Популярность автономных коммуникаций растет из года в год. Причина – бесперебойное возобновляемое пользование ресурсом – водой, теплом, электричеством – по низкой себестоимости. Тем не менее ряд сложностей есть и прежде, чем решаться на установку какой-либо системы следует ознакомиться с требованиями к ней. Сегодня речь о геотермальном отоплении дома и стоимости под ключ.
Виды геотермальных систем отопления
Принцип получения тепловой энергии состоит в сборе ее из недр земли или водоема. В зимний период природные ресурсы способны накапливать тепло в толще грунта или незамерзающей воде. Оно посредством комплектующих системы выводится на поверхность и расходуется на бытовые нужды. Работа основана на продвижении в коллекторах и трубах особого теплоносителя – фреона и схожа с процессами происходящим в холодильнике. Забор тепла из недр почвы или водоема, отдача трубной разводке, повторяющийся цикл.
Комплектация системы состоит из следующего:
- Тепловой насос. Его задача генерировать перекачку тепла из грунта или водоема в систему домашнего теплоснабжения.
- Магистрали. Разводка уходит в глубину грунта вертикально или располагается в толще земли горизонтально.
- Фреон – теплоноситель. Вскипая при низких температурах, он поднимается по магистральному трубопроводу, чтобы, в свою очередь, отдать тепло воде, циркулирующей по радиаторам.
Кажущая простота системы, тем не менее сложна в установке – ею занимаются только профессионалы.
Варианты обустройства геотермального отопления
Система прокладывается несколькими способами, требующими определенных территориальных условий. Например:
- Горизонтально, ниже уровня промерзания земли. Для такого варианта требуется внушительная придомовая территория, исключающая насаждения, постройки и сам дом. Иначе, количества тепла, произведенного тепловым насосом, будет недостаточно для комфортной оптимальной температуры.
- Горизонтально по дну водоема. Считается самым экономически выгодным, так как температура воды зимой больше чем у грунта, следовательно, энергоэффективность лучше. Не требуется снимать слой почвы у дома, что располагает к обустройству территории. Но способ выгоден владельцам участков, чья недвижимость расположена в непосредственной близости от источника воды – озера, пруда.
- Вертикальный зонд. Не требует чистоты почвы и ее обширности, равно как и водоема, однако, дорогостоящий из-за специально пробуренной скважины не менее 30 м.
Профессиональную оценку даст только специалист, побывавший на участке. Кроме территории, важно оценивать состав грунта – на песчаниках геотермальное отопление практически бесполезно, требуются влажные суглинистые почвы.
Смета геотермальной системы
Владельцы частных домов, загоревшись идеей бесплатного получения тепла, должны рассматривать ситуацию на трезвую голову – чтобы получить экономически выгодную систему, окупающую себя, требуется вложиться в нее достаточно серьезно, так как самостоятельно геотермальное отопление не устроить. Установки баснословно дороги. Судите сами:
- Стоимость теплового насоса. Производительность зависит от мощности, агрегата, которую рассчитывают заранее исходя из нужд на потребление. Приблизительная формула расчета – 1 кВт на 10 кв. метров площади – не дает правильного результата, так как не учитывает материала стен, полов и нужды в ГВС (горячем водоснабжении).
- Земляные работы. Вручную выкопать котлован ниже уровня промерзаемости земли и обустроить его по всем правилам – нереально. Равно, как и пробурить скважину. Придется нанимать строительную технику и сопутствующую бригаду.
Совет – заниматься обустройством геотермального отопления должна одна компания – разрозненные виды работ обойдутся дороже в будущем, особенно если по вине какой-либо бригады случатся неполадки – гарантии нет.
- Цена комплекта труб. Геотермальная установка предполагает наличие трех контуров: внешнего, за пределами жилого дома, среднего, находящегося внутри корпуса насоса и внутреннего – трубной разводки домашней системы.
- Стоимость монтажа. Кроме установки насоса и зондов, учитываются пусконаладочные работы, монтаж теплого пола и прочие сопутствующие работы.
Кроме перечисленных расходов, требуется упомянуть о бюрократических проволочках. Те организации, чьи коммуникации проходят по участку – газоснабжение, электричество, вода – должны дать добро на проведение земляных работ. Соответственно, проходит экспертиза на предмет целесообразности устройства, что, естественно, также потребует вложений. Важно приготовиться к растрате нервных клеток – это не шутка!
Факторы рациональности использования
Важно помнить, что сама по себе автономная установка получения дешевого тепла (учитываются расходы на электроэнергию) рациональна только после выполнения следующих условий:
- Качественное утепление дома. Включая фасады, полы, потолки. Учитывают материал строительства – камень и кирпич существенно увеличат расход мощности теплового насоса. Что повлечет за собой удорожание проекта и оплаты по счетам.
- Правильный расчет теплопотерь. На них напрямую влияет архитектура и планировка дома. Объект с большим количеством окон и дверей, а также объемы технологических проемов – главные факторы утечек тепла.
- Теплообменники с материалами высокой передачи тепла. Коэффициент известен заранее.
- Климатические условия. Минусовые температуры Сибири или Урала совсем не такие как на востоке и западе России. Холодные регионы требуют большей мощности агрегата.
- Требуемое горячее водоснабжение. Жилой дом с круглогодичным проживанием, несколькими санузлами, баней и ванными отличается большим расходом воды на бытовые нужды, чем скажем дача с кухней. То есть это также увеличит расход ресурсов.
- Влияние холодных подземных течений. Это выясняется на этапе разработки проекта. Иначе укладка и пуск в работу геотермальных труб с неучтенными источниками отрицательно скажется на продуктивности всей системы.
Самостоятельно учесть все нюансы установки альтернативного источника тепла – нельзя. Нет необходимых знаний. Для этого выбирают компанию по профилю и просто наслаждаются результатом. Окупаемость проектов наступает через 5–10 лет эксплуатации.
Стоимость геотермального отопления под ключ
Преимущество монтажа под ключ – налицо. Кроме вложений, самостоятельно делать ничего не придется – многие фирмы берут на себя обязательства, связанные с бумажной волокитой. Также любые виды работ имеют гарантию, в случае неудовлетворительного результата, обеспечена компенсация – это отдельный пункт в договоре.
- Для жилого дома площадью до 80 кв. м – от 350 тыс. рублей. Низкая стоимость обусловлена наличием насоса небольшой мощности.
- Коттедж от 100 кв. м – от 440 тыс. рублей.
- Площадь от 130 кв. м – от 520 тыс. рублей.
- До 220 кв. м – от 750 тыс. рублей.
Цены приведены приблизительные и зависят от стоимости выбранного оборудования. Как удешевить проект, подскажут специалисты при обращении в компанию. Однако, делать выбор малой мощности в пользу стоимости нельзя – это скажется на продуктивности системы.
Видео по обустройству геотермального отопления под ключ
Преимущества геотермального отопления дома своими руками
Все большее количество владельцев частных домов считают отопление геотермального типа чем-то из области фантастики и что данный способ подойдет исключительно для тех местностей, где присутствуют горячие источники или вулканическая активность. А по той причине, что для территории России данные явления не распространены, то развитие использования подобного метода выглядит немного туманно. Данное мнение достаточно ошибочно, на самом деле насос геотермального типа достаточно успешно генерирует тепло даже при невысокой температуре, что дает возможность применять метод на территориях с умеренным климатом, причем достаточно эффективно. Под силу ли самостоятельно смонтировать подобное отопление? Ниже будет дан ответ на этот вопрос.
Классификация по типу конструкции
Принцип работы подобного отопления немного похож с принципом работы того же кондиционера или домашнего холодильника. Что касается основного элемента, то им является тепловой насос, который включен одновременно в два контура.
Внутренний контур – это традиционная система отопления, которая состоит из радиаторов и труб, что касается внешнего, то это больших размеров теплообменник, который может находиться под толщей воды или под поверхностью земли. Внутри него, как правило, циркулирует жидкость, имеющая в составе антифриз, так же как и обычная вода. Подобный теплоноситель принимает на себя температуры среды, которые потом уже немного подогретые поступают в тепловой насос. Тепло, которое было аккумулировано передается внутреннему контуру, именно это и осуществляет нагревание воды в радиаторах и трубах. Геотермальный тепловой насос является ключевым элементом подобной системы, по сути, это компактных размеров агрегат, занимающий места не больше, чем обычная стиральная машина.
Схема работы теплового насоса
Стоит отметить, что установка подобного вида отопления является достаточно дорогостоящим и трудоемким процессом. Приличные деньги придется потратить на приобретение специального оборудования, а также на проведение земляных работ. Именно по этой причине все большее количество людей принимают решение осуществить геотермальное отопление дома своими руками.
Для того, чтобы все получилось, необходимо разобраться в том, какие системы применяются чаще всего, а также важно уяснить некоторые особенности всех видов данного устройства. Прежде всего стоит знать, что есть три основных вида теплообменников:
- горизонтальный;
- вертикальный;
- водоразмещенный.
Горизонтальный теплообменник
Достаточно часто применяется именно такой вид контура. При его устройстве трубы укладываются в специальные траншеи на глубину немного превышающую уровень промерзания почвенного покрова в данной местности. Есть один недостаток у подобной системы – необходима большая площадь для размещения коллектора, и далеко не каждый застройщик может себе позволить установку подобного типа конструкции. Кроме того, если на участке растут деревья, оборудования должно отстоять от них на расстоянии примерно полтора метра.
Теплообменники в траншее
Вертикальный теплообменник
Более компактным по размерам, но при этом более дорогим является вертикальный теплообменник, для монтажа которого большой площади не потребуется, но не обойтись без специального бурильного оборудования. Глубина скважины в обязательном порядке должна быть в диапазоне от 50 до 200 метров. Данный метод считается дорогостоящим, но при этом в состоянии прослужить до 100 лет. Особенно такой метод актуален в том случае, если планируется произвести геотермальное оборудование дома, расположенного за городом, а также имеющего прилегающую обустроенную территорию. Данный метод позволяет окружающий ландшафт сохранить в нетронутом виде.
Укладка теплообменных труб в скважину
Водоразмещенный теплообменник
Подобная конструкция является наиболее экономичной, она использует энергию тепла воды. Рекомендуется монтировать ее на расстоянии до водоема, расположенного поблизости не больше 100 метров. Контур из труб укладывается на дно в виде спирали, глубина залегания не должна превышать три метра, а рекомендуемая площадь водоема должна составлять не менее 200 кв. метров. Еще одним преимуществом такой конструкции является отсутствие необходимости производить сложные трудоемкие работы, на которые в обязательном порядке необходимо получить необходимое разрешение.
Как видно из всего сказанного выше, осуществить геотермальное отопление самостоятельно, своими руками, не так просто. Самым оптимальным вариантом является последний вариант, но здесь есть некоторые нюансы, без наличия которых он будет невозможен, в частности он невозможен при отсутствии водоема.
Важно особо выделить такой момент, что при трате приличных материальных средств на дорогую технику не стоит экономить на монтаже, так как именно от этого прямо зависит эффективность всей системы и ее качество.
Преимущества геотермального отопления
Впервые подобные установки присутствовали исключительно в богатых домах, но сейчас становятся все более популярными и доступными. Это основано на достаточно большом количестве положительных характеристик:
- для того чтобы обогреть помещение берется тепловая энергия от земли, исчерпать которую невозможно;
- нет риска возгорания;
- нет необходимости покупать топливо и отводить место для его хранения;
- в процессе работы не образуются вредные выбросы, система полностью экологична и безопасна;
- установленная система не нуждается в контроле, все работает в автономном режиме;
- экономичность заключается в отсутствии необходимости тратить материальные средства на обслуживание;
- при всем большом разнообразии предлагаемых моделей, производительность каждого неизменно высока.
Описываемая геотермальная система отопления идеально сочетается с системой теплого пола. Благодаря применению такого дуэта можно обеспечить равномерное распределение нужной температуры, что будет препятствовать образованию зоны перегрева. Метод отопления максимально выгоден для помещения с площадью примерно 150 метров квадратных. Как правило, все затраты на установку окупаются за какие-то три года. При учете того факта, что привычные теплоносители постоянно дорожают и быстро выходят из строя, использование такого вида отопления, которое однажды было установлено и в состоянии прослужить не менее 100 лет, будет вполне оправданным.
Основные моменты монтажа
Внутри помещения устанавливаются специальные элементы, которые ничем не отличаются от распространенного водного отопления. Помещение также будет отапливаться батареями, а также радиаторами, к которым по трубам будет передаваться тепло.
Основная часть конструкции располагается строго под землей, если это вертикальный или горизонтальный метод монтажа. В доме устанавливается специальный теплогенерирующий прибор, занимающий совсем мало места. Как правило, на нем можно регулировать показатели температуры, за счет регулирования подачи тепла. Установка отопительной системы производится, как обычно. Стоит отметить, что в частных домах или в зданиях небольшой площади подобный генератор отопительной системы устанавливается в подвале или ином отдельном помещении.
Геотермальные теплообменные трубы
Есть некоторые функциональные особенности у подобной отопительной системы – в летнее время подобное отопление в состоянии выполнять роль кондиционера. Для этой цели придется просто запустить обратный механизм, в процессе которого теплообменник будет принимать на себя охлаждающую энергию.
Заключение
Геотермальное отопление загородных домов можно установить своими руками, справится с подобной работой может практически каждый хозяин, и потому осуществление строительства данной конструкции становится все более популярно. Более того, в настоящее время создаются специальные университеты, направление которых заключается в том, чтобы максимально эффективно улучшить систему отопления, а также разработать максимальное простой и при этом функциональный метод установки, включающий самостоятельное осуществление всех расчетов, на какой глубине лучше всего производить бурение и так далее. Все большее количество людей получают образование в таких университетах.
Обогрев дома теплом земли
Альтернативные источники энергии в нашей стране хоть и с малой скоростью, но набирают популярность. И если, например, в Европе эта скорость, как минимум равняется скорости зайца, то в России – это черепаха, которая подвернула ногу.
Причины такого положения дел понятны – в Европе переход на альтернативные источники энергии субсидируется, а у нас нет. Там правительством движет стремление уменьшить зависимость своего государства от стран экспортеров энергоресурсов, а также улучшить экологию страны. В России же власть заинтересована лишь в том, чтобы мы покупали бензин, газ и другое топливо, потому что так можно легко ей заработать. Поэтому в нашей стране желание использовать энергию альтернативных источников объясняется чаще всего одним – снизить свою зависимость от естественных монополий.
И хотя на сегодняшний день использование альтернативных источников энергии не выгодно, чувство независимости никогда не покинет вас, если вы будете это делать. Тем более никто не знает, что будет в нашей стране завтра. Вдруг цены на газ и нефть так сильно взлетят, что многие себе не смогут позволить ни включить свет, ни постирать, ни приготовить, ни помыться. Или просто все отключат. А у вас свой дом, который снабжается электричеством от “ветряка” и солнечных батарей, вода добывается из скважины насосом, а отапливается он теплом земли.
О последнем и хотелось поговорить в настоящей статье. Обогрев дома теплом земли – это на сегодняшний день вполне реальная задача. Ведь на глубине от 3-20 метров температура постоянно положительна и составляет 5-10°С. Умные люди, зная это, придумали, как доставлять тепло земли в дом и использовать его для его отопления, а также нагрева воды и кондиционирования.
Технология заключается в следующем: в грунт помещается трубопровод , после чего он заполняется специальным раствором , имеющий низкую температуру замерзания , а в конце этот трубопровод подключают к тепловому насосу .
Тепловой насос – это уникальное оборудование, которое зимний период отапливает и снабжает ваш дом горячей водой, забирая его из земли, а летом – переносит тепло дома в грунт. Потребляет такая установка 1 кВт электроэнергии, производя при этом около 5 кВт тепловой энергии.
Плюсы обогрева дома теплом земли:
- такой способ на много экономичнее, чем традиционный, как минимум в 3-4 раза;
- абсолютная экологичность, так как не предусмотрено вредных выбросав;
- срок службы системы составляет 25-30 лет (в этот период обычно даже обслуживание не требуется);
- нет необходимости подключаться к магистрали, а также постоянно закупать газ, дизельное топливо, дрова и другое топливо;
- для установки системы не требуется никаких согласований.
Минусы обогрева дома теплом земли:
- система не является полностью автономной – для работы установки требуется электричество;
- большой объем земляных работ;
- дороговизна.
В зависимости от вашего желания и размера территории на сегодняшний день вы можете установить одну из трех типов таких установок: поверхностные, глубинные, компактные.
Поверхностные установки представляют собой горизонтальные трубы, расположенные обычно на глубине ниже уровня промерзания (например, для Нижнего Новгорода, если грунт песчаный эта глубина составляет около 1,8 м, при глинистом – около 1,5 м). Данный вариант подходит для людей с большой территорией участка, так как только для установки труб понадобиться около 200 м2.
Если территория небольшая, целесообразно применять глубинные установки или IVT-компактные коллекторы. Они позволяют использовать низкопотенциальную тепловую энергию грунтового массива, лежащего на глубине от 10 до 20 м. Другими словами, в этом случае трубы располагаются вертикально.
Подытожим. Обогрев дома теплом земли – это надежный способ обеспечить круглогодичный комфорт, а также способ внести свой вклад в экологию планеты.
Отопление из недр земли
Вы слышали о том, что в качестве отопления можно использовать тепло земли? Оказывается это не такая уже редкость. Причём не в Долине гейзеров на Камчатке, а в нашей с вами Европе. Солидные европейские фирмы (Buderus, например) выпускают специальное оборудование – тепловые насосы, которые отапливают помещения, используя тепло земли.
С развитием цивилизации вопрос об использования возобновляемых источников энергии становится все более актуальным. Энергия земли, воды, ветра или солнца – вот отличное решение энергетической задачи в разрезе экологии. Вместо традиционной энергетики, использующей в качестве топлива нефть, газ или уголь, экологи рекомендуют разрабатывать и внедрять альтернативные энергетические установки.
Одним из самых ярких примеров применения нетрадиционной энергетики могут служить высокоэффективные тепловые насосы, использующие в качестве «топлива» тепло земли, которые не только не загрязняют окружающую среду, но и гораздо более экономичны, нежели их традиционные аналоги.
За рубежом тепловые насосы используются для организации автономных систем отопления и вентиляции уже около полувека. За это время данный вид альтернативного отопления стал настолько популярен, что часто преобладает по частоте использования над традиционными отопительными системами. Тепловые насосы настолько удобны и экономичны в эксплуатации, что на фоне общего удорожания углеводородных источников энергии, кажутся чуть ли не единственным правильным решением данной проблемы.
Принцип работы теплового насоса основан на передаче тепла почвы, подземных вод и воздуха теплоносителю с большей температурой. При использовании тепловых насосов в отопительной системе расходы на отопление снижаются в 4-10 раз. Кроме того, они обладают длительным сроком эксплуатации и работают в полностью автоматизированном режиме. Срок службы теплового насоса без капитального ремонта 15-25 лет.
Технически, тепловой насос похож на холодильник, который работает в обратном режиме. Он забирает энергию у окружающей среды и концентрирует ее в теплоносителе. В жаркое время года включается режим кондиционирования, в холодное – режим отопления. И хотя изначально тепловые насосы были созданы исключительно для обогрева помещений, функция кондиционирования в условиях меняющегося климата наших широт придает им особенный акцент.
Кстати, в Швеции сегодня работает более полумиллиона тепловых насосов, а в Японии более 3 миллионов.
В зависимости от источника тепла, выделяют несколько типов тепловых насосов. Чаще всего используются агрегаты типа «вода-вода», имеющие КПД порядка 2,5-5,4. Эти показатели могут изменяться в зависимости от типа самого насоса и температуры теплового источника, то есть грунтовых вод.
Условный срок окупаемости среднего насоса – 4-5 лет.
Тепловые насосы – будущее отечественной альтернативной энергетики, а также яркий пример бережного отношения к окружающей среде.
