Опалення за рахунок тепла ґрунту. Як зробити опалення із землі в приватному будинку. Геотермальне опалення будинку

Прогресивний спосіб геотермального опалення будинку використовує принцип роботи, що полягає у застосуванні тепла землі для обігріву приміщення. Так як традиційне паливо відноситься до вичерпних природних ресурсів, варто потурбуватися заздалегідь про перехід на нові невичерпні джерела енергії.

Лідерами у виробництві та експлуатації систем геотермального обігріву будинків є країни Скандинавії. Вони популяризують цей варіант установок і пропонують його до регіонів, що мають широкий потенціал його використання.

Застосування обладнання

Невірно вважати, що опалення від землі можна використовувати тільки там, де є гарячі водні джерела, є теплі гейзери та інші природні підземні опалювальні джерела. Найновіші технології дозволяють успішно експлуатувати геотермальне опалення будинку та у помірних широтах.

На сьогоднішній день у нашій країні цей вид обігріву поки що відноситься до альтернативних способів отримання тепла. Однак, у більшості випадків він є практично ідеальним для дачних чи заміських будинків. Встановлене геотермальне опалення будинку своїми руками здатне працювати у двох режимах:

• обігрів у зимовий час;
• охолодження під час спекотної погоди.

Таким чином, формується найбільш сприятлива атмосфера в приміщенні.

ВІДЕО: Як працює геотермальне опалення

Експлуатація системи

У будинку необхідно встановити тепловий насос. Він відбиратиме енергію від ґрунту або ґрунтових вод, віддаючи її теплоносію, що циркулює в будинку по трубах. Цей принцип роботи було виявлено ще у 19 столітті французьким фізиком Саді Карно.

Складовими елементами базового вузла є:

• компресор;
• випарник;
• конденсатор;
• дросельний клапан.

Компресор займається «стисненням» тепла та переміщенням його до споживачів. Сам прилад потребує зовнішнього джерела електроживлення.

Робота теплового насоса проводиться за таким алгоритмом:

1. Колектор-теплозабірник повинен утримувати всередині рідину, що має низьку температуру замерзання. Часто при виготовленні геотермального опалення своїми руками всередину заливають воду з підвищеним вмістом солей, спирт розбавлений водою, гліколеві суміші.
2. У модулі випарника тепло віддається холодоагенту, що має невисоку температуру кипіння, тим часом він закипає і переходить у пароподібний стан.
3. Встановлений у ланцюзі компресор сприяє підвищенню тиску пари, з цього випливає підвищення температури речовини до 78-80 0 С.
4. Потрапляючи в конденсатор речовина-холодоагент перетворюється на рідку фазу, водночас виділяється енергія для контуру опалення.
5. Повернення рідини, що утворилася, в компресор здійснюється крізь дросельний клапан.

Так як тепловий насос для опалення будинку працює за принципом рефрижератора, його часто називають «холодильником навпаки». У багатьох випадках енергія із землі застосовується для монтажу теплої підлоги.

Правильно проведені розрахунки та грамотно виконаний монтаж теплообмінника здатні забезпечити віддачу від одного спожитого насосом кіловата п'ятикратне збільшення потужності на виході.

ВІДЕО: Як працює геотермальний тепловий насос

Монтаж теплообмінника

Актуальними типами установки є такі варіанти:

• вертикальний, коли потрібно бурити кілька свердловин;
• горизонтальний, де викопують траншеї нижче за глибину промерзання;
• підводний, коли укладання проводиться по дну найближчої водойми.

Буріння свердловин

Для ефективного використання теплової енергії землі, якщо ділянка біля будівлі невелика, необхідно бурити глибинні свердловини. У глибині землі на кількох метрах зберігається стабільна позитивна температура. Застосування таких геотермальних свердловин забезпечує теплом контур теплообмінника. Далі це тепло передається другому внутрішньому контуру, розташованому у приміщенні.

Часто буріння кількох свердловин обходиться навіть нижче, ніж проведення укладання дном водойми. Завдяки цьому процес стає доступним для більшої кількості бажаючих.

Процес проводиться малогабаритною буровою установкою та невеликою кількістю допоміжної техніки. Це практично не зачіпає навколишню територію. Облаштування свердловини допускається навіть у воді, але вона не повинна бути ближчою, ніж на 2-3 м від житлової будівлі.

Максимальна глибина, що використовується, становить до 200 м, але часто ефективність з'являється з рівня в 50 м. На наступному етапі виконується облаштування свердловини. Всередину порожнини ставиться трубка із пластику, діаметром від 40 мм. До неї пропускають від однієї до чотирьох петель колектора.

Порожнину між ґрунтом і зовнішньою стінкою трубки необхідно заповнити теплопровідним матеріалом. Виконується проводка теплотраси із підключенням до теплового насосу.

Цей варіант за вартістю - найраціональніший, оскільки не вимагає підготовки траншей, котловану та інших земельних робіт. Але такий здатний доступний далеко не для кожного – мінімальний об'єм водойми, достатній для опалення будинку 100 кв.м. повинен бути не менше 200 куб.м і розташовуватися не далі ніж 100 метрів від домобудівництва.

У водоймища труби прокладаються дном, щоб не допустити їх промерзання в пік морозів.

Проведення розрахунків

Щоб розрахувати систему, необхідно враховувати базові параметри:

• на глибині, що перевищує в середній смузі Росії 15-20 м, температура витримується лише на рівні +8-+10 0 З;
• для вертикальних конструкцій прийнято брати в розрахунках отримуване значення потужності 50 Вт на 1 м висоти, а більш точні значення залежать від ступеня вологості породи, присутності ґрунтових вод тощо;
• суха порода дає 20-25 Вт/м;
• зволожена глина чи пісковик 45-55 Вт/м;
• тверді гранітні породи забезпечать до 85 Вт/м;
• наявність ґрунтової води дає до 110 Вт/м.

Використання теплового насосу

Довговічність системи залежить від характеристик та умов, у яких працює тепловий насос. У геотермальних установках він здатний працювати приблизно 1800 годин на рік. Це середнє значення для широт без термальних підземних джерел.

Принцип роботи системи термального опалення ідентичний і не пов'язаний з країною виробника або брендом. Геотермальні насоси можуть відрізнятися за дизайном виконання, розміром, зовнішнім виглядом, але коефіцієнт виробництва тепла завжди буде однаковий у насосів різних фірм та різних країн. Пов'язано це саме з особливістю переробки природної енергії на теплову.

Не можна допускати занадто велику вироблення насоса, оскільки цей процес здатний призвести до значного зниження температури ґрунту навколо свердловини, а іноді сягає її промерзання.

Наслідки таких прорахунків у результаті призводять до згубних наслідків - ґрунт просідає нерівномірно, в якихось місцях йде дуже глибоко, внаслідок чого ушкоджуються пластикові захисні труби. Якщо будинок розташовується поруч, може статися деформація фундаменту чи стін з допомогою геологічних змін.

Періодично необхідно вживати заходів щодо «регенерації» ґрунту, для чого теплообмінник поставляють додаткову теплову енергію. Це може бути енергія сонячного колектора або підігрів зонда, коли тепловий насос використовується в режимі охолодження приміщень.

На закінчення необхідно зазначити, що геотермальна установка поки що доступна не всім. У деяких випадках термін окупності може тривати більше 10 років, але зрештою саме такі способи обігріву будинку незабаром стануть не просто альтернативними, але єдино можливими.

ВІДЕО: Геотермальні теплові насоси

Через постійне зростання цін на енергоносії люди намагаються стати енергетично незалежними. Так, актуальнішим стає використання альтернативних джерел тепла. Йдеться про геотермальну систему опалення, яка передбачає застосування спеціальних насосів. Завдяки їй стає можливим отримання тепла безпосередньо із землі.

Принцип роботи системи опалення

Люди завжди намагалися отримати тепло, що виходить із надр землі. Завдяки появі геотермального опалення це стало можливим.

У центрі землі розташовується магма, що прогріває землю. Через наявність верхнього шару ґрунту вона не охолоджується. Достатньо було навчитися застосовувати таке тепло, щоб відкрити альтернативне джерело тепла. За його грамотного використання вдасться вирішити проблему теплозабезпечення будь-яких заміських будинків.

Багато людей вважають принцип роботи геотермального теплового насоса досить складним. Насправді достатньо розібратися з особливостями опалення із землі. Робота системи можлива завдяки наявності зовнішнього контурувиконує функції теплообмінника. Він знаходиться у воді або під землею. Усередині цього елемента розташовується вода або будь-яка інша рідина, що вбирає тепло. Теплоносій потрапляє в геотермальний насос, що акумулює тепло. Це обладнання розподіляє одержану енергію по всьому внутрішньому контуру.

Варто зазначити, що подібні теплові насоси відповідають стандартним розмірам, проте їхня продуктивність виявляється дійсно високою.

Різновиди геотермальних систем

Існує декілька видів таких систем опалення. Усі вони відрізняються лише теплообмінником. Його вибір залежить від особливостей ділянки та деяких нюансів місцевості.

Багато людей не можуть зробити вибір. Щоб не помилитися, варто врахувати фінансові можливості та деякі особливості земельної ділянки. Якщо поряд з будинком розташовується водоймище, яке відповідає всім згаданим вимогам, то вдасться організувати геотермальне опалення своїми руками. Причому дозвіл на використання теплових насосів та виконання робітвід будь-яких інстанцій не потрібно. Якщо говорити про використання інших систем, то для вертикального теплообмінника знадобляться значні фінансові вкладення, а для горизонтального – багато незайнятої землі.

Переваги такого способу опалення

Існує багато суперечливих думок щодо альтернативних джерел тепла. Звичайно, геотермальне опалення будинку не стало винятком. Однак об'єктивних переваг у такої системи справді багато.

Самостійна організація геотермального опалення

Як згадувалося раніше, подібна система є найбільш доступною, отже, кожен власник будинку може скористатися енергоресурсами землі. При цьому організація геотермального опалення не вимагатиме значних вкладень чи людських ресурсів. Монтаж системи власноруч досить простий. У разі головне – виконати правильні розрахунки.

Природно, встановлення обладнання та самих теплових насосів залежить від обраного типу теплообмінника.

• Найпростіше виконати монтаж за умови, що будинок розташований біля водоймища. У такому випадку достатньо найняти кількох помічників та спецтехніку, щоб прокласти трубу на дні. Після цього залишиться лише підключити тепловий насос, після чого у будинку буде тепло.
• Якщо ви віддали перевагу горизонтальному теплообміннику, то доведеться перекопати ділянку. Згодом тут не вдасться організувати сад чи город.
• Найбільш складним вважається встановлення вертикального теплообмінника. Виконання такої роботи варто довірити фахівцям, які мають відповідний досвід та професійне бурильне обладнання.

Крім укладання труб необхідно звернути увагу на монтаж самого теплового насоса. Подібний прилад має бути правильно встановлений, інакше система виявиться неефективною.

Геотермальне опалення почало використовуватися зовсім недавно. Завдяки йому вдається отримати дешеву енергію із мінімумом витрат. Щоб такий альтернативний варіант виявився ефективним, необхідно врахувати всі вимоги та правильно встановити тепловий насос.

ДБЖ - джерело безперебійного живлення. Це апарат, який підтримує живлення електроприладів. у разі відключення електроенергії.

Їх часто використовують спільно з комп'ютером або серверами, коли потрібно підтримувати роботу 24 години на добу. ДБЖ, що працюють на геотермальній основі, не дають будинку з електричним казаном охолонути.

Особливості геотермального опалення будинку

Геотермальне опалення – вид опалювальної системи, в якій енергія береться із землі.

Таку систему можна спорудити власноруч, тому вони популярні в Європі, а також середній смузі Росії. Але дехто вважає, що це мода, яка незабаром пройде.

Такою апаратурою важко нагріти великі приміщення, тому що температура ґрунту в місцях, де розташовані теплообмінники, як правило, складає 6-8 °C.

Але особливо дорога апаратура, призначена для виробничих масштабів, здатна виробляти велика кількість енергії. Тільки прилади такого типу мають величезну вартість.

Принцип роботи

Теплова енергія забирається у землі спеціальними тепловими насосами. У землю опущені труби, якими циркулює рідина, яка нагрівається і доставляє тепло до будинку. При стисканні та розширенні температура газу змінюється, такої температури вистачає для опалення будинку.

Довідка!Процес називають циклом Карно. Відкриття відбулося 1824 рокуфранцузьким вченим-фізиком Саді Карно. За цією ж схемою працюють холодильники, а також теплова машина, винайдена Карно.

Апарат складається з трьох контурів та насоса, що підтримує обмін між процесами всередині системи, кількість яких дорівнює трьом.

Внутрішній контур

Цей контур заповнений водою або спеціалізованою рідиною, названою теплоносієм. Складається з труб та радіатора.

Призначення внутрішнього контуру - нагрівання теплоносія, який циркулює за системоюта нагріває весь будинок. Варто додати, що внутрішній контур не дає промерзнути землі навколо агрегату.

Зовнішній

Усередині контуру знаходиться незамерзаюча рідина, сам контур знаходиться глибоко під землею, нижче глибини промерзання. Призначений для забору теплової енергії біля землі. Згодом теплова енергія передається контуру фреону.

Контур фреону

Основний контур усередині якого відбувається кипіння фреону. Отже, виділяється велика кількість газу, на якому ґрунтується принцип роботи системи.

Важливо!Температура кипіння фреону дуже низька.

Як працюють різні види геотермальних систем

Існує три видитеплообмінників, у кожного з них свої плюси. Вибір залежить від типу місцевості, розмірів ділянки, де буде розташоване обладнання, площі приміщення, що опалюється, наявності водойми, інших факторів.

Кожна із систем не дешева, але відрізняється економічністю у плані споживання, а від споживання залежить потужність агрегату. Основна відмінність у тип теплообмінника.

Вертикальний теплообмінник

Головний плюс - економія місця. Ідеально підходить для невеликих ділянок. Наприклад, таке обладнання можна тримати не під будинком, а під пагорбом, не порушуючи ландшафту, але для цього доведеться використовувати потужне бурильне обладнаннядля більшого поглиблення.

Фото 1. Закопування шахти геотермального опалення вертикального типу. Загорнуті спіраллю труби глибоко опускаються в землю.

Середня глибина 150 метрів, а діаметр 15 см.

Горизонтальний теплообмінник

Над такою системою не вдасться розбити город. Вона ідеально підходить для опалення великих приміщень від 300 м 2. Під землею знаходиться не просто свердловина, а ціла система труб у спеціальних тунелях.

Фото 2. Геотермальне опалення з трубами, покладеними горизонтально: глибина котловану невелика, зате велика площа.

Співвідношення площіобладнання до площі ділянки, що обігрівається 1 до 3.Це дуже великі розміри.

Розміщений у воді

Така система, з усіх запропонованих, найекономічніша. Але є один критерій, без якого робота неможлива: наявність водоймища поблизу. Водойма обов'язково повинна бути на відстані до 100 метріввід опалювальної ділянки.

Фото 3. Геотермальне опалення, розміщене у воді: труби з теплоносієм занурюються в найближчу водойму.

У разі теплова енергія береться не з землі, а з води.

Порада.Площа водоймища має бути понад 200 м 2.

Корисне відео

У відео розповідається, як працюють теплові насоси для геотермального опалення.

Переваги та недоліки обігріву від тепла землі

Провівши докладний аналіз, вдалося виділити позитивні та негативні сторони таких систем.

В останні десятиліття активна життєдіяльність людей, які задовольняють свої потреби, почала негативно впливати на природу, навколишнє середовище. І теплоелектростанції відіграли не останню роль у цьому процесі. У той же час суспільство стало розуміти, що ресурси природи є небезмежними, саме тому в останні роки почали впроваджувати аналоги джерел теплопостачання. Одним із таких альтернативних способів опалення будинку є геотермальне опалення. Система – проста та ефективна, а зробити її можна власноруч.

Зауважимо, що геотермальне опалення в США та європейських країнах стало основним джерелом тепла, проте в Росії на сьогоднішній день воно розглядається лише як альтернатива газовому, електричному, твердопаливному та іншим видам опалення. Незабаром геотермальне опалення стане основним, адже відгуки говорять про те, що це рентабельний спосіб опалити свій будинок без шкоди для екології та з вигодою для себе.

Принцип функціонування

Таке явище, як геотермальне опалення, принцип роботи якого нагадує звичайний холодильник, тільки навпаки, стає все популярнішим. Земля зберігає тепло постійно, можна нагрівати об'єкти на її поверхні. Суть у тому, що зсередини землю нагріває гаряча магма, а зверху завдяки ґрунту вона не промерзає.

Теплову енергію, яка утворюється в процесі опалення, використовує геотермальна система, заснована на спеціальному тепловому насосі.

І принцип функціонування тут наступний: зверху ставиться тепловий насос, спеціальну земляну шахту опускається теплообмінник. Ґрунтова вода йде через насос та нагрівається. Таким чином, тепло, яке виходить при цьому, використовується для промислових чи побутових цілей. Так і працює опалення підземним теплом.

Зауважимо, що головною перевагою такої системи є те, що за витрат електроенергії в 1 кВт отримуємо корисну теплову енергію в діапазоні від 4 до 6 кВт. Для порівняння, звичайний кондиціонер не здатний перетворити 1 кВт електроенергії в 1 кВт теплової енергії (закон збереження енергії, тому що втрати при перетворенні одного виду енергії в іншу, на жаль, поки ніхто не скасовував). Опалення за рахунок тепла землі окупиться досить швидко за умови правильного підходу до реалізації геотермального опалення.

Особливості системи

Звичайно, не так просто зробити геотермальне опалення своїми руками, проте це цілком можливо. І спочатку робиться шахта. Параметри шахти розраховуються для кожного випадку окремо. Її габарити залежатимуть від клімату у вашій місцевості, типу ґрунту, особливостей будови кори землі регіону, домашньої площі, де буде ставитись така система. Як правило, глибина шахти становить від 25 до 100 м-коду.

Далі монтаж геотермального опалення має на увазі такий крок, як опускання в земну шахту труб, що поглинають тепло. Функції цих труб полягають у наступному: вони будуть подавати тепло в насос, який підвищуватиме температуру рідини та виводитиме її в опалення. Зауважимо, що якщо ви вирішили зробити геотермальні системи опалення своїми руками, то вам знадобиться помічник, адже труби бувають дуже важкими.

Зауважимо, що в літній період опалення від землі працює як кондиціонер. Для цього необхідно активувати зворотний механізм. У процесі роботи теплообмінник братиме охолоджувальну енергію.

Способи роботи системи

Це ефективна та екологічна система – термальне опалення, принцип роботи її може протікати у трьох основних способах:

1. Використовується теплова енергія глибоких ґрунтових вод. Така вода – високої температури, тепловий насос її піднімає та нагріває. Далі вода йде через теплообмінник, віддаючи основну частину власної енергії.
2. Цей спосіб вимагає від власників додаткових витрат. У глибину ґрунту від 75 м і нижче спускають резервуар, де знаходиться антифриз. Він нагрівається та за допомогою теплового насоса піднімається до теплообмінника. Після того, як тепло віддається теплообміннику, антифриз іде назад у резервуар.
3. А для третього способу роботи системи взагалі не потрібно обладнати ґрунтову шахту. Таке опалення із землі підійде для обігріву будівель, що мають вихід на водойму. Так, дном водоймища від теплообмінника ставляться зонди горизонтального типу і перетворюють тепло води на дні.

Переваги геотермальної системи опалення

Геотермальні системи опалення мають кілька переваг:

• Виділення теплової енергії в кілька разів більше, ніж витрата на електрику, яка потребує насоса.
• Екологічна безпека більша, ніж у інших опалювальних систем, оскільки геотермальні опалювальні системи не виробляють жодних шкідливих викидів.
• Для того, щоб геотермальна система функціонувала, не потрібне паливо або додаткові хімічні засоби. Тому вона безпечна для власників та оточення.
• У функціонуванні такого опалення немає ризику вибуху чи займання.
• За умови правильного монтажу опалювальної системи вона прослужить без техпідтримки щонайменше – 30 років.

Встановлюємо геотермальне опалення самостійно

Відразу відзначимо таку особливість: тим, хто зважиться обладнати опалення теплом землі, доведеться одного разу вкласти в це величезну суму. Звісно, ​​згодом ця вартість окупиться, оскільки житло ми будуємо собі не рік чи два. Крім того, щороку ціна на газ та електроенергію підвищується, а з геотермальною системою ви не дізнаєтесь, що таке ці цінові стрибки.

Зауважимо, що всередині приміщення, яке ви хочете опалити, ставляться опалювальні елементи, що нічим не відрізняються від водяного опалення. Ваше житло обігріватимуть радіатори, а тепло в них йтиме трубами.

Однак у цій системі основна її частина буде прихована під землею. Опалення енергією землі – це наявність свердловини та теплообмінника. У житлі потрібно тільки поставити прилад, який генеруватиме тепло - зазвичай він не займає багато місця.

На такому пристрої користувач зможе проводити регулювання температури та подачу теплової енергії. Встановлення самої системи опалення в житло проводиться, як завжди, - з розгалуженням трубопроводу та радіаторів. Якщо у вас приватний будинок, або сама будівля невелика, то в такому випадку генератор системи виводиться в окреме приміщення або в підвал.

Розповсюдження геотермальної системи опалення

Опалення за допомогою тепла землі почало поширюватися ще наприкінці 80-х років у містах США, які особливо тяжко переживали кризу. Спочатку таку систему застосовували заможні люди, які таким чином економили на опаленні будинку, проте незабаром система стала дешевшати, і бідніші американці зацікавилися нею. І незабаром використання тепла землі для опалення стало прерогативою більшості американців, які мали приватні будинки. У європейських країнах 20 років тому статистичні дані зазначали, що геотермальні системи опалення використали приблизно 12 мільйонів громадян. І протягом усього цього часу до сьогодні ця цифра тільки зросла.

Тенденції поширення геотермального опалення є зрозумілими. Адже опалення за рахунок енергії землі – це зручно, економічно та безпечно.

Газова система опалення хоч і є найпопулярнішою, але з цієї причини щороку запаси природного газу зменшуються, вартість на нього зростає і зростає. А застосування для обігріву будинку твердого палива – це важко. Крім цього, внаслідок спалювання дров та вугілля виділяється шкідливий вуглекислий газ, утворюється сажа та смоли. Тому геотермальне опалення стає дедалі поширеним й у Росії.

Напевно, ви не раз чули про геотермальне опалення. Такі системи встановлені у багатьох європейських країнах і вони мають великий успіх і популярність серед населення. Чи можливе його встановлення у нас? Щоб це зрозуміти, потрібно розібратися з принципом роботи, а також розглянути всі переваги такої системи.

Переваги геотермального опалення

Вартість геотермального опалення будинку

Напевно, це єдиний момент, через який система ще нешироко узвичаїлася. Початкові витрати можуть сягнути одного мільйона рублів. Все залежить від того, якою є площа вашого будинку і від джерела тепла. Так, укладання контуру нагрівання у водоймах обходиться дешевшепри тих самих витратах на насосну станцію і супутні матеріали (труби, герметики тощо. буд.).

Найбільш вигідною є така установка для невеликих будинків. Витрати окупаються вже за два-три роки, оскільки немає необхідності платити за газ/вугілля/дроваа всі витрати зводяться до сплати за малу кількість електроенергії, яка витрачається на роботу насосного обладнання. Чи варто заощаджувати, виконуючи таку установку не під ключ, а самостійно? Можливо, за умови, що ви уважно вивчите всі особливості процесу. Насправді є випадки успішного складання самими господарями.

Вартість робіт під ключ складається:

• із розрахунків потужності насоса, довжини контуру нагрівання;
• з ціни на роботи в ґрунтах або воді (буріння свердловин, копання траншей, укладання під водою), а також супутні роботи з прокладання та встановлення;
• з встановлення та підключення насосної станції.

Як приклад, наведемо зразкові розрахунки для будинку площею 150 кв. м.

1. Для такого житла потрібний тепловий насос потужністю 14 кВт. Його ціна – 260 тис. нар.
2. Сума за всі роботи з облаштування вертикального земляного контуру – приблизно 427 тис. грн. Може коливатися залежно від типів ґрунтів.

Разом – 687 тис. н. Бачимо, що дуже значні початкові витрати на встановлення геотермального опалення. Ціна звичайних котлів на порядок дешевша. Для порівняння підрахуйте, які ваші поточні витрати на теплопостачання, і підрахуйте, скільки ви витрачатимете з геотермальним опаленням. Обидва випадки розглядайте в перспективі на багато років (10-15 років). Різниця дуже і дуже суттєва.

Основні складові систем геотермального опалення

Геотермальне опалення не користується звичайними джерелами тепла. Ні про які дрова, про вугілля, газ або електрику (у тій кількості, яку використовує звичайний електричний котел), не йдеться.

Вся система складається із трьох основних елементів. Ними виступають:

• контур опалення усередині будинку;
• контур нагрівання;
• насосна станція.

Як контур опалення, який перебуватиме всередині будинку, можуть виступити як звичайні звичні радіатори, так і система теплої підлоги (на її нагрівання йде більша кількість енергії). Крім того, цю систему можна підвести для підігріву теплиці, басейнів, доріжок усередині ділянки, т.п.

Контуром нагрівання у разі виступають геотермальні джерела тепла. Так, йде нагрів за допомогою енергії землі, води, а також повітря.

Насосна станція потрібна для того, щоб перекачувати тепло з геотермального контуру нагрівання в опалювальний.

Докладніше про спосіб нагрівання

Для нагрівання приміщення геотермальним опаленням використовують енергію, що зберігається у навколишньому середовищі. Принцип роботи запозичений від конструкції холодильника. У ньому тепло з внутрішньої камери виводиться назовні, щоб у самій камері досягти мінімальних значень температури. При цьому відбувається нагрівання задньої стінки. При геотермальному опаленні тепло із землі (або води, повітря) виводиться у житлове приміщення. Різниця в тому, що джерело тепла не остигаєа має стабільну температуру. Через це опалення приміщення може відбуватися в будь-яку холодну пору року. А в спеку можна налаштувати систему на те, щоб житло охолоджувалося.

Розглянемо приклад із нагрівальним контуром для опалення житла всередині землі. Цей варіант найпоширеніший, оскільки положення геотермального контуру у водяних джерелах потребує його поблизу будинку. Таке трапляється рідше.

Тепло із землі

На певній глибині земля має власну температуру. Вона не залежить від погодних умов та пори року. Мова про ті шари, які знаходяться нижче за рівень промерзання. Тобто контур нагрівання прокладається там, де температура завжди має стабільне позитивне значення.

Способи положення труб контурів нагріву в землі

Вертикальне укладання

Полягає в тому, що на ділянці виконують буріння глибоких свердловин, в які будуть укладені труби Їхня глибина залежить від того, яку площу потрібно буде обігрівати. Значення сягає 300 метрів. Розрахунок йде з того, що на один метр геотермального трубопроводу припадає 50-60 Вт теплової енергії землі. Для насоса потужністю 10 кіловат (він підійде для будинку площею до 120 кв. м) знадобиться свердловина завглибшки від 170 до 200 м. Можна пробурити кілька свердловин, але меншої глибини. Перевага способу полягає в тому, що при такому укладанні йде найменше втручання в ландшафт вашої ділянки, якщо будинок вже побудований, а ділянка приведена в належний вигляд. Але при цьому тривають великі витрати на роботи.

Горизонтальне укладання

По прилеглій ділянці вириваються траншеї величезної площі. Їх глибина залежить від рівня промерзання землі у вашому регіоні(від 3 метрів та глибше), а площа котловану – від квадратури будинку. Розраховувати слід з того, що на 1 метр трубопроводу доводиться від 20 до 30 Вт енергії. Якщо встановлювати той самий тепловий насос на 10 кВт, довжина контуру повинна бути від 300 до 500 м. По дну цих траншей укладаються труби, і засипаються назад землею.

Схема роботи всієї конструкції

По суті, є три контури, якими циркулює рідина. Перший ми позначили як нагрівання. Наступний контур знаходиться усередині насоса. Там холодоагент забирає тепло від контуру нагрівання та передає його на третій цикл за допомогою труб до будинку.

Теплоносій проходить по контуру під землею і нагрівається до температури 7 ° C (такий показник на глибині нижче рівня промерзання). Вся енергія, яку теплоносій забрав із землі, приходить у тепловий насос.

У тепловому насосі є теплообмінник. В ньому теплоносій із земляного контуру нагріває холодоагент, підвищуючи йому як температуру, а й тиск. У стані газу холодоагент переходить до другого теплообмінника. Тут він нагріває теплоносій, який циркулює трубами всередині будинку, а потім знову повертається в рідкий стан.