0

Геотермальное отопление: что это такое, принцип работы системы и варианты для частного дома за счет тепла земли, отзывы владельцев

Есть много разных вариантов отопления квартиры. Внимание людей по праву сосредоточены на поисках таких методов, которые потребляют меньше энергии. Ожесточенные споры вызывает такой прогрессивный способ получения тепла, как использование подземных источников.

Как работает?

Принцип действия геотермальной энергии для отопления требует применения тепловых насосов. Они действуют по классическому циклу Карно, принимая глубоко внизу холодный теплоноситель и получая взамен нагревается до 50 градусов, поток жидкости внутри системы отопления. Оборудование работает с кпд от 350 до 450% (это не противоречит основным физическим законам, почему – будет сказано позже). Стандартный тепловой насос обогревает дом или другое здание за счет тепла земли на протяжении 100 тысяч часов (именно такой средний срок между профилактическими осмотрами ремонтами).

Нагрев до 50 градусов, не является случайным. Именно такой показатель, по результатам специальных расчетов и, при изучении практически реализованных систем был признан наиболее эффективным. Поэтому недели отопление, использующие поток энергии из недр, в большинстве дополнены не радиаторами, а тепло полом или с водяным контуром. В среднем на 1000 В энергии, приводящей в работе насоса, можно поднять вверх примерно 3500 Ватт тепловой энергии. На фоне безудержного роста стоимости теплоносителя в магистральной сети и других способов отопления-это очень хороший результат.

Геотермическое отопление образуют три цепи:

  • грунтовым коллектором;
  • тепловым насосом;
  • на самом деле, греющим комплексом дома.

Коллектором называется подбор труб, которые дополнили насосом для циркуляции. Теплоноситель во внешнем контуре имеет температуру от 3 до 7 градусов. И даже такой небольшой снаружи разброс позволяет системе эффективно решать задачи. Для передачи тепла используют или этиленгликоль в чистом виде, или его смесь с водой. Полностью водные контуры подпольного отопления встречаются редко.

Причина проста – эта вода, которая возникает в достаточно разогретом слое почвы, быстро разрушает оборудование. И даже такую жидкость можно найти не в каждом произвольно взятом месте. Выбор того или иного теплоносителя определяется конструктивными решениями инженеров. Насос подбирается в зависимости от устройства остальных частей системы. Так как глубина скважины (уровень установки устройств) определяет природные условия, определяющие различия между типами систем геотермальных, связанные с устройством коллектора в грунте.

Горизонтальная структура подразумевает расположение коллектора, ниже линии промерзания почвы. В зависимости от местности это означает углубление на 150-200 можно найти Такие коллекторы могут быть оснащены различными трубами, медными (с внешним слоем из ПВХ), так и выполненными из металла. Для того, чтобы получить от 7 до 9 квт тепла, нужно положить не менее 300 кв. м. коллектора. Такой метод не позволяет приближаться к лесу больше, чем 150 см, а после завершения монтажа нужно благоустраивать территорию.

Вертикально выставленный коллектор требует сверления нескольких отверстий, при этом следует устремленных в разные стороны, и каждый ведет под своим углом. Внутри колодца находятся зонды геотермальные, тепловая эффективность с 1 мб. м достигает примерно 50 Вт. Нетрудно подсчитать, что для одного и того же количества тепла (7-9 квт), необходимо положить 150-200 м скважин. Преимуществом в этом случае не только в экономике, но и в том, что пейзаж структура местности не изменяется. Нужно только выделить небольшую площадь для монтажа кессонного блока и до выдачи концентрирующего коллектора.

С подогревом от воды циркуляция практические, если можно сделать вывод, наружный узел теплообмена в озеро или пруд на глубине от 200 до 300 см. Но условием будет расположение водоема на расстоянии 0,1 км от отапливаемого здания, площадь зеркала воды не менее 200 метров. квт. Существуют также воздушные теплообменники, если прием тепла внешнего контура поступает из атмосферы. Такое решение хорошо подходит южных регионах страны и не требует никаких земляных работ. Слабости системы – низкий КПД при морозе в 15 градусов и полная остановка, если температура падает ниже 20 градусов.

Особенности

Геотермальное отопление загородного дома в первую очередь, не потребляет дорогостоящим и загрязняющее воздух, минеральное топливо. Это уже 7 из 10 новых домов, построенных в Швеции, отапливаются таким образом. В жаркие дни геотермальное оборудование из нагревателя становится средством пассивного кондиционера. Вопреки распространенному мнению, для работы такой системы отопления не нужны ни вулканов, ни гейзеров. В самой обычной равнинной местности она работает не хуже.

Единственным условием, оказывается, достижение контуром, точки ниже линии промерзания, где температура почвы составляет от 3 до 15 градусов. Очень высокий коэффициент полезного действия, только, кажется, противоречит законам природы; тепловой насос содержит фреоном, который испаряется под влиянием даже кажущуюся людям «ледяной» воды. Пар нагревает третий контур. Такая схема является вывернутый наизнанку холодильник. Так как производительность насоса относится только к количественной оценке, соотношение электроэнергии и тепла ресурсов. Сама работа привода происходит «как надо», неизбежны потери энергии.

Преимущества и недостатки

Объективные плюсы геотермальной энергии для отопления можно считать:

  • отличная ЭФФЕКТИВНОСТЬ;
  • солидный срок службы (тепловой насос работает 2-3 десятилетия, а зонда геологические и вообще до 100 лет);
  • стабильность работы практически в любых условиях;
  • отсутствие привязанности к энергоносителям;
  • полная независимость.

Есть одна серьезная проблема, мешающая сделать геотермальное отопление является действительно распространенным вариантом. Это, как показывают отзывы владельцев, высокая стоимость создаваемой конструкции. Чтобы обогреть обычный дом площадью 200 квадратных метров. м (не так редко встречаются), вам нужно будет строить систему под ключ за 1 млн рублей, до 1/3 от этой суммы стоит тепловой насос. Автоматизированные установки, очень удобно, и если все настроено правильно, могут работать годами без вмешательства людей. Все упирается только в наличие свободных средств. Еще одним недостатком является зависимость от электропитания насосного узла.

Риск возгорания геотермальной системы отопления ноль. Бояться занятия ее чрезмерного места не стоит, в доме необходимые детали требуют примерно той же площади, что и обычная стиральная машина. Кроме того, высвобождается пространство, которое, как правило, нужно брать под запасы топлива. Своими руками построить необходимые цепи, скорее всего, не удастся. Дизайн тоже лучше поручить специалистам, так как малейшая ошибка может привести к неприятным последствиям.

Благоустройство

Геотермальная отопление своими руками пытаются создать достаточно много людей. Но чтобы такая система работала, должны быть произведены точные расчеты, необходимо также разработать схему раскладки труб. Вы не можете увеличивать газ до дома больше 2-3 метров. Наибольшая допустимая глубина бурения достигает 200 м, но хорошую эффективность показывают колодец, достигающий 50 метров.

Расчет

Основными параметрами, которые учитываются при всех расчетах, являются:

  • температура (глубина от 15 до 20 м и более нагревается от 8 до 100 градусов в зависимости от созданных условий);
  • значение загружены мощности (средний балл – 0,05 квт на 1 м);
  • влияние климата, влажности и контакта с грунтовыми водами на выбросы тепла.

Что очень интересно, полностью сухой породы дают не более 25 вт, 1 м, а если есть грунтовые воды, этот показатель растет до 100-110 Вт. Нельзя забывать, что стандартным временем работы теплового насоса, 1800 часов в течение года. Если превышает этот показатель, что система не будет более эффективным, но ее расход резко растет. Что гораздо хуже, чрезмерная эксплуатация теплового ресурса интерьера приводит к их остыванию и даже промерзание горных пород на глубине до рабочей. В след за этим может проседать грунт, иногда повреждены рабочие трубы и надземных сооружений.

Нужно точно рассчитывать действия регенерации свойств почвы. Только представив периодически в колодце тепло, а не вытаскивая его наружу, можно обеспечить стабильную работу системы на много лет вперед. Как часто это делать и что еще сделать – подскажут, как раз расчеты, производимые опытными дизайнерами. Время окупаемости геотермального отопления даже при максимальной эффективности, составляет не менее 10 лет. Так, что кроме инженерных моментов, следует тщательно рассчитать и экономики проекта.

Порядок работ

Отопление за счет подземных источников, должны создаваться по строго сделано алгоритма. Потому, что водяные и воздушные системы используются в ограниченном объеме, практически большинство используемых параметров, это означает, бурение скважин. И это еще одна причина, по которой не удастся все сделать своими руками. Только специальная техника позволяет проникнуть в глубины 20-100 м, где создаются соответствующие условия для отопления. В качестве зондов допускается применение пластиковых труб, рассчитанных на давление около 6 бар.

Чтобы увеличить производительность системы, используют связывание с 3 или 4 линии, конечные участки которых соединяются в форме буквы U. с Подогревом контур очень важен, благодаря ему можно избежать трещин трубы из суровом морозе. Этот отопление осуществляется через протянутый в центре канала провод, на котором появляется ток. Если вы не можете применить сваи энергетические, нужно использовать горизонтальные приемники. Для них подготовлена площадка размером от 15×15 м, из нее чистые почвы на глубину до 0,5 м.

Вся эта площадь нужна для укладки подобия зондов. Используют часто электрические маты или трубы, обменивающие тепло. Чтобы повысить эффективность системы отопления, используется система труб, по спирали или в виде «змея». Вы не можете точно сказать, что лучше – готовые комплексы, выпущенные серийно, или самостоятельная сборка. В первом случае автоматически решается проблема совместимости, а во втором увеличивает гибкость, повышает потенциал модернизации (правда, внимания, дизайн вам придется потратить больше).

Любительские строители могут уйти от модели аккумулятора тепла с заменой его на пол из бетона. Геотермальная отопление в такой системе позволяет обойтись без значительных рывков температуры. Вы можете экспериментировать с различными теплоносителями, а также установка компрессора переменной производительности. Расчета нагрузки, как следует, и, собственно, распределение тепла по потребляющим в форму, можно сделать систему эффективнее на 15-20%. Параллельно расходы на питание, заметно сокращаются.

Горизонтально расположенные трубы закладываются на глубину 50-300 см, поверхность дорог была наименьшей делают их в виде свитков. Но между двух автомагистралей должна быть не менее 200 мм. Любых строительных работ должно предшествовать определение тепла возврата земельного участка. Если меньше, чем 20 вт на 1 кв. м., никакого смысла в геотермальном контуре не имеет. Чтобы обеспечить отвод грунтовых вод, дно котлована покрывают слоем песка. Отлично зарекомендовали себя трубы на основе сшитого полиэтилена.

Рекомендации по эксплуатации

Наиболее эффективная работа теплового насоса обеспечивается в помещениях, где температура воздуха составляет от 14 градусов тепла. При любой возможности стоит выбирать вертикальное расположение цепей по горизонтали, потому что, он самый эффективный из всех. Судя по отзывам, в чистом виде геотермальная отопление нерационален, что нагревает воду слишком долго, потому что во многих случаях такая система выполняет только вспомогательную роль. Чтобы достичь максимальной производительности, следует ориентироваться на максимально допустимую интенсивность взаимодействия теплового ресурса и расчетных расхода скважин.

Если ниже не сухие породы, а горячая вода, это практически оптимальная ситуация. Тогда появляется возможность сэкономить деньги и получить максимальную выгоду. Но нужно помнить, что если планируется одновременно использовать из горячих подземных источников водоснабжения, вода в них должна соответствовать » санитарным требованиям. Когда химический анализ показывает наличие агрессивных компонентов, желательно, чтобы организовать две автономные системы, жидкость в которых не смешиваются, а происходит только передача тепла. На стенах крепится компрессор от холодильника, или от кондиционера.

Если проводка в доме довольно слабая, стоит применить несколько компрессоров, чтобы снизить пусковой ток за счет последовательного включения. При установке конденсаторов необходимо позаботиться о движения в них фреона от верхней точки к нижней, а не наоборот. Чтобы коллектор работал стабильно и обогревал помещения, его площадь (для частного дома размером 100 кв. м.) должна составлять 200-250 м2. Горизонтальную схему отопления не стоит использовать, если планируется потом разделить огород или сад. Для построения системы можно использовать даже обычный скважинный насос.

О том, что такое геотермальное отопление и как его установить, вы можете найти в следующем видео.

Бизнес партнерство и бизнес-идеи

Добавить комментарий