу вариантов, всякие пиролизные котлы, и прочие печи. На также меня не радовала перспектива постоянно закупать горючий материал, где-то его хранить, и т.п. геморрой. И вот наткнулся на информацию о геотермальном отоплении, начал изучать. Я даже удивился что не знал этого раньше, как то скрывали намеренно такой вариант отопления что ли… В общем я понял — это то что мне нужно.

Давайте разберемся, что же такое геотермия? Этот термин означает «тепло Земли». Обычно, говоря о геотермальном тепле, люди представляют вулканы или гейзеры. Страны Дальнего Востока смогли обуздать тепло земли, создав электростанции основанные на геотермальной энергетике. Но большинство людей в нашей стране даже не догадываются, а многие и вовсе не верят, что существует эффективное геотермальное отопление для загородного дома. Вы спросите как? С современными технологиями это более чем возможно.

Откуда взять геотермальное отопление для дома?

Итак, существует всего два вида геотермального отопления дома – высокотемпературные и низкотемпературные. К первым относятся термальные источники. Но сложность заключается в том, что их нужно использовать только в местах, где они и расположены. К примеру, в Исландии возле термальных вод построены поселения, которые и используют данный источник тепла. В России же все сложнее. В большом количестве такие воды есть только на Камчатке. Там они и используются в виде теплоносителя. Конечно, существуют и другие термальные источники. Но, к сожалению, они расположены далеко от ближайших деревень и городов.

С низкотемпературными источниками все намного проще. Для получения тепла нужны земные недра, любая окружающая вода или воздух. Как вы понимаете, воздуха у нас много, поэтому и добыть отопления для дома будет намного легче.

Итак, первым делом нужен специальный тепловой насос, который преобразует температуру окружающей среды или воды в тепловую энергию. Таким образом, в домах осуществляется горячее водоснабжение и отопление.

Как работает геотермальное отопление дома?

Геотермальное отопление дома очень схоже с работой холодильника или кондиционера с функцией обогрева. У них имеется тепловой насос, и в нем скрыт весь секрет. Так вот он применяется сразу для внешнего и внутреннего контура.

Чтобы организовать нужное вам отопление, вам обязательно понадобятся трубы и радиатор. Разберем функции каждого из них. Трубы нужны для того, чтобы вода могла перемещаться в вашем доме. Радиатор понадобится для того, чтобы при нагревании труб радиатор отдавал тепло в помещения. Важно еще и то, что трубы и радиатор нужны для образования контура. Как видите, внутренний контур (радиатор) не отличается большой масштабностью. А вот внешний – как раз наоборот. Он будет находиться под землей, если мы говорим о системе «земля-воздух». В некоторых случаях его можно использовать и под водой (вода-воздух).

тепловой насос, схема работы
Схема работы теплового насоса

Внутри внешнего контура циркулирует вода, а иногда и антифриз. Жидкость (теплоноситель), которая находится в трубах под землей, начинает нагреваться. Далее, она отправляется во внутренний контур, где проходит тепловой насос. После него, подогретая вода течет в трубы, а радиатор переносит это тепло в дом. Ключевым фактором в данном виде отопления считается насос. Но ведь вам нужно еще и установить его куда-то. Если сравнивать его площадь, то она примерно равна стиральной машине. Естественно, что такому насосу обязательно понадобится электричество. Но потребляет он его мало, при том, что вырабатывает в 4-5 раз больше энергии в виде тепла. Теперь посчитайте экономию.

На заметку
Самое недорогое оборудование работающее по принципу теплового насоса — системы воздух-воздух — это обычные сплит-системы с функцией обогрева, где в трубках используется газ фреон «сосущий» тепло из воздуха, грубо говоря. Отказавшись от обычных ТЭНовых обогревателей и установив канальную сплит-систему работающую до -15 -20 гр.С, получим экономию электричества примерно в три раза. А если установить геотермальное отопление земля-воздух, то в 4-5 раз, правда его установка обходится значительно дороже, но это быстро окупается.

Немного о теплообменниках

При использовании теплообменников можно выделить два способа их расположения. Но это, в общем-то, не меняет сути геотермального отопления. Внутренний контур останется неизменным.

На заметку
Внутренний контур одинаковый для всех видов геотермального отопления. Различается лишь внешний контур. Даже не он сам, а его теплообменник, который может быть расположен как в вертикальном (в скважине), так и в горизонтальном положении (выкапывается траншея).

Способ 1.

Первый способ – это вертикальный внешний контур. Температура внутри земли значительно отличается от температуры воздуха. На глубине 100 метров наблюдается стабильная температура, которая постоянно держится в районе 11-15 гр. С. Чтобы добыть это тепло, начинают бурить землю. Для того, чтобы поверхность не сильно искривилась, можно бурить сразу несколько скважин в одном месте, но делать это нужно под разными углами. Одна скважина будет добывать из недр воду, а вторая ее перерабатывать. Именно здесь и будет находиться внешний контур. Правда, данный способ является довольно дорогим из-за сложности инсталляции. Его основное преимущество в экономии места на участке.

Способ 2.

Второй способ – горизонтальный внешний контур. Для его использования нужно заранее узнать, как сильно и как глубоко замерзает земная кора в вашей местности (см. таблицу глубины промерзания ниже).

глубина промерзания грунтов, таблица
Таблица глубины промерзания грунтов по России, СНИП

Трубы нужно класть ниже этого предела. Обычно их длина должна в три раза превышать площадь вашего дома. Как правило, их располагают по всему периметру участка. А значит, этот способ установки потребует огромного количества земельных работ. При этом владельцу еще нужно будет учесть расположение всей растительности и деревьев. К примеру, ни в коем случае нельзя располагать трубы ближе, чем 1,5 м до деревьев. Растительность, которая будет находиться над трубами, просто промерзнет. Лучше всего, если вы будете устанавливать геотермальное отопление вместе со строительством дома, чтобы сразу распланировать монтаж труб и озеленение участка оптимальным образом.

На заметку
В сети можно найти мануалы от наших «кулибиных» которые собирают самодельные системы геотермального отопления, используя например компрессор кондиционера.
укладка геотермального внешнего контура теплового насоса
Укладка в траншею геотермального контура из ПНД трубы, своими руками

Итог

Несмотря на сложность установки геотермального отопления «земля-воздух», она более чем имеет право на жизнь. Один раз как говорится помучится, зато потом получаем счета за электроэнергию в 3-5 раз ниже, сберегая свои средства, да и что греха таить — нервы, ведь тарифы в нашей стране неуклонно растут.

В сети есть уже много информации в которой люди делятся своими самодельными геотермальными решениями тепловых насосов.  А я вам предлагаю для начала посмотреть это видео ниже, в которой человек, реальный пользователь, делится своим опытом использования теплового насоса «земля-воздух» в своем энергоэффективном доме. Но вообще он еще о многом, полезном, рассказывает.

 

Делитесь
  • 2
    Поделились
  • 2
    Поделились

avatar
  Подписаться  
Уведомление о