Принцип работы и особенности геотермального отопления загородного дома

Природные ресурсы исчерпаемы, и энергия – не исключение.

Поэтому человечество все время находится в поиске новых источников энергии.

Одна из таких альтернатив – геотермальные системы отопления частного дома.

Что это такое?

Геотермальное отоплениеГеотермальная система обогрева загородного дома в действии напоминает кондиционер (холодильник): подобно рефрижератору, охлаждающему воздух, тепловой насос геосистемы нагревает теплоноситель.

Дом обогревается теплом Земли: расположенный в помещении насос использует энергию грунта или грунтовых вод, превращая ее в тепло.

Оно, в свою очередь, нагревает теплоноситель системы обогрева.

Главная «мышца» геотермальной системы – компрессор, «сжимающий» и переносящий тепло.

Для работы ему необходима электрическая сеть.

Компрессор в тепловом насосе «трудится» вместе с испарителем, дроссельным клапаном и конденсатором.

Принцип работы с энергией Земли

Принцип работы геотермального отопления загородного дома основан на обратном цикле Карно:

Схема геотермального отопления

  1. коллектор наполняется жидкостью-незамерзайкой, которая и переносит тепло из недр земли к насосу – соленой водой, водой со спиртом или гликолевой смесью;
  2. эта энергия в испарителе переходит хладагенту с низким градусом кипения, что приводит к стремительному закипанию и превращению в пар (испарению);
  3. действующий компрессор увеличивает давление этого пара, что вызывает повышение его температуры;
  4. конденсатор охлаждает хладагента, который передает тепло контуру обогревательной системы, и, соответственно, конденсируется;
  5. в завершении цикла хладагент вновь попадает в компрессор через дроссельный клапан, и круг начинается заново.

Тепловой насос можно назвать «холодильником наизнанку»: хладагент холодильника греется за счет тепла продуктов и нагревает среду вне устройства, выходя через трубки на заднюю стенку.

А в случае с обогревом выделяемое тепло греет теплоноситель в самой системе отопления загородного дома.

Самый оптимальный вариант такого обогрева – теплые полы.

Важно! С качественным и верно рассчитанным теплозаборным контуром тепловой насос, потребляя 1кВт энергии, может отдать системе до 5кВт тепла.

Какими бывают системы отопления?

Виды геотермальных системГеотермальные системы обогрева загородного жилища, а точнее, их теплообменники бывают трех видов:

  • Горизонтальные.

Трубы такого контура выстилаются на глубине, превышающей слой промерзания земли.

Этот теплообменник идеально подойдет для больших площадей без деревьев – «голых» приусадебных участков.

Труба горизонтального контура должна располагаться на расстоянии свыше полутора метров от кроны дерева.

В густозаселенных коттеджных городках такой вариант теплообменника вряд ли приемлем: чтобы отопить дом в 250 квадратов, нужно выделить целых 600 квадратов для контура системы обогрева.

  • Вертикальные.

Такие теплообменники – настоящая роскошь.

Чтобы установить вертикальную систему геотермального отопления дома потребуется специальная бурильная техника.

При установке этого теплообменника контур опускают на глубину от 50 до 200 метров.

Чтобы повысить тепловую мощность, делают несколько скважин, а их трубопроводы соединяют специальными коллекторными узлами.

Главное преимущество вертикального теплообменника – возможность монтажа без повреждений приусадебного участка.

  • Водоемные.

Установка такой обогревательной системы требует меньших затрат – землекопные работы отпадают за ненадобностью.

Однако, на территории участка (не дальше ста метров от дома) должен быть водоем площадью от 200 квадратов и глубиной от 2 метров.

Контурные трубы прокладывают по дну на глубину, превышающую глубину промерзания – те самые 2-3 метра.

Плюсы и минусы геотермальной системы

Как и любой другой вид отопления загородного дома, система на энергии Земли имеет свои плюсы и минусы.

Среди преимуществ можно выделить:

Тепловой насос для геотермального отопления

  1. бесплатный источник энергии – земляные ресурсы;
  2. экологичность – процесс отопления не сопровождается выбросами веществ в атмосферу;
  3. безопасность – топливный насос не содержит горючее, что исключает возгорание;
  4. отсутствие запаха;
  5. бесшумность;
  6. большой гарантийный срок – до 25 лет;
  7. отсутствие топлива и сопровождающих расходов – нет топлива – нет трат на его доставку и хранение;
  8. небольшое потребление электроэнергии, по сравнению с теплоотдачей (1 к 5);
  9. отсутствие обслуживания – геотермальная система автономна и не требует ухода;
  10. возможность пользоваться системой как кондиционером – в этом случае тепло дома греет хладагент, который отдает его во внешний тепловой коллектор.

К недостаткам геотермальной системы отопления относят:

  • сложность монтажа;
  • высокая стоимость – оборудование и монтажа такой системы обойдутся в кругленькую сумму.
Важно! Можно неплохо сэкономить, установив систему геотермального отопления дома своими руками, однако это потребует точных расчетов и консультаций со специалистом.

Бивалентная схема

Эта система представляет собой два источника тепла, использующихся одновременно.

Применяется она при очень низких температурах, разгружая основную систему обогрева.

При бивалентной системе к тепловому насосу для отопления подключают, к примеру, электрический котел.

Такой «помощник» позволит сэкономить на мощности самого насоса в системе геотермального отопления частного дома, что, конечно, скажется на его цене.

Сколько стоит?

Стоимость геотермальной системыСтоимость системы геотермального отопления зависит от качества оборудования и материалов.

К примеру, тепловой насос без учета монтажа обойдется в 87 000 – 122 000 рублей (от 5.1 кВт до 8.1 кВт).

Насос от 9.4 кВт мощностью будет стоить от 147 000 рублей.

За насос мощностью от 11.3 кВт до 16.5 кВт придется выложить 170 000 – 230 000 рублей.

Вертикальная и горизонтальная системы, в зависимости от мощности, площади дома и дополнений (возможности подключения подготовки теплой воды, например), обойдутся в 350 000 – 750 000 рублей.

Бурение скважины с опрессовкой и установкой зонда обойдется примерно в 1000 рублей за погонный метр, не учитывая стоимости наконечников и самой трубы.

Водоемная геотермальная система отопления стоит от 300 000 до 640 000 рублей.

Установка теплых полов будет стоить в районе 3000 рублей за квадратный метр.

Геотермальная система обогрева загородного дома – идеальная возможность забыть об уходе за отоплением и много лет наслаждаться домашним уютом.



4
Оставить комментарий

avatar
4 Цепочка комментария
0 Ответы по цепочке
0 Последователи
 
Популярнейший комментарий
Цепочка актуального комментария
3 Авторы комментариев
Dima GradaКристина ГрозаNina Anisimova Авторы недавних комментариев
  Подписаться  
новее старее большинство голосов
Уведомление о
Ирина Щербина
Гость

Самое привлекательное – это возможность забыть об уходе и много лет наслаждаться домашним уютом! Не к этому ли идеалу мы стремимся? Сделал – и забыл на многие годы!
Стоимость оборудования, материалов, работ наверняка оправдает себя: если сосчитать, сколько за 25 лет понадобится денег и усилий на отопление дома, то цена не покажется слишком большой.
Только без специалиста, скорей всего, не разобраться. Так что следует в уме прибавить энную сумму еще и за выполнение работы.

Nina Anisimova
Гость

В нашей стране геотермальное отопление домов пока еще пользуется не очень большим спросом. Думаю, что связано это с высокой ценой оборудования и монтажа. Ведь цена такого отопления значительно превышает любой другой вид отопительных систем. Хотя если сосчитать, то получается , что геотермальная система обогрева очень выгодна и в ходе эксплуатации окупает себя в несколько раз.

Кристина Гроза
Гость

Я считаю, что за таким видом отопления, как геотермальное, будет будущее. Этот вид отопления со временем громко заявит ос себе и хорошо себя зарекомендует.

Dima Grada
Гость

Система отопления в частных, как и муниципальных домах, может быть однотрубной или двухтрубной. Судя по названию системы, они отличаются количеством труб, по которым поступает и возвращается жидкость. Своими руками вы можете сделать любую, какая более оптимально впишется в ваш частный коттедж.