Геотермальное отопление частного дома. Что это такое?




Нетривиальное решение вопроса получения недорогого и экологически безопасного тепла для дома предлагает использование температуры самой Земли. Причем не надо углубляться в поисках слоев горячей воды, тем более, что таких мест не так уж много.

Оказывается, достаточно просто добраться до уровня с постоянной температурой. А это может оказаться всего в нескольких метрах от поверхности. Как же получается много тепла почти из ничего?

Секрет кроется в специальном устройстве, называемом тепловым насосом. Несмотря на столь откровенное название, этот агрегат перекачивает не тепло, а теплоноситель.

Процесс напоминает работу кондиционера или холодильника, кому как нравится. Подобие объясняется тем, что и в том и другом аппарате имеется, образно говоря, холод с одного «конца» и тепло – с другого.

Принцип работы

отопление геотермальное принцип работы

В системе есть два контура:

  • первый отбирает тепло (небольшое) от подземных слоев;
  • второй – выдает уже много тепла в обогреваемый объем.

Теплоносителем выступает классический фреон или другой теплоноситель с аналогичными характеристиками. Температура его испарения достаточно низка, следовательно, уже при имеющихся 10 градусах в толще земли фреон превращается в газ.

Потом этот газа сжимается компрессором и его температура повышается примерно до 80 градусов. А этого уже достаточно для того, чтобы прогреть какой-то объем воздуха.

Высокая температура передается теплоносителю второго контура, который является системой обогрева помещения.

Фреон, исполнив свою роль, поступает в испаритель, где снова расширяется, охлаждается и следует за новой порцией бесплатного тепла. И так до бесконечности, точнее до первой серьезной поломки.

Причем поломка может произойти только в компрессорной части системы, поскольку это единственное место, где есть движущиеся части, что говорит о высокой надежности устройства в целом.

Разновидности

отопление геотермальное типы

Различие в системах геотермального отопления имеются в способах отбора земного тепла, точнее, в принципах организации контура. Условно их можно отнести к трем категориям:

  1. Самым эффективным считается вариант с использованием тепла достаточно глубоко залегающих грунтовых вод. В этом случае бурятся скважины до 200 метров. Метод хорош тем, что можно уложиться на малой площади;

  2. Несколько проще выглядит вариант с горизонтальным теплообменником, заложенным ниже уровня промерзания для данной местности. Однако простота изготовления подобного сооружения требует значительной площади;

  3. Третий вариант предлагает обойтись без грунтовой шахты, но предполагает наличия водоема недалеко от объекта отопления. Достаточно водоема глубиной около трех метров и площадью не меньше 200 квадратных метров.

    Такой метод является наименее капиталоемким

Преимущества

геотермальное для чего

Как любая система теплоснабжения, геотермальная может:

  • давать тепло в дом;
  • обеспечить хозяйственные потребности горячей водой;
  • кондиционировать воздух.

То есть, имея в доме такую систему, жители не будут мерзнуть зимой, в ванне или сауне будет всегда горячая вода, а летом не будет проблем с жарой – геотермальная система обеспечит прохладу.




Тепловой насос для отопления дома поможет:

  • подогреть или охладить воду в бассейне;
  • обеспечить комфортные условия для тепличных растений;
  • обогреть автостоянку.

Рачительный хозяин найдет множество точек приложения полезных свойств этой системы.

Опыт показал, что геотермальное отопление весьма эффективно работает с «теплым полом»

Высокая эффективность теплого пола удачно сочетается с экономичностью системы, создающей ненавязчивый комфорт, равномерно распределяя тепло по всему дому.

Оборудование

геотермальное отопление насосы

Состав оборудования становится понятным при рассмотрении технологической схемы отопления. Главным элементом геотермальной системы является тепловой насос.

Его габариты не превышают размеров средней стиральной машины, что позволяет устанавливать насос без особых затруднений. Сам насос технологически включается в два контура:

  • внутренний;
  • внешний.



Внутренний контур представляет собой знакомую систему теплоснабжения дома – радиаторы с трубами.

Внешний контур является тем самым устройством, который «добывает тепло», и находится под землей или в воде. Во внешний контур входит:

  • коллектор-теплообменник;
  • трубы, соединяющие его с насосом.

Коллектор также можно устроить из труб. Таким образом, главной составляющей системы являются трубы и фасонные детали для их соединения, не говоря уже о радиаторах отопления и средствах потребления горячей воды – ванны, раковины и прочее.

Монтаж

геотермальное отопление монтаж

  1. Сборка системы заключается в основном в соединении составляющих элементов и теплового насоса в единое целое.

  2. Внешний контур целесообразно собрать из полиэтиленовых труб, что обеспечит его долгую сохранность и работоспособность.

  3. Принято считать, что метр коллектора может дать около 50 ватт тепловой энергии. Из этих соображений рассчитывается общая потребность в трубах.

  4. В зависимости от схемы – вертикальная или горизонтальная – необходимо пробурить скважину соответствующей глубины или занять соответствующую площадь бассейна.

Преимущества и недостатки

геотермальное отопление  преимущества

Оценивая систему геотермального отопления, следует помнить об относительности всего и всея. Из безусловных достоинств можно отметить:

  • Практическую неисчерпаемость источника энергии и его доступность. Найти достаточную площадь для устройства внешнего контура не составит труда даже на небольшом участке;

  • Пожарная и экологическая безопасность системы. Отсутствие сгораемого топлива исключает неконтролируемое горение, с другой стороны, где нет сжигания, там нет и выбросов;

  • Относительно бесшумная работа оборудования. Единственный источник шума в системе – тепловой насос, сравнимый по уровню шума с бытовым холодильником;

  • Небольшие эксплуатационные расходы;

  • Надежная работа в течение длительного времени. Поскольку в системе нет механического движения (за исключением теплового насоса), то нет и механического износа.

Серьезным недостатком, ограничивающим широкое использование геотермального отопления, является:

  • В первую очередь стоимость самого теплового насоса и потребляемой им электроэнергии.

  • В зависимости от выбранной схемы и окружающих условий могут оказаться достаточно дорогими монтажные работы.

Тем не менее, имеющиеся достоинства – экономия ресурсов и всесторонняя безопасность – делают геотермальное отопление достаточно эффективной альтернативой традиционным системам жизнеобеспечения.


Пожалуйста, поделитесь статьей, если она вам понравилась: