Тепло земли для отопления дома

Содержание
  1. Применяем тепло земли для отапливания дома
  2. Геотермальные насосы, использующие тепло земли для отапливания дома
  3. Вертикальные коллекторы для отапливания дома от земли
  4. Горизонтальные коллекторы для обогревания дома теплом земли
  5. Воздушные коллекторы
  6. Тепло из земли для отапливания дома
  7. Хорошо ли домашнее отопление за счёт тепла и энергии земли: анализ и рекомендации по обустройству
  8. Геотермальное домашнее отопление
  9. Рабочий принцип теплового насоса
  10. Варианты благоустройства геотермального теплоснабжения
  11. Организация геотермального теплоснабжения
  12. Как выполнить геотермальное домашнее отопление собственными руками
  13. Использование оборудования
  14. Как провести отопление из земли в личном доме
  15. Возникновение и распространение
  16. Тепло земли на службе человека или что такое геотермальное теплоснабжение
  17. Рабочий принцип
  18. История возникновения
  19. Заключение

Применяем тепло земли для отапливания дома

Энергия земли для отапливания дома сейчас применяется нечасто – очень многие люди предпочитает использовать классические источники энергии. Но расценки на горючее регулярно становятся больше, а залежи газа, угля и нефти когда-то, пускай даже спустя много лет, но завершатся. Из-за этой причины появляется необходимость искать альтернативные тепловые источники, в особенности — тепло земли для отапливания дома.

Обогрев дома теплом земли является одним из лучших по сравнению с солнечной и ветряной энергетикой. В странах Европы прямо сейчас очень популярны гелиосистемы, разрешающие задействовать лучи солнца для отапливания дома и подогрева воды (прочтите также: "Гелиосистемы для отапливания собственными руками"). Но их использование ограничено – если в государствах с тёплым климатом их хватает для настоящего обогревания жилья, то в регионах с климатом умеренных широт очень много пасмурных дней. Более того, солнечные коллекторы должны содержать значительную площадь и емкий теплоаккумулятор, и в результате создание системы обогрева обходится в крупную сумму (прочтите: "Солнечный обогревательный прибор собственными руками").

Тоже не помешает иметь добавочный тепловой источник на случай затянувшейся непогоды. Энергия ветра тоже считается не очень хорошим вариантом: его сила меняется, а складочки ландшафта помогают появлению мест с неизменным штилем.
Если применять тепло земли для отапливания дома, то добавочный энергетический источник не понадобится – в любой день почва на глубине от нескольких метров хранит стабильную температуру. Чем больше глубина погружения геотермального насоса, тем выше температура грунта, а исходя из этого, и результативность теплоснабжения (подробнее: "Геотермальное теплоснабжение: рабочий принцип на примерах"). Но не забывайте о глубине обмерзания – в самых разнообразных регионах она выделяется.

Геотермальные насосы, использующие тепло земли для отапливания дома

Теплоснабжение за счёт энергии земли происходит за счет специализированному устройству – геотермальному насосу.

Смысл его работы подобен холодильнику:

  • газообразный хладагент сжимается компрессором, и при этом очень разогревается;
  • хладагент идет через теплообменный аппарат, отдавая излишек тепла и остывая до домашней температуры;
  • после охлаждения это вещество поступает в охлаждающий контур морозилки, где оно потом становится шире. В результате изменения агрегатного состояния с жидкого до газообразного, хладагент резко стынет и охлаждает все вокруг себя;
  • после он вновь поступает к компрессору, и цикл повторяется опять.

Подобно происходит и домашнее отопление энергетикой земли. К примеру, холодильник забирает тепло у холодного объекта и передает его тёплому предмету, подобным образом, тепло переносится от морозильные камеры с минусовой температурой в пространство помещения. Кол-во перекачиваемой энергии больше во много раз потребляемого компрессором электричества.

Теплоснабжение от тепла земли выделяется большой эффективностью – теплопроизводительность втрое превосходит кол-во потребляемого электричества. Если сопоставлять тепловой насос с холодильником, то в этом случае грунт, имеющий стабильную температуру, заменяет морозилку.
При разработке системы обогрева необходимо установить не только отопительные приборы для теплоотдачи, но и теплообменный аппарат на обратной стороне контура, который станет забирать у грунта тепло.

Коллекторы бывают двух вариантов:

  • вертикальные;
  • горизонтальные.

Перед тем как начать задействовать тепло из земли для отапливания дома, необходимо определиться с видом коллектора. Как они смотрятся, можно взглянуть на фото.

Вертикальные коллекторы для отапливания дома от земли

Но нужно брать во внимание серьёзный недостаток этой схемы: теплоснабжение из земных недр обойдется не дешево. Конечно, первоначальные расходы в последствии оправдаются, но все таки абсолютно не любая семья может себе позволить такие затраты. Цена бурения высока, и на то, чтобы выполнить несколько скважин глубиной в 50 метров, наличных средств понадобится немало.

Горизонтальные коллекторы для обогревания дома теплом земли

Их применяют в регионах с относительно тёплым климатом, где глубина обмерзания почвы не будет больше 1-1,5 метров. Организовать домашнее отопление от земли в этом случае намного легче, ведь канавы можно вырыть и собственными силами, и цена работ заметно станет меньше.

Но и у подобной схемы имеются минусы. В первую очередь, сделать теплоснабжение из земли собственными руками сложно: к примеру, для дома площадью 275 «квадратов» понадобится положить в канавы 1200 метров труб. Кроме того, что нужно будет потратить достаточно времени на копание канав, трубы так же и займут значительную площадь. Задействовать данный участок, к примеру, для сада или огорода, нельзя: корни растений будут перемерзать из-за специфик работы коллектора.

Подобным образом, теплоснабжение энергетикой земли считается прекрасной идеей, но очень сложной в реализации. Подобно дела обстоят и с солнечным обогревом. Собственно из-за этой причины экологически чистые источники энергии на данное время мало популярны.

Воздушные коллекторы

Подземное теплоснабжение приватного дома можно осуществить и при помощи воздушных коллекторов. Это весьма простой способ воздушного обогрева в личном доме если сравнивать с 2-мя предыдущими.

Чтобы подогреть воздух в помещении до оптимальной температуры, требуется некоторое количество тепла. Чем ниже первоначальная температура, тем выше расходы. При помощи системы вентилирования и тепла, полученного из грунта, можно бесплатно увеличить температуру воздуха в доме. Обогрев теплом земли в этом случае происходит очень просто.

Для устройства системы отопления необходимо:

  • вывести забор воздуха вентиляции меньше уровня грунтового промерзания;
  • провести выгнутый, прямой или многотрубный коллектор при помощи обыкновенных труб канализации (форма подбирается в зависимости от участка, на каждый метр квадратный площади дома должно приходиться 1,5 метра коллектора);
  • выполнить воздухоотвод на дальнем от дома конце коллектора, выведя трубу на высоту минимум 1,5 метров от земли и оборудовав ее зонтом-дефлектором (конечно, воздушный приток в дом будет принудительным.

В данном случае земляное теплоснабжение не сумеет полностью обеспечить дом теплом.

Но все таки, оно позволяет осуществить две идеи:

  1. Поступающий через вентиляцию воздух можно нагревать любым обогревательным прибором (газовым, соляровым, электрическим и др.) и потом разводить по комнатам при помощи вентканалов. Полностью бесплатным подобное отопление от земли не будет, но все таки расходы уменьшатся: разогреваться станет не холодный воздух с улицы, а тот, который уже прогрет ориентировочно до +10 градусов. Достаточно хорошо можно сэкономить, если зимы в регионе холодные.
  2. Нагретый при помощи тепла земли воздух можно применять для обдува внешнего блока обыкновенного кондиционера или теплового насоса типа «воздух-воздух». Любое устройство данного класса сумеет хорошо работать при температуре примерно +10 градусов. Сложность реализации заключается лишь в обеспечении необходимого потока воздуха. В результате воздух нагревается теплом грунта, поступает к тепловому насосу и отводится за пределы дома.

Теплоснабжение теплом земли – хорошая замена обычным способам обогревания, но сейчас оно не считается широко популярным (прочтите также: "Альтернативное теплоснабжение приватного дома — выбор очень большой"). Связано это, по большей части, со сложностью процесса установки и большими первыми затратами. Прекрасным вариантом считается бурение колодцев и расположение в них труб, но обходится такая система обогрева очень дорого. С другой стороны, это дает возможность обогревать дом, пользуясь бесплатным тепловым источником.

Также нельзя забыть про то, что этот вариант теплоснабжения является чистым в экологическом плане и очень эффективным, потому как температура почвы на глубине более десяти метров остается постоянной.
Видео про то, как задействовать тепло земли для отапливания дома:

Тепло из земли для отапливания дома

Хорошо ли домашнее отопление за счёт тепла и энергии земли: анализ и рекомендации по обустройству

Геотермальное теплоснабжение считается одним из очень перспективных из всего числа других источников получения энергии. В отличии от гелиосистем оно почти не зависит от периода года. Но выгодно ли домашнее отопление за счёт тепла и энергии земли?

Геотермальное домашнее отопление

домашнее отопление

Схема геотермального теплоснабжения

Сначала нужно разобраться с принципами получения энергии тепла. Они базируются на повышении температуры при заглублении вглубь земли. Кто то может подумать увеличение степени нагрева несущественно. Однако благодаря возникновению передовых технологий, домашнее отопление за счёт тепла земли оказалось настоящей реальностью.

Важным условием для организационных работ геотермального теплоснабжения считается температура не ниже 6°С. Это отличительно для средних и глубоких слоев грунта и прудов. Последние имеют большую зависимость от показателя внешней температуры, благодаря этому очень нечасто применяются. Как почти что можно организовать домашнее отопление энергетикой земли?

Чтобы это сделать нужно сделать 3 контура, заполненных жидкостями с разными тех. характеристиками:

  • Внешний. Чаще в нем двигается антифриз. Его нагрев до температуры не ниже 6°С происходит благодаря энергии земли;
  • Тепловой насос. Без него теплоснабжение за счёт энергии земли нереально. Тепловой носитель из наружного контура при помощи трубного змеевика передает собственную энергию хладагенту. Температура его испарения менее 6°С. После чего он поступает в нагнетатель воздуха, где после сжатия происходит температурное увеличение до 70°С;
  • Внутренний контур. По подобной схеме делается теплопередача от сжатого хладагента воде в системе одоления. Подобным образом происходит теплоснабжение из земных недр с небольшими затратами.

Не обращая внимания на очевидные плюсы, повстречать такие системы можно нечасто. Связано это с большими расходами на покупку оборудования и организации наружного контура забора тепла.

Прекраснее всего поручить расчет теплоснабжения от тепла земли специалистам. От правильности вычислений зависит рабочую эффективность всей системы.

Рабочий принцип теплового насоса

земля

Конструкция теплового насоса

«Сердцем» геотермального теплоснабжения считается тепловой насос. Он имеет несколько элементов, работа которых влияет напрямую на показатель КПД всей системы. Благодаря этому перед тем как намечать теплоснабжение приватного дома от земли – необходимо узнать ключевые характеристики этого узла.

Так как данное устройство относится к категории сложного оборудования – рекомендуется покупать только фабричные модели. Конструкция теплового насоса в себя включает следующие элементы:

  • Атомайзер. В этом блоке происходит энергопередача от внешнего контура;
  • Нагнетатель воздуха. Нужен для создания большого давления в обстановке хладагента;
  • Капилляр. Он служит Для снижения внутреннего давления в контуре хладагента;
  • Система управления. При ее помощи изменяется теплоснабжение приватного дома от земли – режим температур работы, скорость прохождения тепловых носителей и т.д.

Главной трудностью при самостоятельном изготовлении теплового насоса считается уменьшение потерь тепла и нормализация работы внутреннего контура с хладагентом. Настройка фабричных моделей происходит еще на стадии изготовления, а в конструкции предусматриваются возможности регулировки ее показателей.

Как правильно высчитать параметры насоса, чтобы тепло земли для отапливания дома обеспечило нормальную температуру? Для этого необходимо узнать теплопроизводительность насоса. Для приблизительного вычисления воспользуйтесь следующей формулой:

Где t1-t2 – температурная разница на входной и обратной трубе, °С, V – расчетный объем расхода носителя тепла, м?/ч, Q – номинальная мощность теплового насоса, Вт.

Данная методика неприменима для непростых систем, так как в них есть много добавочных факторов. В особенности – потери тепла на магистрали. А именно касается это тех зон, где она выходит максимально рядом с поверхностью грунта. Для минимизации потерь тепла необходимо выполнить утепление отопительных труб в земля.

Так как работа теплового насоса зависит от электрической энергии – рекомендуется установить блок аварийного питания.

Варианты благоустройства геотермального теплоснабжения

домашнее отопление

Способы благоустройства внешнего контура

Для того, чтобы энергия земли для отапливания дома была задействована максимально – необходимо правильно подобрать схему внешнего контура. По существу, источником энергии тепла может быть каждая среда – подземная, водяная или воздушная. Однако при этом главное не забыть учесть сезонные изменения условий погоды, о чем говорилось выше.

Сейчас популярны два варианта систем, которые хорошо используются для отапливания дома за счёт тепла земли – вертикальная и горизонтальная. Важным фактором выбора считается площадь участка земли. От этого может зависеть схема размещения отопительных труб дома энергетикой земли.

Помимо него берутся во внимание такие факторы:

  • Состав грунта. В скалистых и суглинке тяжело делать вертикальные стволы для прокладывания магистралей;
  • Уровень обмерзания почвы. Он определит хорошую глубину залегания труб;
  • Размещение грунтовых вод. Чем они выше – тем лучше для геотермального теплоснабжения. В этом случае температура с изменением глубины будет увеличиваться, что считается идеальным условием для отапливания за счёт энергии земли.

Тоже необходимо знать и о возможности обратной энергопередачи летом. Тогда теплоснабжение приватного дома от земли не будет работать, а излишек тепла будет переходить от дома в грунт. По аналогичному принципу работают все холодильные системы. Но для этого следует установить оборудование дополнительного характера.

Нельзя намечать установку внешнего контура в удалении от дома. Это повысит потери тепла в теплоснабжении из земных недр.

Горизонтальная схема геотермального теплоснабжения

домашнее отопление

Горизонтальное размещение наружных труб

Один из самых популярных способов установки наружных магистралей. Он удобный легкостью монтажа и возможностью относительно быстрой замены поломанных трубопроводных участков.

Для установки по этой схеме применяется коллекторная система. Для этого выполняется несколько контуров, размещенных на минимальном удалении в 0,3 м один от одного. Они соединяются при помощи коллектора, который подает тепловой носитель дальше в тепловой насос. Это даст максимальное поступление энергии в теплоснабжение от тепла земли.

Однако при этом необходимо брать во внимание ряд ключевых моментов:

  • Приличная площадь дачного участка. Для дома около 150 м? она обязана быть не меньше 300 м?;
  • Трубы обязательно уславливаются на глубину меньше уровня обмерзания почвы;
  • При возможном движении почвы во время паводков во время весны становится больше вероятность смещения магистралей.

Определяющим преимуществом теплоснабжения от тепла земли горизонтального типа считается возможность самостоятельного благоустройства. Во многих случаях для этого не потребуется привлечение специальной техники.

Для самой большой теплопередачи необходимо задействовать трубы с большим показателем теплопроводимости — тонкостенные полимерные. Однако при этом следует рассчитать способы теплоизоляции отопительных труб в земля.

Вертикальная схема геотермального теплоснабжения

земля

Вертикальная геотермальная система

Это более сложный способ организации теплоснабжения приватного дома от земли. Магистрали из труб размещаются вертикально, в специализированных скважинах. Необходимо помнить, что аналогичная схема более эффектно, чем вертикальная.

Ее важное достоинство состоит в увеличении степени водонагрева во внешнем контуре. Т.е. чем глубже размещены трубы – тем больше кол-во тепла земли для отапливания дома поступит в систему. Дополнительным аргументом считается маленькая площадь участка земли. В большинстве случаев делается обустройство наружного контура геотермального теплоснабжения еще до домостроения очень близко от фундамента.

С какими трудностями можно соприкоснуться во время получения энергии земли для отапливания дома по этой схеме?

  • Количественное в хорошее. Для вертикального размещения длина магистралей намного выше. Она возмещается большей температурой почвы. Для этого необходимо делать скважины глубиной до 50 м. что считается трудоемкой работой;
  • Состав почвы. Для скального грунта нужно применить специализированные буровые машины. В глинистом грунте для устранения осыпания скважины устанавливают оболочку защиты из ж/б или толстостенного пластика;
  • При появлении поломок или потере герметичности затрудняется ремонтный процесс. В данном случае возможны долгосрочные перебои в работе домашнее отопление за энергии тепла земли.

Но несмотря на большие первичные расходы и сложность монтажа, вертикальное размещение магистралей считается идеальным. Специалисты рекомендуют использовать конкретно такую схему установки.

Для циркуляции носителя тепла в наружном контуре в вертикальной системе необходимы мощные циркулярные насосы.

Организация геотермального теплоснабжения

тепло

Установка горизонтального контура геотермального теплоснабжения

У потребителей до этих пор остается основной вопрос – можно ли задействовать теплоснабжение дома за городом энергетикой земли в качестве основополагающего? Это реально, но исключительно при профессиональном подходе на всех стадиях — начиная от расчета и завершая процессом установки и проверкой системы.

В первую очередь нужно правильно выбрать тепловой насос. Принимая к сведению их большую цену – следует в первую очередь сделать все ориентировочные расчеты его параметров. Лишь в данном варианте теплоснабжение за счёт энергии тепла земли станет иметь самый большой показатель КПД. Среди надежных изготовителей необходимо выделить компании Buderus, Vaillant и Veissman. Средняя цена теплового насоса для отапливания из земляных недр будет примерно 360 тыс. рублей при номинальной мощности 6 кВт. Более продуктивные модели могут обойтись более 1 млн. рублей.

Кроме стоимости необходимо обратить собственное внимание на материал изготовления труб. Для минимизации потерь тепла в теплоснабжении от энергии тепла земли рекомендовано задействовать такие:

  • PEX труба. Выделяется небольшой ценой – оптимален для горизонтальных схем;
  • Стальная труба из нержавейки. Применяется в отоплении при помощи энергии тепла земли с по вертикали размещением наружного контура. Прекрасно выделяется от полиэтилена сшитого типа большим показателем теплопроводимости и прочностью к механическим действиям. Минус – высокая цена.

Для оптимизации рекомендуется установка наружных и внутренних температурных датчиков, и также аккумулятора тепла. Это даст возможность уменьшить затраты для отапливания приватного дома энергии земли.

Приняв во внимание все данные моменты пока во многих случаях устанавливают геотермальное теплоснабжение от энергии земли в качестве добавочного. На протяжении какого-то времени стоимость деталей и результативность тепловых насосов повысится — и лишь тогда можно будет рассматривать такие системы в качестве главных.

С примером установки геотермального теплоснабжения в личном доме можно познакомиться, посмотрев материал:

Как выполнить геотермальное домашнее отопление собственными руками

Прогрессивный способ геотермального домашнего отопления применяет рабочий принцип, заключающийся в использовании тепла земли для обогревания помещения. Так как классическое горючее относится к исчерпаемым натуральным ресурсам, то стоит побеспокоиться заблаговременно о переходе на самые новые безграничные источники энергии.

Фаворитами в изготовлении и эксплуатации систем геотермального обогревания домов считаются страны Скандинавии. Они популяризируют это разновидность установок и рекомендуют его в регионы, имеющие широкий потенциал его применения.

Использование оборудования

Ошибочно считать, что теплоснабжение от земли можно применять исключительно там, где находятся горячие водные источники, есть тёплые гейзеры и другие натуральные подземные отопительные источники. Последние достижения науки и техники разрешают удачно использовать геотермальное домашнее отопление и в умеренных широтах.

домашнее отопление

На данное время у нас в государстве такой вид обогревания пока еще относится к альтернативным способам получения тепла. Однако, во многих случаях он считается почти что замечательным для дачных или коттеджей. Установленное геотермальное домашнее отопление собственными руками способно работать в 2-ух режимах:

  • обогрев в зимнее время;
  • охлаждение во время жарко погоды.

Подобным образом сформировывается наиболее благосклонная обстановка в помещении.

ВИДЕО: Как не прекращает работу геотермальное теплоснабжение

Работа системы

В доме нужно установит тепловой насос. Он будет отбирать энергию от грунта или вод которые находятся в грунте, отдавая ее циркулирующему в доме по трубам тепловому носителю. Этот рабочий принцип был выявлен еще в девятнадцатом веке французским физиком Сади Карно.

Составными элементами базисного узла считаются:

  • нагнетатель воздуха;
  • атомайзер;
  • конденсатор;
  • дроссельный клапан.

Нагнетатель воздуха занимается «сжатием» тепла и перемещением его к потребителям. Сам прибор нуждается во внешнем источнике электрического питания.

Работа теплового насоса ведется по следующему методу:

  1. Коллектор-теплозаборник должен содержать изнутри жидкость, имеющую невысокую температуру замерзания. Часто во время изготовления геотермального теплоснабжения собственными руками вовнутрь заливают воду с очень высоким содержанием солей, разбавленный водой спирт, гликолевые смеси.
  2. В модуле атомайзера тепло отдается хладагенту, имеющему низкую температуру кипения, в данное время он закипает и переходит в парообразное состояние.
  3. Поставленный в цепи нагнетатель воздуха содействует повышению давления пара, из данного следует температурное увеличение вещества до 78-80 0 С.
  4. Попадая в конденсатор вещество-хладагент переходит в жидкую фазу, вместе с этим выделяется энергия для отопительного контура.
  5. Возврат появившейся жидкости в нагнетатель воздуха выполняется сквозь дроссельный клапан.

Так как тепловой насос для отапливания дома действует по принципу рефрижератора, то его иногда называют «холодильником наоборот». В большинстве случаев энергия из земли используется для монтажа полов с подогревом.

Правильно проведенные расчеты и хорошо сделанный процесс установки трубного змеевика могут обеспечить отдачу от одного потребленного насосом киловатта пятикратное увеличение мощности на выходе.

ВИДЕО: Как не прекращает работу геотермальный тепловой насос

Процесс установки трубного змеевика

тепло

Важными вариантами установки являются такие варианты:

  • вертикальный, когда необходимо пробурить несколько скважин;
  • горизонтальный, где выкапывают канавы ниже глубины обмерзания;
  • водный, когда кладка ведется по дну близлежащего пруда.

Бурение колодцев

отопление

Для хорошего применения энергии тепла земли, если участок около сооружения маленькой, нужно пробурить глубинные скважины. В глубине земли на нескольких метрах сберегается устойчивая хорошая температура. Использование подобных геотермальных скважин обеспечивает теплом контур трубного змеевика. Дальше это тепло подается второму внутреннему контуру, размещенному в помещении.

Часто бурение нескольких скважин обходится даже меньше, чем проведение укладки по дну пруда. Вследствии этого процесс становится доступным для большего количества жаждущих.

Процесс ведется маленькой буровой установкой и минимальным количеством дополнительной техники. Это почти не затрагует находящуюся территорию. Обустройство скважины разрешается даже в водной массе, однако она не должна быть ближе, чем на 2-3 м от жилого сооружения.

Самая большая применяемая глубина составляет до 200 м, однако нередко результативность рождается с уровня в 50 м. На другом шаге делается обустройство скважины. Вовнутрь пустоты ставится пластиковая трубка, диаметром от 40 мм. В нее пропускают от одной до четырех петель коллектора.

отопление

Полость между грунтом и наружной стенкой трубки нужно заполнить теплопроводным материалом. Делается проводка теплотрассы с подключением к тепловому насосу.

Энергия воды

отопление

Такой вариант по цене – наиболее рациональный, потому как не просит подготовки канав, котлована и других земельных работ. Но подобный способен доступен далеко не для любого – самый маленький объем пруда, достаточный для домашнее отопление 100 кв.м. обязан быть не меньше 200 куб.м и находиться не дальше, чем 100 метров от строительства дома.

В пруды трубы прокладывают по дну, чтобы не позволить их обмерзания в пик холодов.

Проведение расчетов

Чтобы сделать расчет системы, стоить учесть основные параметры:

  • на глубине, превышающей в средней полосе России 15-20 м, температура выдерживается на уровне +8-+10 0 С;
  • для вертикальных конструкций принято брать в расчетах получаемое значение мощности в 50 Вт на 1 м высоты, а более точные значения зависят от степени влаги породы, присутствия вод которые находятся в грунте и др.;
  • сухая порода даёт 20-25 Вт/м;
  • увлажненная глина либо песчаник 45-55 Вт/м;
  • твёрдые гранитные породы обеспечивают до 85 Вт/м;
  • наличие верховодки даёт до 110 Вт/м.

Применение теплового насоса

Долговечность системы зависит от параметров и условий, в которых не прекращает работу тепловой насос. В геотермальных установках он может работать ориентировочно 1800 часов в течении года. Это считается средним значением для широт без термальных подземных источников.

тепла земли

Рабочий принцип теплового насоса

Рабочий принцип системы термального теплоснабжения аналогичен и совсем не связан с государством изготовителя или брендом. Геотермальные насосы различаются по дизайну выполнения, размеру, наружному виду, но показатель производства тепла всегда будет одинаков у насосов различных фирм и различных стран. Это связывают именно с характерностью переработки природной энергии в тепловую.

Нельзя допустить излишне высокую производство насоса, так как данный процесс может привести к существенному понижению температуры грунта вокруг скважины, а порой доходит до ее обмерзания.

Результаты подобных просчетов в конце концов приводят к плохим последствиям – земля начинает проседать неодинаково, в каких-то местах уходит более глубоко, благодаря чему повреждаются защитные трубы из пластика. Если например дом размещается рядом, то может случиться деформация фундамента или стен за счёт геологических перемен.

Иногда следует принимать меры по «регенерации» грунта, зачем в теплообменный аппарат поставляют добавочную энергию тепла. Это может быть энергия солнечного коллектора либо разогрев зонда, когда применяется тепловой насос в режиме охлаждения помещений.

Напоследок стоит отметить, что геотермальная установка пока доступна не всем. В большинстве случаев срок окупаемости может продолжаться больше десяти лет, однако в разумеется итоге собственно такие способы обогревания дома в скором времени станут не просто альтернативными, но единственно потенциальными.

ВИДЕО: Геотермальные тепловые насосы

Как провести отопление из земли в личном доме

Многие из нас знают, что применение в качестве топлива угля, газа и древесины не может обойтись без следов для экологии. Однако, внедрение экологически чистых источников энергии тормозится их большой ценой и КПД, которые пока уступают обычным. Но в наше время изготовители очень часто стали смотреть на аналогичные продукты, благодаря этому надеемся, что скоро они будут намного простые в установке и не такие не дешёвые.

Сегодня рассмотрим геотермальное теплоснабжение, которое установить можно для приватного дома собственными руками. Вы будете знать о принципе его работы, видах, особенностях и самостоятельном монтаже.

домашнее отопление

Как происходит теплоснабжение теплом земли дома за городом

Нужно заявить, что в странах Европы и Соединённых Штатов теплоснабжение от земли поэтапно становится главным источником домашнего отопления, однако у нас пока подобные системы выступают лишь альтернативой более обычным.

Возникновение и распространение

Энергия земли для отапливания стала распространяться в Америке ближе к концу 80-х годов прошлого столетия в городах, сложно переживавших кризис. Системой сразу заинтересовались успешные люди, которым она давала возможность экономить на обогреве жилья. После она стала дешеветь, и ее стал использовать и более бедный класс населения.

После какого тепло земли для отапливания преобразовалось в прерогативу многие хозяева частных строений. В странах Европы из года в год количество домохозяйств, применяющих домашнее отопление теплом земли, только растёт.

Подобная направленность распространения геотермального обогревания весьма понятна. Применение тепла земли для отапливания дает возможность значительно экономить бюджет семьи, оно безопасное и экономичное.

Функционирование геотермального обогревания

Его рабочий принцип можно сопоставить с простым холодильником, только наоборот. Земля сохраняет тепло регулярно, благодаря этому ним можно подогревать объекты, находящиеся на ее поверхности.

Смысл способа в том, что внутри планета нагревается горячей магмой, а поверх грунт не даёт ей мерзнуть. Получаемая тепловая энергия применяется геотермальной системой отопления, основанной на специальном тепловом насосе.

земля

Получить теплоснабжение от тепла земли можно благодаря тепловому насосу

Происходит следующий процесс:

  1. Тепловой насос ставят на поверхности .
  2. В земля бурится отверстие, в которую опускают теплообменный аппарат .
  3. Проходящая благодаря насосу верховодка нагревается и применяется затем в промышленных и бытовых целях .

земля

При помощи теплового насоса получается изменить 1 кВт электричества в 4-6 кВт теплоэнергии

Важным плюсом системы считается соотношение электроэнергии и получаемой мощности – 1 к 4-6 кВт. Например, при эксплуатации обыкновенного кондиционера выходит 1 к 1. Благодаря этому установка вполне себя сумеет окупить скоро.

Специфики

Самостоятельное домашнее отопление от земли имеет конкретные трудности, о каких мы расскажем ниже:

  1. Начинаются они с изготовления шахтного ствола.
    Его расчет проводится отдельно для любого определенного случая, во внимание принимают:
    • климат в этой местности;
    • вид грунта;
    • характеристику сооружения земной коры в этом регионе;
    • отопительная площадь.

    земля

    На фото – основу геотермального обогревания дома составляют глубинная скважина и тепловой насос

    В большинстве случаев глубина меняется в пределах 25-100 м.

    1. На другом шаге в ствол опускают трубы, которые должны поглощать тепло из недр и подавать его в насос, повышающий температуру носителя тепла в системе обогрева.

    Совет: работы лучше проводить с помощником, так как трубы часто бывают очень большой массы.

    Летом теплоснабжение энергетикой земли можно запустить в качестве кондиционера. Для чего активируется обратный механизм. В ходе работы теплообменный аппарат начнет брать охлаждающую энергию.

    Для экологично невредной и хорошей работы системы есть три главных варианта:

    В данном случае используют для обогрева строения энергию тепла вод которые находятся в грунте, размещенных на приличной глубине. У нее достаточно значительная температура, благодаря этому тепловой насос теплоснабжения поднимает ее и нагревает. После чего вода через теплообменный аппарат отдает весомую часть имеющейся энергии.

    Способ просит лишних расходов. На глубину 75 м и ниже опускается резервуар с антифризом, цена которого очень большая. Когда он нагреется, его тепловым насосом поднимают к трубному змеевику. После теплоотдачи антифриз поступает опять в емкость.

    Этот способ не просит оборудования грунтовой шахты. Подобное отопление дома от земли подходит к примеру, если существует выход на пруд. От трубного змеевика по дну пруда ставят горизонтальные зонды, которые помогают преобразовывать тепло воды.

    домашнее отопление

    Виды геотермального обогревания

    Плюсы геотермального обогревания

    Сейчас выясним, какими положительными качествами обладают подобные системы, и смогут ли они удовлетворить наши запросы:

    1. Энергии тепла выделяется больше во много раз, чем расход электрической энергии на работу насоса.
    2. Нет вредных выбросов, благодаря этому теплоснабжение дома за городом от земли чистый в экологическом плане способ.
    3. Для работы системы стоит всего лишь электричество. Не необходимо применение химии и топлива.
    4. В ходе работы нет опасности взрыва или загорания.
    5. Профессиональный монтаж системы для отопления обеспечит функционирование без технической поддержки ориентировочно 30 лет.

    Как собственными силами воспользоваться теплом земли для обогревания дома

    Самостоятельная установка геотермального обогревания

    Необходимо сказать сразу, что домашнее отопление энергетикой земли попросит одномоментного большого вложения средств. Большая часть из которых пойдёт на обустройство шахтного ствола.

    Совет: очень дорогая часть в тепловом насосе – нагнетатель воздуха. Если не желаете проблем, не нужно покупать его с китайского завода.
    Лучше применять Danfoss или Copeland (неплохо бы не из Китая).

    Предлагаем также задействовать взамен отопительных радиаторов систему пол с подогревом. Так можно уменьшить окупаемость оборудования в несколько раз. Взять во внимание следует и ежегодное увеличение тарифов на классические источники энергии, в тоже время геотермальная система обогрева дома даст возможность избежать ценовых скачков.

    Изнутри дома ничего не напомнит про то, что вы применяете земляное теплоснабжение. Главная часть схемы – скважина и теплообменный аппарат, будут спрятаны под землёй. Стоит всего лишь выделить маленькое место для прибора, например, в подвальном помещении, генерирующего теплоэнергию.

    домашнее отопление

    Конструкция теплового насоса

    Устройство дает возможность делать температурную регулировку и подачу теплоэнергии. Инструкция по процессу установки системы обогрева в доме не выделяется от классического способа, благодаря этому никаких свойств в нем нет.

    Использование тепловых насосов дает возможность освободится от дорожающих ежегодно классических видов топлива, хотя первоначальные расходы будут достаточно высокими. Процесс установки геотермального теплоснабжения можно вполне проводить собственными силами, только во время установки труб в шахтный ствол неплохо бы пригасить помощника.

    Окупаемость проекта зависит от утепленности жилья, и также способа обогревания – радиаторный или полы с подогревом. Видео в публикации позволит найти добавочную информацию по указанной выше теме.

    Тепло земли на службе человека или что такое геотермальное теплоснабжение

    Уютное и уютное жилище, в котором холодно летом и зимой тепло, — это, без преувеличений, мечта каждого человека. Есть очень много видов домового отопления – дрова, торф, электрическая энергия, уголь, газ, геотермальное теплоснабжение. Но оборудование, работающее на угле, газе, торфе и тому аналогичном, совсем нельзя отнести к категории чистых в экологическом плане и безопасных. А цена этого топлива колеблется достаточно сильно.

    Большинство считают, что газовое теплоснабжения приватного дома – это подходящий вариант. Но тут также есть некоторые очень значительные негативные факторы. В большинстве случаев установить аналогичное теплоснабжение нереально, если к вашему загородному дому не подведена магистраль газа. Процесс установки газовой установки просит непрерывного обслуживания, строгого выполнения всех правил безопасности, и также специализированных разрешений.

    Но есть один очень замечательный вариант теплоснабжения без газа – это геотермальное домашнее отопление. Количество клиентов таких систем становится больше каждый день, потому как подобное отопление может похвалиться большим количеством немаловажных достоинств. К числу самых основных нужно отнести то, что аналогичная система отопления является очень экономичной, и также чистой в экологическом плане и неопасной.

    Рабочий принцип

    Система обогрева от тепла земли состоит из 3-х главных составляющих:

    • Внутренний контур;
    • Наружный контур;
    • Тепловой насос.

    Многие задают вопрос: что собой представляет теплоснабжение энергетикой земли? Конструкция подобной системы довольно трудна для понимания, благодаря этому для объяснений приведем маленькой пример.

    Необходимо заявить, что геотермальная система в определенном роде собой представляет холодильник, только «наоборот».

    Атомайзер, который тут роль играет морозильника, находится в глубине недр земли. Конденсатор, который сделан в виде медного змеевика, применяется для доведения воздуха или воды до нужной температуры. Температура атомайзера, находящегося под землёй, при этом значительно меньше, чем над поверхностью.

    По заявлениям изготовителей подобных отопительных систем, температура находится в диапазоне от 5 до 8 градусов по Цельсию.

    Применение надежных прочных компрессоров, и также передовые разработки рефрижераторных систем позволяют создавать уникальные и оригинальные способы «некачественного» тепла, которое будет над землёй, в «хорошее» тепло, которое в последующем используется в геотермальном отоплении приватного дома.

    В конечном итоге, это дает возможность начать товарное производство важного элемента при этом способе обогревания помещения – тепловых насосов.

    Геотермальные системы обогрева работают на принципе физической теплопередачи хладагенту за счёт энергии земли. Примерно такой же рабочий принцип реализовывается в обыкновенном холодильнике. Более 75% всего объема тепла, которое выделяется при функционировании системы отопления дома, собой представляет энергия внешней среды, которая в последующем скапливается и поступает в комнаты для проживания и другие помещения загородного дома.

    Из-за этой причины эта энергия обладает идеальной способностью к самовосстановлению, благодаря чему геотермальной системой обогрева не наноситься никакого ущерба экологическому и энергетическому балансу нашей планеты.

    История возникновения

    Главная причина возникновения подобных отопительных систем загородных домов – это энергетические кризисы, имевшие место быть в 70-х годах прошлого столетия. С самого начала, Только самые элитные и богатые семьи позволяли себе установить технологическую систему обогрева из земли.

    В последующем благодаря поэтапному формированию науки и техники, и также возникновению передовых технологий, подобные системы получили более масштабное распространение, ведь их цена приобретения регулярно уменьшалась.

    Сейчас для семьи со средним доходом геотермальная система обогрева доступна без серьезного ущерба по бюджету. Усовершенствование и обновление геотермального оборудования выполняется до этих пор, потому как установка новых агрегатов ведет к уменьшению энергопотребления и значительной экономии.

    Функционирование аналогичных систем отопления выполняется на качественно новом и оригинальном топливе – энергия недр земли применяется для кондиционирования, и также обогревания приватного дома. Эта энергия выполняет хорошие и уютные жизненные условия, и также не загрязняет внешнюю среду вредными веществами и отходами. Домашнее отопление выполняется при помощи бесплатной энергии, на 1 кВт электрической энергии система возвращает 4-5 кВт тепла

    Геотермальное теплоснабжение дома за городом хорошо и безопасно не прекращает работу без каких-то процессов сгорания, благодаря этому нет предпосылок к тому, что система может воспламениться или разразиться.

    Не меньше основное преимущество – нет надобности в покупке добавочных вытяжек и дымоотводов, которые могут понадобиться для оснащения бесперебойного функционирования других видов систем отопления. В ходе работы теплоснабжения от земли не отличаются опасные испарения и запахи, подобная система не издает избыточного шума, к тому же много места не займет.

    Геотермальные агрегаты, в отличии от твердотопливных и жидкотопливных систем, почти не видны для людей, они не разрушают целость фасада и домашнего интерьера. Не понадобится расходовать время на обдумывание данных вопросов, как хранение, доставка и приобретение топлива, потому как энергия планеты неисчерпаема.

    Еще 1 очень примечательный факт – при помощи геотермальных насосов можно обогревать помещения во время зимы или охлаждать загородный дом во время жары.

    Если вам нужно домашнее отопление теплом земли, то также необходимо учитывать его материальную сторону. Тут же напомним, что монтажный процесс такой системы попросит больших расходов если сравнивать с дизельным и газовым оборудованием.

    В противовес этому можно подчеркнуть, что уровень электропотребления намного меньше, так что в долговременной перспективе финансовая правильность приобретения собственно геотермального оборудования видна неподготовленным глазом. По словам разработчиков, с каждого израсходованного киловатта электроэнергии будет возвращено до пяти киловатт энергии тепла.

    Есть несколько вариантов, разрешающих потратить минимум пространства для установки тепловых насосов:

    1. работа подземных зондов. Чтобы это сделать понадобиться запустить в глубокую скважину специализированный контур, который наполнен антифризом;
    2. работа тёплых вод которые находятся в грунте. Чтобы это сделать понадобиться пробурить достаточно глубокую скважину. Подземные воды прогоняются через теплообменный аппарат, заранее выкачиваясь насосом;
    3. прокладка специализированных зонтов горизонтально меньше уровня зимнего оледенения на дне пруда.

    Заключение

    В заключение напомним, что геотермальное чистое в экологическом плане теплоснабжение для обогревания дома за городом эффектнее всего проявило себя при совместном рабочем режиме с «полами с подогревом». Это позволяет домовладельцу усладится неподражаемым уютом и удобством, и также сэкономить неплохую денежную сумму.

    Главное положительное качество подобного оригинального комбинирования состоит в том, что обеспечивается принцип одинакового нагрева всего помещения, мешая созданию зон перегрева. За год работы экономия от применения такой системы полов с подогревом и геотермального теплоснабжения может достигать порядка 20% если сравнивать с классическими радиаторными батареями.

    Геотермальное теплоснабжение собственными руками — вполне настоящий проект, который сулит немало выгод хозяевам частных строений. Разумеется, часть оборудования придется приобрести в готовом виде, потому как его изготовление дома просто нереально. Но очень большой объем работ можно создать и собственными силами, не заманивая профессионалов.

    Существенная экономия финансов — лишь одно из положительных качеств подобного решения. Еще 1 «плюс» — убежденность для материалов и выполненных работ.

    Тепло из-под земли. Программа \


    Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

    Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.