Геотермальное отопление частного дома — устройство и принцип работы


Один из самых новых способов обеспечить собственный коттедж бесплатной тепловой энергией — геотермальное отопление дома, которое пока еще отличается необходимостью первоначального вложения значительных финансовых средств. Но зато на эксплуатацию такой системы не будут нужны значительные расходы, которые характерны для традиционных способов отопления.

Геотермальное отопление частного дома
Геотермальное отопление частного дома

 О достоинствах  геотермальных систем получения тепловой энергии

Несмотря на то, что стоимость геотермального отопления дома достаточно высока, такие системы получили широкое распространение во многих европейских и североамериканских странах. Впервые на них стали обращать внимание на волне кризиса 80-х годов, первоначально монтаж такой энергонезависимой системы был доступен только весьма обеспеченным людям.

Постепенно, с развитием технологий, общая стоимость необходимого оборудования стала снижаться, что дало возможность применять технология в более широких масштабах. Так, на сегодняшний день в скандинавских странах на долю геотермального отопления приходится не менее 70% от общего объема вырабатываемой тепловой энергии.

Говоря о преимуществах, которые отличают геотермальное отопление частного дома, производители в первую очередь отмечают следующие факты (кстати, в отличие от других систем отопления, с мнением производителей геотермальной техники практически полностью согласны и экологи):

Преимущества  геотермальных систем отопления
Преимущества геотермальных систем отопления
  • Источником энергии для функционирования системы отопления является земля, воздух, вода. Данные источники относятся к разряду возобновляемых, поэтому отопления не требует вложений на покупку стандартных видов топлива.
  • Отопление загородного дома (геотермальное) не предполагает сжигания химических веществ. Именно поэтому полностью устранена возможность загрязнения окружающей среды, что особо пришлось по душе экологам, борющимся с последствиями парникового эффекта.
  • Система абсолютно безопасна в эксплуатации, возможность возникновения аварийных ситуаций практически сведена к нулю.
  • Еще одной статьей экономии является возможность отказаться от строительства хранилищ для приобретенного топлива, необходимости его доставки.

В общем, эксплуатационные расходы на геотермальные системы стремятся к нулю.

Наиболее оптимальным такое отопление считается для коттеджей средней площади (не более 150 квадратных метров). Для таких условий средний срок окупаемости всех вложений составляет всего 3-4 года, а рабочий ресурс (при правильном выборе оборудования и способа получения энергии) может достигать 100 лет.

Принцип действия геотермального отопления

Основной принцип работы геотермального отопления во многом похож на принцип действия обычного холодильника или кондиционера. Обратите внимания на нагревание наружных стенок холодильного оборудования, которое происходит вследствие отдачи хладагентом тепла, изъятого из морозильной камеры установки.

Практически те же процессы происходят и в геотермальной системе отопления:

Принцип работы геотермального насоса
Принцип работы геотермального насоса
  • Первый контур, по которому циркулирует или специальные антифризные жидкости, или простая вода помещается в грунт, на глубину превышающую уровень промерзания почвы (кроме того эффективен и способ расположения такого теплообменника в толще воды, также ниже уровня замерзания).
  • При прохождении рабочей жидкости через внешний контур она отбирает часть тепловой энергии у воды или грунта (температура там всегда выше нуля). После этого она попадает в тепловой насос, который обеспечивает аккумуляцию энергии и передачу ее во внешний контур, представляющий собой стандартную систему водяного отопления.

Принцип работы геотермального насоса (теплового насоса) обеспечивает получение до 4-5 кВт тепловой энергии при потреблении всего 1 кВт электричества. Основной объем работ по устройству системы отопления по данной технологии приходится на устройство первого контура, отвечающего за отбор тепла из окружающей среды. По своей конструкции они могут существенно отличаться.

Устройство горизонтального теплообменника

Чертеж горизонтального кожухотрубного теплообменника
Чертеж горизонтального кожухотрубного теплообменника

Данная система может быть реализована еще на этапе строительства дома, при уже выполненном благоустройстве усадьбы ее монтаж проблематичен. Для устройства теплообменника необходимо прокопать ряд траншей на глубину, превышающую уровень промерзания грунта. В подготовленные канавы монтируется трубопровод (его диаметр, длина, расстояние между отдельными нитками линии определяется расчетом, выполненном при разработке проекта).

Смонтировать такое геотермальное отопление дома своими руками вполне возможно, но необходимо быть готовым к большому объему выполнения земляных работ. Для коттеджа площадью 200-250 квадратных метра трубы придется проложить на участке не менее 6 соток (600 м2). Именно такая необходимость и считается основным недостатком данной технологии, но стоит отметить тот факт, что работает такая система достаточно эффективно.

Устройство вертикальных теплообменников

Чертеж вертикального теплообменника
Чертеж вертикального теплообменника

Для устройства такой системы необходимо бурить скважины, глубина которых может достигать нескольких сотен метров (все зависит от геологических условий, необходимой мощности установки и других параметров отопления). Преимущество данной технологии заключается в том, что она позволяет отказаться от земляных работ на большой площади участка, это дает возможность сохранить ландшафт, благоустройство подворья.

При применении вертикальных теплообменников геотермальное отопление дома (отзывы о таких системах исключительно положительные) может прослужить более 100 лет. К недостаткам следует отнести высокую стоимость бурения на большие глубины.

Устройство теплообменников в искусственных и естественных водоемах

Данная технология отличается простотой монтажа, полного отказа от выполнения земляных работ.

Теплообменный трубопровод укладывается по дну водоема, его площадь должна составлять не менее 250-300 м2, а глубина более 222,5-3 метров (зависит от уровня промерзания воды).

Работает данная система достаточно эффективно, единственным затруднением может стать необходимость получения разрешения в различных инстанциях (при укладке коллектора в водоемы общего пользования).

Самостоятельно принимать решение о типе системы геотермального отопления не стоит, такой выбор сможет сделать только профессионал, знающий все тонкости работы таких систем. Поэтому доверьте устройство геотермальных систем специализированным организациям, тогда отопление прослужит долго и эффективно.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

3 × два =

Adblock
detector