Геотермални отоплителни системи на селска къща: характеристики на направата сами

Знаем, че геотермията е топлината на Земята, а терминът „геотермална“ често се свързва с вулкани и гейзери у нас. В Русия геотермалната енергия се използва главно в индустриален мащаб, например има централи от Далечния Изток, работещи на базата на топлината на нашата планета.

Много хора са сигурни, че правенето на домашно геотермално отопление у дома е нещо фантазия. Не е ли? Но това е напълно погрешно! С развитието на съвременните технологии, битовата употреба на "зелена енергия" стана съвсем реална.

Ще говорим за принципите на алтернативното отопление, неговите предимства и недостатъци, съпоставими с традиционните отоплителни системи. Ще научите и за местоположението на топлообменника и как сами да монтирате геотермалното отопление.

Няколко исторически факта

Когато през 70-те години на миналия век петролната криза избухна, на Запад възникна горяща нужда алтернативни източници на енергия, Точно по това време започват да се създават първите геотермални отоплителни системи.

Днес те се използват широко в САЩ, Канада и западноевропейски страни.

Например в Швеция активно се използва водата в Балтийско море, чиято температура е + 4 ° С. В Германия въвеждането на геотермални отоплителни системи се спонсорира дори на държавно ниво.

В Русия работят Паужецкая, Верхне-Мутновская, Океанская и други геотермални централи. Но фактите за използване на енергията на Земята в нашия частен сектор са много малко.

Истинските предимства и недостатъци

Ако в Русия геотермалното отопление на частния сектор е сравнително малко, означава ли това, че идеята не струва разходите за неговото прилагане? Може би не бива да се занимавате с този въпрос? Оказа се, че това не е така.

Използването на геотермална отоплителна система е изгодно решение. Има няколко причини за това. Сред тях е бързата инсталация на оборудване, което е в състояние да работи дълго време без прекъсвания.

Ако използвате не вода, а висококачествен антифриз в отоплителната система, той няма да замръзне и износването му ще бъде минимално.

Ние изброяваме други предимства на този тип отопление.

• Процедурата за изгаряне на гориво е изключена. Ние създаваме абсолютно пожароустойчива система, която по време на експлоатацията си няма да може да причини никакви щети на корпуса. Освен това са изключени редица други аспекти, свързани с наличието на гориво: сега не е необходимо да се търси място за неговото съхранение, да се ангажира с подготовката или доставката му.
• Значителни икономически ползи. По време на работата на системата не се изискват допълнителни инвестиции. Годишното отопление се осигурява от силите на природата, които ние не купуваме. Разбира се, по време на работа на термопомпата се изразходва електрическа енергия, но в същото време обемът на произведената енергия значително надвишава потреблението.
• Фактор на околната среда Геотермалното отопление на частна селска къща е екологично решение. Липсата на процес на горене изключва навлизането на горивни продукти в атмосферата. Ако много хора осъзнаят това и подобна система за подаване на топлина ще получи дължимо широко разпространение, отрицателното въздействие на хората върху природата ще бъде значително намалено.
• Компактна система. Не е нужно да организирате отделна котелна стая в къщата си. Всичко, което ще е необходимо, е термопомпа, която може да бъде поставена например в мазето. Най-обемният контур на системата ще бъде разположен под земята или под вода, на повърхността на вашия сайт няма да го видите.
• Универсалност. Системата може да работи както за отопление в студения сезон, така и за охлаждане през летните горещини. Тоест, всъщност той ще замени за вас не само нагревател, но и климатик.
• Акустичен комфорт. Термопомпата работи почти безшумно.

Изборът на геотермална отоплителна система е икономически изгоден, въпреки факта, че трябва да харчите пари за закупуване и монтаж на оборудване.

Между другото, недостатъкът на системата са именно разходите, които трябва да отидете, за да инсталирате системата и да я подготвите за работа. Ще бъде необходимо да закупите самата помпа и някои материали, за да завършите инсталирането на външния колектор и вътрешната верига.

Тези разходи обаче се изплащат само през първите няколко години на експлоатация. Последващата употреба на колектор, положен в земята или потопен във вода, може да спести значителни разходи.

Освен това самият процес на инсталиране не е толкова сложен, че да се канят външни специалисти за неговото изпълнение. Ако не пробиете, тогава всичко останало може да се направи независимо.

Трябва да се отбележи, че някои занаятчии, в опит да спестят пари, се научиха да събират геотермални собствена термопомпа.

Относно източниците на геотермално отопление

За геотермално отопление можете да използвате следните източници на земна топлинна енергия:

• висока температура;
• ниска температура.

Високотемпературните източници включват например термални пружини. Можете да ги използвате, но обхватът на тяхното приложение е ограничен до действителното местоположение на такива източници.

Ако този вид енергия се използва активно в Исландия, в Русия термалните води са далеч от населените места. Колкото е възможно, те са концентрирани в Камчатка, където подземната вода се използва като топлоносител и се доставя до системи за водоснабдяване с гореща вода.

Но за използването на източници с ниска температура имаме всички необходими предпоставки. За тази цел са подходящи околните въздушни маси, земя или вода.

За извличане на необходимата енергия с помощта на термопомпа. С негова помощ се осъществява процедурата за преобразуване на температурата на околната среда в топлинна енергия не само за отопление, но и за подаване на топла вода на собственост на частен дом.

Принципът на работа на такова отопление

Ако сте запознати с това как работи климатик или хладилник, тогава приликата на тези процеси с принципа на функциониране на геотермалното отопление е очевидна. Основата на системата е термопомпа, която е включена в две вериги - външна и вътрешна.

За да организирате традиционна отоплителна система във всяка къща, е необходимо да се монтират тръби в нея за транспортиране на охлаждащата течност, а радиаторите, когато се нагряват, топлината ще влезе в помещенията. В нашия случай също са необходими тръби и радиатори. Те образуват вътрешната верига на системата. Може да се добави към веригата топли подове.

Външната верига изглежда много по-голяма от вътрешната, въпреки че нейните размери могат да бъдат оценени само през периода на планиране и инсталиране. По време на работа е невидим, защото е под земята или под вода. Обикновената антифриз на базата на вода или етилен гликол циркулира вътре в тази верига, което е много за предпочитане.

прехвърляне агент топлина във външната верига тя се загрява до състоянието на средата, в която е потопена, и се изпраща в "нагрята" форма към термопомпата. Чрез него концентрираната топлина се съобщава на вътрешната верига, в резултат на което водата в тръбите, радиаторите и подово отопление се нагрява.

По този начин ключовият елемент, който съживява цялата система, е термопомпата. Ако къщата ви има обикновена пералня, тогава знайте: тази помпа ще заема приблизително същата площ.

За да работи, той се нуждае от електричество, но, консумирайки само 1 кВт, той осигурява генерирането на 4-5 кВт топлина. И това не е чудо, тъй като източникът на "допълнителна" енергия е известен - това е околната среда.

Два вида топлообменник

Има две възможности за отопление на частна къща, използвайки нискотемпературни енергийни елементи на околната среда. Основата на системата и в трите случая е геотермална помпа.

Вътрешната верига остава непроменена за всеки метод за отопление, а основната разлика е местоположението на външната верига.

Геотермалното отопление се случва с топлообменник, разположен:

• изправено - разположени в кладенци, които разкриват или не отварят водоносния хоризонт;
• хоризонтално - топлообменниците на системи се поставят в яма или открито езерце под формата на намотка.

Всеки от видовете отопление, дадени тук, се характеризира със своите характеристики, недостатъци и предимства.

Ако възнамерявате да създадете такава отоплителна система със собствените си ръце, ще ви е интересно да научите повече за всеки тип.

Вариант №1. Вертикално поставяне на външен колектор

Този тип отопление се основава на интересен природен феномен: на дълбочина 50-100 м или повече от повърхността му земята има същата и постоянна температура 10-12 ° C през цялата година.

За да можем да използваме тази земна енергия, е необходимо пробийте вертикални кладенци, Технологията е почти същата като приготвянето на водоизточник.

За да постигнете максимално запазване на пейзажа, можете да пробиете няколко тръби от една и съща начална точка, но от различни ъгли.

Външната верига на системата ще бъде монтирана директно в тези кладенци. Това ефективно ще отнеме топлината му от земята. Разбира се, този метод трудно може да се нарече прост и нискобюджетен.

Уместно е в случаите, когато територията в съседство с къщата вече е оборудвана и нарушаването на нейния пейзаж е неподходящо. Дълбочината на сондажното пробиване може да достигне от 50 до 200 метра.

Конкретните параметри на кладенеца зависят от геоложката ситуация на обекта и параметрите на бъдещата конструкция. Срокът на експлоатация на този дизайн е приблизително 100 години.

За да инсталирате вертикална версия на система с топлообменник, която извлича подземна водна енергия, ще е необходимо да се пробият два водоносни хоризонтала.

От един от тях, наречен дебит, с помощта на помпа се изтегля вода, която след пренос на топлина се слива във второто, приемащо поколение.

Вариант №2. Хоризонтално подреждане на почвен колектор

За да положите външния контур с хоризонтален тип отопление, трябва да знаете колко дълбоко замръзва земята във вашия район.

Тръбите се полагат под нивото на замръзване в предварително подготвени окопи, като същевременно заснемат доста голямо пространство: за отопление на къща с площ от 200-250 квадратни метра. м, трябва да използвате около 600 квадратни метра. м топлообменник. Това са шестстотин части.

Ясно е, че при такива условия обемът на земните работи ще бъде значителен.Освен това трябва да вземете предвид местоположението на дърветата и друга растителност на обекта, за да не ги замразявате. Например, невъзможно е да се поставят колекторните тръби по-близо от един и половина метра от дърветата.

Този метод на инсталиране се използва, като правило, в случаите, когато сайтът просто се овладява за изграждане. Всички изчисления и планове за изграждането на вилата, организацията на нейното отопление и планирането на земята се извършват най-добре едновременно.

Потапяне на хоризонтален топлообменник в езерце

Този метод изисква специално подреждане на собствеността на дома - на разстояние около 100 м от резервоар с достатъчна дълбочина. Освен това посоченият резервоар не трябва да замръзва до дъното, където ще се намира външната верига на системата. И за това площта на резервоара не може да бъде по-малка от 200 квадратни метра. м.

Очевидното предимство на този метод е липсата на задължителни трудоемки разкопки, въпреки че все още трябва да се занимавате с подводното местоположение на колектора. И специално разрешение за такава работа също ще е необходимо.

Въпреки това, геотермалната инсталация, използваща водна енергия, все още е най-икономичната.

Направете го сами: какво и как

Ако вече инсталирате собствено геотермално отопление, тогава външната верига все още е по-добре да купите готови. Разбира се, ние разглеждаме само начини за хоризонтално подреждане на външния топлообменник: под повърхността на почвата или под водата.

Много по-трудно е сами да монтирате вертикален колектор за сондажи, ако нямате оборудване и умения за пробиване.

Термопомпата не е твърде голямо оборудване. В къщата ви не заема много място. В края на краищата, по размер той е сравним например с конвенционален котел на твърдо гориво. Свързването на вътрешния контур на вашия дом с него е проста задача.

Всъщност всичко се прави точно както при организацията и отопление окабеляване използване на традиционни източници на топлина. Основната трудност е подреждането на външната верига.

Най-добрият вариант би бил да използвате водно тяло, ако има такова на разстояние не повече от 100 м. Необходимо е неговата площ да надвишава 200 кв. m, а дълбочина - 3 m (среден параметър на замръзване). Ако този резервоар не принадлежи на вас, може да възникне проблем с получаването на разрешение за използването му.

Ако резервоарът е езерце, което е във ваше притежание, тогава въпросът е опростен. Водата от водоема може временно да се изпомпва. Тогава работата по дъното му може да се извърши лесно: ще е необходимо тръбите да се поставят в спирала, като ги фиксирате в това положение.

Земните работи ще са необходими само за изкопаване на окоп, който ще е необходим за свързване на външната верига към термопомпата.

След приключване на цялата работа езерцето може да се напълни отново с вода. В следващите няколко години външен топлообменник трябва да работи правилно и да не създава проблеми на собственика си.

Ако имате на ваше разположение парцел, върху който трябва само да построите жилища и да отглеждате градина, има смисъл да планирате хоризонтален почвен тип топлообменник.

За това трябва да се направи предварително изчисление на площта на бъдещия колектор въз основа на параметрите, които вече са посочени по-горе: 250-300 кв. м колектор на 100 квадратни метра. м отопляема площ на къщата.

Изкопите, в които да се полагат тръбите на веригата, трябва да бъдат изкопани под нивото на замръзване на почвата.

И още по-добре - просто извадете почвата до дълбочината на замръзването й, поставете тръбите и след това върнете почвата на мястото си. Работата е отнемаща време, трудна, но с голямо желание и решителност можете да я завършите.

Разходи и перспективи за изплащане

Разходите за оборудване и неговото инсталиране по време на изграждането на геотермалното отопление зависят от капацитета на агрегата и от производителя.

Всеки избира производител, ръководен от собствените си съображения и информация за репутацията и надеждността на определена марка. Но мощността зависи от площта на стаята, която ще се обслужва.

Ако вземем предвид точно мощността, тогава цената на термопомпите варира в следните диапазони:

• 4-5 кВт - 3000-7000 конвенционални единици;
• 5-10 кВт - 4000-8000 конвенционални единици;
• 10-15 кВт - 5000-10000 конвенционални единици.

Ако добавим към тази сума разходите, необходими за завършване на инсталационните работи (20-40%), тогава ще получим сума, която за мнозина изглежда напълно нереалистична.

Но всички тези разходи ще се изплатят в съвсем разумни условия. В бъдеще ще трябва да плащате само незначителни разходи за електричество, необходимо за работата на помпата. И това е всичко!

Както показва практиката, геотермалното отопление е особено полезно за домове с обща отопляема площ от 150 квадратни метра. м. За пет до осем години всички разходи за организиране на отоплителни системи в тези къщи се изплащат напълно.

Ако геотермалното отопление не е особено търсено сред собствениците на частни къщи, тогава ефективността на геловите системи вече е оценена от жителите на южните райони. технология съоръжения за слънчево отопление достатъчно просто, а неговата икономическа ефективност и практичност се потвърждава от дългогодишния опит в използването на западните страни и нашите сънародници.

Допълнителна информация за алтернативните източници на енергия е предоставена в тази статия.

Изводи и полезно видео по темата

Ако ви е по-лесно да възприемате визуална информация, тогава това видео ще ви позволи да видите със собствените си очи как функционира геотермалната система, както и да научите повече за това кой и защо този вид отопление е от полза.

Каним ви да гледате кратко видео, в което собственикът на хоризонтален колектор за подпочвени разкази ще разкаже за своите впечатления от работата му.Освен това, гледайки това видео, ще научите за текущите разходи, свързани с работата на геотермална отоплителна система.

Всеки собственик на частна къща сам избира дали да купува услугите на организации, доставящи ресурси, или да разчита само на себе си. При това той се ръководи от списък от съображения.

Целта, която си поставим за себе си е да не ви подтикнем към готов извод, а да споделим информация за опциите за решаване на проблема, пред който сте изправени.

Имате нещо за допълване или имате въпроси относно геотермалното отопление на частна къща? Можете да оставяте коментари за публикацията. Контактната форма се намира в долния блок.