Геотермальне опалення: особливості експлуатації, принцип дії та монтаж своїми руками

Геотермальне опалення: особливості експлуатації, принцип дії та монтаж своїми рукамиГеотермальне опалення — прогресивний метод теплопостачання будинку. Він ґрунтується на використанні природного тепла землі для обігріву приміщень. Перевага технології — невичерпний і безпечне джерело енергії. Знаючи принципи роботи такої системи, її можна змонтувати своїми руками.

Зміст

  • 1 Переваги та недоліки
  • 2 Особливості експлуатації та принцип дії
  • 3 Монтаж та види систем
    • 3.1 Горизонтальний монтаж
    • 3.2 Вертикальне розташування
    • 3.3 Комбінована різновид

Переваги і недоліки

Геотермальне опалення частіше використовується в промислових масштабах. Так, на Далекому Сході функціонують електростанції, що працюють від тепла надр Землі.

Геоотопление відмінно підійде для дачі або приватного будинку. Це хороша альтернатива традиційним методам обігріву. До числа переваг такої системи можна віднести наступні нюанси:

  • невичерпність енергії;
  • пожежна безпека;
  • відсутність палива як такого — немає потреби доставляти і зберігати його;
  • екологічна безпека.

Геотермальне опалення: особливості експлуатації, принцип дії та монтаж своїми руками

Для опалення будинку середніх розмірів потрібно 300-400 Вт електроенергії. Що стосується ціни, то це робота однієї лампочки на 300 Вт, але при цьому обігрівається весь будинок і є гаряча вода.

Головний мінус такого опалення — висока ціна облаштування системи. В середньому потрібно близько 10 тис. євро. Половина цієї вартості — ціна устаткування, а друга — плата за монтаж. Але якщо знати, як працює опалення від землі, можна самостійно встановити систему обігріву. Це досить трудомісткий процес, тому мало хто наважується робити геотермальне опалення будинку своїми руками.

Геотермальне опалення будинку. Вартість під ключ.

Особливості експлуатації та принцип дії

Для відбору енергії з грунту або грунтових вод в будинку встановлюється тепловий насос. Надалі енергія циркулює по трубах теплоносія. Цей принцип був розроблений ще в XIX столітті фізиком з Франції. Базовий вузол опалення складається з наступних компонентів:

  • Геотермальне опалення: особливості експлуатації, принцип дії та монтаж своїми рукамиконденсатор;
  • компресор;
  • випарник;
  • дросельний клапан.

Компресор потрібен для того, щоб «стискати» тепло і перемішати до пристроїв-споживачів. Для роботи компресора потрібно живлення від електромережі.

Принцип роботи геотермального опалення нагадує роботу холодильника або кондиціонера. У жаркий час поставляється прохолода, а взимку — тепло. Алгоритм експлуатації системи наступний:

  • Контур для збору енергії розташований у природному середовищі. За нього прокачується теплоносій і повертається назад до теплового насосу. Найчастіше в якості теплоносія використовується етиленгліколь або спирт.
  • Геотермальне опалення: особливості експлуатації, принцип дії та монтаж своїми рукамиПереходячи в тепловий насос, теплоносій омиває теплообмінник. В ньому знаходиться антифриз, який дуже швидко закипає. В охолодженому вигляді теплоносій повертається назад у зовнішній контур.
  • Антифриз в газоподібній формі стискається в компресорі. В результаті його температура піднімається до 60-65 градусів. В наступному теплообміннику він віддає тепло внутрішньому контуру для безпосереднього опалення приміщення. Виконавши коло, антифриз повертається в тепловий насос для початку нового взаємодії з теплоносієм.
  • Тепло по всьому будинку розноситься за допомогою нагрітого внутрішнього контуру. Рекомендується поєднувати геотермальну установку і систему теплих підлог.
  • Для функціонування такої системи необхідна електроенергія. При правильному підключенні геотермальна установка має ККД понад 100%.

    НТВ вранці. Чудо техніки. Геотермальне опалення будинку.

    Монтаж та види систем

    Головна умова успішної роботи гідротермальної установки — це температура природного середовища, де будуть розташовуватися магістралі. Вона не повинна бути нижче 7 градусів. Щоб отримати такий температурний режим, трубопровід укладається під грунт. У деяких випадках основним середовищем може бути річка або озеро. Щоб досягти хороших температурних показників, необхідно виконати такі етапи:

  • Геотермальне опалення: особливості експлуатації, принцип дії та монтаж своїми рукамиРозрахунок оптимальної потужності. Слід визначитися, геотермальне опалення основним або додатковим. Виходячи з цього розраховується номінальна потужність пристрою.
  • Аналіз складу грунту і глибини його промерзання. Від цих розрахунків залежить те, наскільки глибоко буде розташований первинний контур труб.
  • Визначення місця розташування теплового насоса. Щоб мінімізувати тепловтрати, насос рекомендується встановлювати в окремому спеціально облаштованому приміщенні. Це може бути підвал або сільськогосподарська споруда. Температура повітря в ньому не повинна опускатися нижче 14 градусів.
  • Невиконання одного з етапів може призвести до збою в роботі системи. Важливо правильно провести первинний аналіз, а тільки потім братися за монтаж обладнання.

    Геотермальне опалення: особливості експлуатації, принцип дії та монтаж своїми руками

    Існують наступні варіанти монтажу трубопроводу:

    • горизонтальний;
    • вертикальний;
    • комбінований.

    Кожен з них має свої особливості. Перед тим як визначитися з видом монтажу, слід вивчити їх переваги і недоліки.

    Геотермальне опалення (I частина)

    Горизонтальний монтаж

    Горизонтальне розміщення труб контуру є досить складним. Вони повинні розташовуватися на глибині від півметра до 3 м. Щоб зменшити загальну площу магістралі, труби укладаються завитками. Відстань між ними повинна бути близько 20 див.

    Геотермальне опалення: особливості експлуатації, принцип дії та монтаж своїми рукамиПеред прокладанням контуру необхідно перевірити тепловіддачу. Цей показник повинен становити від 20 Вт/м2. Для прокладки геотермічної системи використовуються труби із зшитого поліетилену.

    Важливо правильно підібрати труби для прокладання зовнішнього контуру. Вони повинні мати мінімальну опірність до тепловіддачі. Полімерні труби відрізняються наступними перевагами:

  • Хороша гнучкість. Це особливо важливо при горизонтальному типі монтажу.
  • Можливість швидко замінити пошкоджену ділянку.
  • Простота монтажу. Для стикування використовуються механічні муфти.
  • Щоб опалити 100 кв. м площі будинку, необхідно розмістити контур на 250 кв. м. Слід враховувати те, що в місці монтажу труб не повинно бути ніяких насаджень і споруд.

    геотермальне опалення на практиці

    Вертикальне розташування

    Такий тип установки труб допоможе домогтися максимального нагріву теплоносія. В цьому випадку робляться свердловини глибиною від 30 до 100 м. Цей вид монтажу має свої переваги:

    • Геотермальне опалення: особливості експлуатації, принцип дії та монтаж своїми рукамимаксимальна тепловіддача навколишнього середовища;
    • мінімальна площа для монтажу;
    • відсутність необхідності вимірювати показник промерзання грунту.

    Оптимальну глибину свердловин повинен визначати фахівець. Трудомісткість монтажу безпосередньо залежить від складу грунту.

    Створюючи геотермальне опалення своїми руками, необхідно правильно підібрати тип пристрою, який буде використовуватися. Існують наступні моделі:

    • грунт — вода;
    • вода — вода;
    • повітря — вода.

    Геотермальне опалення: економіка (II частина)

    Залежно від номінальної потужності апарату розраховується кількість електроенергії, яка буде потрібно для повноцінної роботи електронного блоку управління, компресора і насоса. Підрахунки краще довірити фахівцеві.

    Комбінована різновид

    Існує також і комбінований тип укладання труб. Його прийнято вважати різновидом горизонтального виду, але з мінімальною площею для установки. Витки контуру формуються по спіралі на глибині близько 5 м.

    Геотермальне опалення: особливості експлуатації, принцип дії та монтаж своїми рукамиВ якості джерела енергії може бути місцеву водойму або грунтові води. Принцип роботи геотермального опалення будинку в цьому випадку спрощується, отже, витрати на монтаж такої установки стають менше.

    Теплообмінник укладається безпосередньо в озера на глибину не менше, ніж глибина його замерзання. Найчастіше це 3-3,5 метра. Головна умова — водойма повинен розташовуватися не далі, ніж 100 м. В іншому випадку ефективність системи знижується.

    Грунтові води для одержання тепла використовуються вкрай рідко. Щоб встановити підземну установку, робиться дві свердловини: вище і нижче за течією.

    Геотермальне опалення будинку 200 м2 – teplopraktik.ru

    Земляне опалення будинку буде коштувати досить багато. Велика частина витрат піде на придбання спеціального теплового насоса. Тому його необхідно вибирати ретельно, щоб виключити його подальшу поломку. Це відмінна заміна твердопаливний котел.

    Геотермальне опалення: особливості експлуатації, принцип дії та монтаж своїми руками

    Поділитися з друзями
    Ремонт та вироби своїми руками