Геотермальное отопление: принцип работы и монтаж

Буквально пару десятилетий назад использование природных теплоресурсов земли в качестве основного источника энергии для обогрева зданий представлялось чем-то фантастически нереальным. Даже если находилось конструктивное решение подобной задачи, оно оказывалось настолько дорогостоящим, что воплощение его в реальность оказывалось нецелесообразным.

1

Сегодняшнее стремительное развитие техногенных возможностей обеспечило создание таких условий, в которых геотермальное отопление дома стало доступным и востребованным в рамках частного строительства. Создать геотермальное отопление своими руками — это вполне уместное решение для тех, кто приветствует максимально экологически чистую атмосферу вблизи своего жилья и стремится сделать его максимально экономичным в процессе эксплуатации.

Геотермальная система отопления, плюсы

Достоинства такого варианта поистине заслуживают внимания:

  1. Высокий уровень экологичности системы геотермального отопления, так как независимо от продолжительности обслуживания, исключен выброс каких-либо вредных веществ для человеческого организма.
  2. Экономия времени и полезной площади, обусловленная отсутствием необходимости регулярной закупки топлива, которой не избежать при организации любой другой системы обогрева здания.
  3. Принцип работы геотермального отопления в сочетании с его особенностями устройства полностью исключают возможность возникновения любых аварий, в частности, из-за возгорания.
  4. Тепловая энергия земли неисчерпаема, поэтому и срок возможной эксплуатации безграничен.
  5. Высокий уровень безопасности при условии выбора качественного оборудования.
  6. Низкая цена геотермального отопления, так как основные расходы предусмотрены только в процессе создания цепи.
  7. Отличный показатель производительности при правильном выборе технологии и соблюдении условий монтажа геотермального отопления.
  8. Полная автономность системы, которая практически не требует дополнительного вмешательства для контроля и регулирования со стороны владельца дома.

Важно! Максимальную выгоду от установки геотермального отопления можно получить в том случае, когда площадь дома не выше 200 квадратных метров. При беспрерывном использовании его в таких частных домах, существует возможность полностью окупить все изначальные вложения уже в течение 2-3 лет, о чем свидетельствует множество отзывов о геотермальном отоплении самих владельцев зданий, использовавших такие проекты.                                                                                                                                                                                                                    

Как работает геотермальное отопление?

Функциональные возможности этой системы можно сравнить с более понятным и доступным устройством столь популярной бытовой техники, как кондиционер либо холодильник:

  1. Центральный элемент геотермального отопления — тепловой насос. Он подключается последовательно к 2 контурам. Производительность тепла при установке такого агрегата превышает объем потребления электроэнергии в 4-5 раз. Таким образом, на каждый использованный 1 кВт привычного энергоресурса образуется 4-5 кВт готового к применению тепла.
  2. Первый контур — внутренний. Это обычная разводка линии обогрева, основными элементами которой являются трубы и радиаторы.
  3. Второй контур — внешний. Именно от его качества и размера зависит объем производимого тепла. Основной элемент его конструкции — теплообменник, помещаемый непосредственно в толщу грунта. Его внутренность заполняется антифризом либо водой. Подача отработанного и нагретого до нужной температуры теплоносителя осуществляется путем перекачки из внешнего контура во внутренний, при помощи тепловой насосной станции.

Важно! Перед тем как приступить к проектированию и покупке всей необходимой комплектации для обустройства системы геотермального обогрева, примите к сведению, что качество деталей влияет не только на длительность бесперебойной работы всей связки оборудования, но и на мощность и удобство его применения.

Геотермальное отопление — видео

Просмотрите интересный видео-пример, в котором наглядно показано функционирование такой системы и способ монтажа основных ее элементов.

Подготовка оборудования

Полный перечень элементов системы отопления с использованием энергии земли состоит из следующего оборудования:

  • коллектор для грунта;
  • насос циркуляционного типа;
  • тепловой насос;
  • трубы из полиэтилена или меди;
  • элементы запорно-регулирующей арматуры — вентили, фитинги и т.д;
  • радиаторы любого подходящего типа.
    Важно! Кроме основных деталей, необходимых для обустройства геотермальной системы обогрева, потребуется спецтехника для проведения землеройных работ. Для этого используются такие установки высокой мощности:

    • бур;
    • экскаватор или любая другие машины, подходящие для формирования кратера нужной глубины.

    Чтобы снизить затраты при выполнении единичного проекта по созданию земляного отопления, целесообразно не покупать, а взять подобные агрегаты в аренду. Их применение не ограничится исключительно копанием ямы для заглубления теплоносителя, — они станут пригодны и для ускорения строительных работ на других этапах.                                                                                                                                                                                                                          

Способы создания геотермального отопления

На сегодняшний день доступно 3 основных варианта технологического решения обустройства такой системы обогрева:

  • вертикальная;
  • горизонтальная;
  • размещение в природном водяном источнике.

Критерии выбора

Чтобы понять, какой именно вариант станет идеальным решением, в процессе решения задачи, придерживайтесь следующих исходных данных, характерных для вашего проекта:

  • площадь и структура участка;
  • рельефные особенности;
  • количество зеленых насаждений и виды растений;
  • размер бюджета;
  • уровень профессиональных навыков и знаний.

Важно! Перед тем как приступить к воплощению идеи в жизнь, запаситесь терпением и настройтесь на то, что организация такого отопления изначально потребует предельной внимательности к деталям, аккуратности при сборке системы и определенных вложений на подготовительном этапе, а также в процессе конструирования. Соблюдая эти простые правила, вам обязательно удастся создать высокоэффективную систему обогрева, которая бесперебойно будет работать на нужном вам уровне длительный период.                                                        

Горизонтальная система — правила монтажа

 

Принцип устройства такого геотермального отопления идентичен конструкции теплого пола. Ниже предложенная схема поможет вам понять, как ее оформить и выбрать оптимальный вариант укладки теплообменника.

Рекомендации к укладке системы отопления горизонтального типа:

  1. Обозначьте территорию для прокладки трубопровода. Для этого выполните простой расчет геотермального отопления: прилегающий участок для размещения элементов цепи теплового накопителя должен в 2,5-3 превышать площадь, занятую самим зданием.
  2. Время проведения работ назначьте до выполнения дизайна ландшафта.
  3. Определите расположение и выройте траншею глубиной до 1,8 метра или ниже, чем показатель глубины промерзания почвы на вашем участке.
  4. Укладку трубопровода по траншее выполните изгибами из ПНД изделий.
  5. Проектируя схему размещения труб, одновременно создайте проект по дальнейшему озеленению, чтобы в процессе монтажа не затронуть нужные участки.
  6. В отношении расстояния между траншеей и зелеными насаждениями, придерживайтесь стандартного требования — не менее 1,5 метра.

 

Важно! Особенности горизонтальной конструкции системы обогрева с использованием природного тепла делают ее не столь востребованной. Позволить себе подобное решение могут только те, у кого во владении имеется достаточно масштабный участок.

Вертикальное геоотопление — особенности

Этот тип системы — наиболее популярный. Его оформление также потребует определенных затрат, но при этом требования к количеству необходимой свободной площади намного меньше. Установить теплообменик вертикального расположения вы сможете намного быстрее. Для этого выполните следующие действия:

  1. Подготовьте бурильную установку подходящей мощности — для этой цели вполне подойдет переносная техника с небольшими габаритами.
  2. Обозначьте те места, которые станут наиболее выгодными для оформления скважины.
  3. Если площадь здания меньше 200 м2, при бурении скважины придерживайтесь следующих условий:
    • 1 яма с глубиной 150-200 метров;
    • 3-4 — с высотой до 60 метров.
      Важно! Соотнесите необходимую для бурения глубину, исходя из соотношения выработки энергии и производительности насоса. Общий принцип расчета сводится к следующей пропорции: на 1 метр коллектора приходится 40-50 Вт.
  4. При укладке внешнего контура используйте трубы ПНД.

Вертикальная система теплообменника — плюсы

Помимо того, что такая конструкция требует намного меньше полезной площади, ее создание привнесет и другие бонусы в виде:

  • возможности применения бестраншейной технологии;
  • возможности проведения всех работ по озеленению территории в любое удобное время;
  • значительно упрощенного проектирования линии разводки цепи;
  • меньших денежных затрат за счет допустимого применения компактной и более дешевой бурильной техники;
  • длительного периода эксплуатации вертикального теплообменника — не менее 100 лет.

Ознакомьтесь внимательно со схемой, где наглядно показан принцип устройства вертикального и горизонтального теплообменника, чтобы самостоятельно определить выгодное для себя решение.

Геотермальное отопление через природный водоем — плюсы

 

Такая конструкция очень удобна, если вблизи вашего частного коттеджа есть природный водоем любого типа. Главные требования сводятся к следующему:

  • максимальное расстояние до водоисточника — 100 метров;
  • площадь пруда — от 200 квадратных метров.

Важно! Если условия расположения вашего дома соответствуют означенным требованиям, получайте разрешение на проведение работ с госинстанциях и укладывайте кабель спиралью на дно водоема, подключив его к коллектору в здании.                                                                         

Заключение

Строительство геотермального отопления, конечно, сопряжено с определенными сложностями, но выгодность подобного решения очевидна, учитывая его эффективность. Чтобы сделать все максимально правильно, обязательно подготовьте грамотный проект, заручившись помощью специалистов, и строго придерживайтесь его пунктов на всех этапах строительства. При таком подходе вам не придется переживать о несоответствии ваших предположений и полученного в итоге результата.

__________________________________________________

Почитать еще:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *