Отопление из земли своими руками: обогрев за счет энергии земли, земляное отопление из земли своими руками, фото и видео примеры

лучшие системы для загородного дома

Мы знаем, что геотермия – это тепло Земли, а понятие «геотермальный» зачастую ассоциируется у нас с вулканами и гейзерами. В России геотермальная энергетика используется преимущественно в промышленных масштабах, например, существуют дальневосточные электростанции, работающие на основе тепла нашей планеты.

Многие уверены, что сделать геотермальное отопление дома своими руками – это что-то из области фантастики. Не так ли? Но это совершенно не так! С развитием современных технологий бытовое использование “зеленой энергии” стало вполне реально.

Мы расскажем о принципах работы альтернативного отопления, его преимуществах и недостатках, сравним с традиционными системами обогрева. Также вы узнаете о способах расположения теплообменника и о том, как смонтировать геотермальное отопление своими руками.

Содержание статьи:

Несколько исторических фактов

Когда в 70-е годы прошедшего столетия разразился нефтяной кризис, на Западе возникла жгучая потребность в . Именно в тут пору и стали создаваться первые геотермальные отопительные системы.

Сегодня они получили широкое распространение в Соединенных Штатах, в Канаде и в западноевропейских государствах.

Галерея изображений

Фото из

Использование энергии земных недр обладает веским преимуществом: применяемые ресурсы достаются бесплатно и самопроизовольно восстанавливаются

Внутренний блок геотермальной системы занимает немного места, внешне напоминает привычную бытовую технику

Первоначальные вложения в устройство системы, использующей геотермальную энергию, выше, чем установка котла, но минимальные средства на содержание и эксплуатацию оправдывают и быстро окупают проект

Оборудование, перерабатывающее энергию земли в тепло, не выделяет продуктов горения, не сжигает безвозвратно дрова, уголь, торф, газ

Перспективы геотермального отопления

Габариты внутреннего блока геотермальной системы

Стоимость установки и эксплуатации теплового насоса

Экологические приоритеты теплонасосов

Например, в Швеции активно используют воду Балтийского моря, температура которой составляет +4°С. В Германии внедрение геотермальных отопительных систем даже спонсируется на государственном уровне.

При упоминании геотермальных источников энергии мы всегда представляем себе долину гейзеров или вулканы, но нужные нам источники гораздо ближе. И они помогут нам согреться зимой и охладиться летом

В России действуют Паужетская, Верхне-Мутновская, Океанская и другие геотермальные электростанции. Но фактов использования энергии Земли в нашем частном секторе очень мало.

Реальные преимущества и недостатки

Если в России геотермальное отопление частного сектора получило сравнительно малое распространение, значит ли это, что идея не стоит затрат на её воплощение? Может быть, и заниматься этим вопросом не стоит? Оказалось, что это не так.

Использование системы геотермального отопления жилища – решение выгодное. И тому есть несколько причин. В их числе и быстрая установка оборудования, которое способно длительное время работать без каких-либо перебоев.

Если использовать в отопительной системе не воду, а качественный антифриз, она не будет промерзать и её износ будет минимальным.

Перечислим и прочие преимущества этого вида отопления.

• Исключена процедура сжигания топлива. Мы создаём абсолютно пожаробезопасную систему, которая, в процессе своей эксплуатации, не сможет нанести жилью никакого ущерба. Кроме того, исключается ряд других моментов, связанных с присутствием топлива: теперь не нужно искать место для его хранения, заниматься его заготовкой или доставкой.
• Существенная экономическая выгода. В процессе эксплуатации системы не потребуется никаких дополнительных вложений. Ежегодный обогрев обеспечивают силы природы, которые мы не покупаем. Конечно, при функционировании теплового насоса затрачивается электрическая энергия, но при этом объём производимой энергии существенно превышает размеры потребления.
• Экологический фактор. Геотермальное отопление частного загородного дома – это экологически безопасное решение. Отсутствие процесса горения исключает поступление в атмосферу продуктов сгорания. Если это осознают многие, и такая система теплоснабжения получит должное повсеместное распространение, негативное влияние людей на природу многократно уменьшится.
• Компактность системы. Вам не придется организовывать в своём доме обособленное помещение котельной. Всё, что будет необходимо – это тепловой насос, который можно разместить, например, в подвале. Наиболее объёмный контур системы будет располагаться под землей или под водой, на поверхности вашего участка вы его не увидите.
• Многофункциональность. Система может работать как на отопление в холодное время года, так и на охлаждение в период летней жары. То есть, по сути, она заменит вам не только обогреватель, но и кондиционер.
• Акустический комфорт. Тепловой насос работает практически бесшумно.

Выбор геотермальной системы отопления экономически выгоден, несмотря на то, что придется потратиться на покупку и установку оборудования.

Кстати, в качестве недостатка системы упоминают именно затраты, на которые придется пойти, чтобы установить систему и подготовить её к работе. Нужно будет купить сам насос и некоторые материалы, выполнить работы по монтажу наружного коллектора и внутреннего контура.

Не секрет, что ресурсы дорожают год от года, поэтому автономная система отопления, которая способна окупиться в течение нескольких лет, всегда будет экономически выгодна для её владельца

Впрочем, эти расходы окупаются всего за несколько первых лет эксплуатации. Последующее использование уложенного в грунт или погруженного в воду коллектора позволяет сэкономить значительные средства.

К тому же, сам процесс монтажа не настолько сложен, чтобы приглашать для его выполнения сторонних специалистов. Если не заниматься бурением, то всё остальное можно сделать самостоятельно.

Галерея изображений

Фото из

Внутренний блок системы, использующей тепло недр земли, включает непосредственно сам тепловой насос, отдельно установленный или встроенный в насос водонагреватель и буферную емкость

Тепловой энергии горных пород и грунтовой воды вполне достаточно для организации отопления и горячего водоснабжения загородного дома

Несмотря на реальную выгоду эксплуатации тепловых насосов, обогрев дома с применением газового котла пока обходится дешевле, но геотермальную энергию все равно применяют, к примеру, для подогрева воды в бассейне

Однако в негазифицированных районах, местечках, в которые не проведено электричество, тепловой насос с забором энергии грунтов и воды способен стать агрегатом, обеспечивающим системы ГВС и отопления

Бесплатную энергию подземной воды и горных пород разумно использовать в обеспечении теплом бытовых построек, теплиц, спортивных комплексов

Теплонасосы с забором энергии из недр земли могут служить дополнительными источниками энергии, необходимыми на случай перебоев с подачей электроэнергии

В случае перехода дома полностью на геотермальное отопление чаще всего приходится сооружать несколько контуров, для обслуживания определенных колец, например, для радиаторного отопления и теплого пола лучше задействовать два теплонасоса, а для ГВС третий

Геотермальные схемы устройства отопления превосходно сочетаются как с традиционными вариантами, так и с другими видами альтернативных источников: солнечными батареями, ветрогенераторами и прочим

Внутренний блок геотермальной системы отопления

Геотермальные источники в отоплении частного дома

Теплонасос земля-вода для подогрева воды в бассейне

Геотермальные системы в обустройстве загородных построек

Устройство геотермального отопления в теплице

Теплонасос как дополнение к основной отопительной схеме

Многоконтурная геотермальная система в частном доме

Геотермальное отопление в паре с солнечными батареями

Надо отметить, что некоторые умельцы, в стремлении сэкономить научились собирать геотермальный .

Об источниках геотермального отопления

Для геотермального отопления можно использовать следующие источники земной тепловой энергии:

• высокотемпературные;
• низкотемпературные.

К высокотемпературным относятся, например, термальные источники. Использовать-то их можно, но область их применения ограничивается фактическим местом нахождения таких источников.

Если в Исландии этот вид энергии активно применяется, то в России термальные воды находятся далеко от населенных пунктов. Максимально они сконцентрированы на Камчатке, где подземную воду применяют в качестве теплоносителя и поставляют в системы ГВС.

Для эффективного использования тепловой энергии земли не нужен вулкан. Достаточно использовать те ресурсы, которые находятся всего в 200 метрах от земной поверхности

Зато для применения низкотемпературных источников у нас имеются все необходимые предпосылки. Для этой цели подойдут окружающие воздушные массы, земля или вода.

Для извлечения нужной энергии используют тепловой насос. С его помощью происходит процедура преобразования температуры окружающей среды в тепловую энергию не только отопления, но и горячего водоснабжения частного домовладения.

Галерея изображений

Фото из

Забор бесплатного тепла грунтовой воды и горных пород

Наружный теплообменник системы земля-вода

Наружный теплообменник в естественном водоеме

Геотермальная скважина теплового насоса

Принцип работы такого отопления

Если вы знакомы с тем, как работает или , то схожесть этих процессов с принципом функционирования геотермального отопления очевидна. Основу системы составляет тепловой насос, который включается в два контура – внешний и внутренний.

Чтобы организовать традиционную систему отопления в любом доме, необходимо смонтировать в нем трубы для транспортировки теплоносителя, и радиаторы, при нагревании которых тепло будет поступать в помещения. В нашем случае трубы и радиаторы тоже нужны. Они и образуют внутренний контур системы. В схему могут быть добавлены .

Внешний контур выглядит гораздо масштабнее внутреннего, хотя его размеры можно оценить только в период планировки и монтажа. В процессе эксплуатации он невиден, поскольку находится под землей или под водой. Внутри этого контура циркулирует обычная вода или антифриз на основе этиленгликоля, что гораздо предпочтительнее.

В состав геотермальной системы отопления входят два контура – внутренний и внешний, а так же сердце отопительной системы – тепловой насос, который, сжимая теплоноситель, повышает его температуру (+)

во внешнем контуре прогревается до состояния среды, в которую он погружен, и отправляется в «подогретом» виде в тепловой насос. Через него сконцентрированное тепло сообщается внутреннему контуру, в результате чего вода в трубах, радиаторах и теплых полах нагревается.

Таким образом, ключевым элементом, оживляющим всю систему, является тепловой насос. Если в вашем доме есть обыкновенная стиральная машинка, то знайте: этот насос займет приблизительно аналогичную площадь.

Для работы ему нужна электроэнергия, но, потребляя всего 1 кВт, он обеспечивает выработку 4-5 кВт тепла. И это не чудо, поскольку источник «добавочной» энергии известен – это окружающая среда.

Два вида расположения теплообменника

Имеются два варианта отопления частного дома с использованием низкотемпературной энергии элементов окружающей среды. Основу системы во всех трех случаях составляет геотермальный насос.

Внутренний контур остаётся без изменений для любого способа отопления, а основное различие заключается в расположении внешнего контура.

Геотермальное отопление бывает с теплообменником, расположенным:

• вертикально – располагаются в скважинах, вскрывающих или не вскрывающих водоносный пласт;
• горизонтально – теплообменники систем укладывают в котлован или открытый водоем в виде своеобразного змеевика.

Каждый из приведенных здесь видов отопления характеризуется своими особенностями, недостатками и преимуществами.

Если вы намерены создать такую систему отопления собственными руками, вам будет интересно узнать о каждом из видов подробнее.

Галерея изображений

Фото из

Вертикальный способ размещения коллектора

Группа вертикальных петель коллектора теплонасоса

Внешний коллектор теплового насоса для большого дома

Горизонтальный теплозаборник насоса земля-вода

Укладка коллектора наружного блока в траншею

Установка теплообменника в виде группы корзин

Укладка трубопровода по стенкам и дну котлована

Соркращение площади зачет дополнения скважинами

Вариант #1. Вертикальное размещение внешнего коллектора

Этот вид отопления основан на интересном природном явлении: на глубине 50-100 м и более от своей поверхности земля круглогодично имеет одинаковую и постоянную температуру 10-12°С.

Чтобы иметь возможность использовать эту энергию земли, необходимо . Технология практически аналогична с подготовкой водозаборного источника.

С целью максимального сохранения ландшафта можно пробурить несколько труб с одной исходной точки, но под разными углами.

Внешний контур системы будет смонтирован непосредственно в этих скважинах. Это позволит эффективно отобрать у земли её тепло. Разумеется, этот способ трудно назвать простым и малобюджетным.

Для создания вертикальной системы геотермального отопления нужно использовать оборудование для бурения скважин, без применения буровой установки решение задач по устройству системы будет довольно трудоемким (+)

Актуален он в том случае, когда прилегающая к дому территория уже обустроена, и нарушение её ландшафта нецелесообразно. Глубина бурения скважины может достигать от 50 до 200 метров.

Конкретные параметры скважины зависят от геологической обстановки на участке и параметров будущего сооружения. Срок службы такой конструкции составляет примерно 100 лет.

Для устройства вертикального варианта системы с теплообменником, извлекающим энергию подземной воды, потребуется пробурить две водоносные скважины.

Из одной из них, именуемой дебетовой, с помощью насоса производится забор воды, которая после передачи тепла сливается во вторую, приемную выработку.

Минус геотермальной системы с двумя скважинами в недостаточной эффективности для обогрева загородного дома. Слишком много энергии тратит циркуляционный насос. Зато для поставки теплоносителя контуру теплого пола получаемой тепловой энергии вполне достаточно

Вариант #2. Горизонтальное расположение грунтового коллектора

Чтобы уложить внешний контур при горизонтальном виде отопления, нужно знать, на какую глубину промерзает земля в вашей местности.

Трубы укладывают ниже уровня промерзания в заранее подготовленные траншеи, захватывая при этом довольно большое пространство: чтобы отопить дом, площадь которого составляет 200-250 кв. м, нужно использовать примерно 600 кв. м теплообменника. То есть шесть соток.

Недостатком этой конструкции является большая площадь, которую она занимает. Если вам нужна на участке лужайка, покрытая травой и цветами – это ваш вариант. А от плодоносящих деревьев трубы коллектора лучше держать подальше (+)

Понятно, что при таких условиях, объём земляных работ будет значительным. Кроме того, нужно учесть в плане расположение деревьев и прочей растительности на участке, чтобы не заморозить их. Например, нельзя располагать трубы коллектора ближе, чем в полутора метрах от деревьев.

Этот способ монтажа используют, как правило, в тех случаях, когда участок только осваивается под строительство. Все расчеты и планы по постройке коттеджа, организации его отопления и планировке земельного участка лучше всего выполнять одновременно.

Галерея изображений

Фото из

Укладка теплозаборного коллектора в котлован

Подсоединение коллектора к трубам выхода и входа в дом

Подключение к накопительному водонагревателю

Обустройство площадки с внешним коллектором

Погружение горизонтального теплообменника в водоём

Этот способ требует особого расположения домовладения – на расстоянии примерно в 100 м от водоёма, имеющего достаточную глубину. Кроме того, указанный водоём не должен промерзать до самого дна, где и будет расположен внешний контур системы. А для этого площадь водоёма не может быть меньше 200 кв. м.

Этот вариант размещения теплообменника считается наименее затратным, но подобное расположение домовладения все-таки встречается не часто. Кроме того, могут возникать сложности, если водоём относится к объектам общего пользования

Очевидным преимуществом этого метода является отсутствие обязательных трудоёмких земляных работ, хотя с подводным расположением коллектора все-таки придется повозиться. И специальное разрешение на проведение таких работ тоже понадобится.

Впрочем, геотермальная установка, использующая энергию воды, все-таки является наиболее экономичной.

Своими руками: что и как

Если уж и монтировать геотермальное отопление своими руками, то внешний контур лучше все-таки купить в готовом виде. Конечно, мы рассматриваем лишь способы горизонтального расположения внешнего теплообменника: под поверхностью почвы или под водой.

Скважинный вертикальный коллектор смонтировать самостоятельно гораздо сложнее, если вы не обладаете оборудованием и навыками бурения.

Тепловой насос – не слишком габаритное оборудование. В вашем доме он не займет много места. Ведь по размеру он сопоставим, например, с обычным твердотопливным котлом. Подключить к нему внутренний контур вашего дома – задача несложная.

Вообще-то делается всё точно так же, как и при организации и с использованием традиционных источников тепла. Главная трудность – устройство внешнего контура.

Такое расположение дома относительно пруда встречается чаще. Главное, чтобы водоём был не дальше, чем в 100 метрах от коттеджа

Лучшим вариантом будет использование водоёма, если такой найдется на расстоянии не более 100 м. Необходимо, чтобы его площадь превышала 200 кв. м, а глубина – 3 м (средний параметр промерзания). Если этот водоём вам не принадлежит, то проблемой может стать получение разрешения на его использование.

Если же водоём – это пруд, который находится у вас в собственности, то дело упрощается. Воду из пруда можно временно откачать. Тогда работы на его дне можно будет выполнять легко: нужно будет уложить трубы по спирали, закрепив их в этом положении.

Земляные работы понадобятся только для рытья траншеи, которая нужна будет для присоединения внешнего контура к тепловому насосу.

После выполнения всех работ, пруд может быть снова заполнен водой. В ближайшие лет сто внешний теплообменник должен работать исправно и не доставлять хлопот его владельцу.

Если в вашем распоряжении оказался земельный участок, на котором вам только предстоит возводить жильё и растить сад, имеет смысл распланировать горизонтальный теплообменник грунтового типа.

Для этого следует сделать предварительный расчет площади будущего коллектора, исходя из параметров, которые уже указаны выше: 250-300 кв. м коллектора на 100 кв. м отапливаемой площади дома.

Если вам достался участок без строений и растительности, которую бы хотелось сохранить, грунт при сооружении внешнего горизонтального почвенного контура можно просто снять: это легче, чем выкапывать траншеи

Траншеи, в которые предстоит укладывать трубы контура, нужно выкапывать ниже уровня промерзания почвы.

А ещё лучше – просто снять грунт на глубину его промерзания, уложить трубы, а после вернуть грунт на место. Работа трудоёмкая, сложная, но, имея большое желание и целеустремленность, вы сможете её выполнить.

Затраты и перспективы окупаемости

Расходы на оборудование и его монтаж в процессе сооружения геотермального отопления зависят от мощности агрегата и от производителя.

Производителя каждый выбирает, руководствуясь собственными соображениями и сведениями о репутации и надежности того или иного бренда. А вот мощность зависит от площади помещения, которое предстоит обслуживать.

В этом рисунке кратко отражена вся суть выгоды, получаемой от применения геотермальной отопительной системы. Именно такое соотношение входящей и исходящей энергии позволяет система сначала быстро окупиться, а потом и экономить средства своего владельца (+)

Если брать в расчет именно мощность, то стоимость тепловых насосов колеблется в следующих диапазонах:

• на 4-5 кВт – 3000-7000 условных единиц;
• на 5-10 кВт – 4000-8000 условных единиц;
• на 10-15 кВт – 5000-10000 условных единиц.

Если к этой сумме мы прибавим затраты, которые нужны на выполнение монтажных работ (20-40%), то мы получим сумму, которая для многих покажется абсолютно нереальной.

Но все эти затраты окупятся за вполне приемлемые сроки. В дальнейшем же вам придется оплачивать лишь незначительные расходы на электричество, необходимое для работы насоса. И это всё!

Из-за недостаточной для обогрева жилых строений эффективности геотермальных систем их используют в качестве дополнения к основным отопительным сетям или сооружают комплексно с двумя и более теплообменниками

Как показывает практика, геотермальное отопление особенно выгодно для домов, общая отапливаемая площадь которых составляет 150 кв. м. За пять-восемь лет все затраты на обустройство систем отопления в этих домах полностью окупаются.

Если геотермальное отопление не особо востребовано среди собственников частных домов, то эффективность гелеосистем уже оценили жители южных регионов. Технология  достаточна проста, а ее экономичность и практичность подтверждена многолетним опытом использования западными странами и нашими соотечественниками.

Дополнительная информация об альтернативных источниках энергии представлена в .

Выводы и полезное видео по теме

Если вам проще воспринимать наглядную информацию, то этот видеоролик позволит вам своими глазами увидеть, как именно функционирует геотермальная система, а также больше узнать о том, кому и почему этот вид отопления выгоден.

Предлагаем вам посмотреть небольшой видеоролик, в котором владелец горизонтального подпочвенного коллектора, расскажет о своих впечатлениях от его эксплуатации. Кроме того, посмотрев это видео, вы узнаете о текущих расходах, связанных с эксплуатацией системы геотермального отопления.

Каждый владелец частного дома выбирает сам, покупать ли ему услуги ресурсоснабжающих организаций или надеяться только на себя самого. При этом он руководствуется целым списком соображений.

Цель, которую мы перед собой поставили, заключается не в том, чтобы подтолкнуть вас к готовому выводу, а в том, чтобы поделиться информацией о вариантах решения стоящей перед вами задачи.

Есть, что дополнить, или возникли вопросы по теме геотермального отопления частного дома? Можете оставлять комментарии к публикации. Форма для связи находится в нижнем блоке.

видео-инструкция по монтажу своими руками, особенности отопительных систем, использования земляного тепла, цена, фото

Большинство из нас понимают, что использование в качестве топлива угля, газа и древесины не обходится бесследно для экологии. Однако, внедрение альтернативных источников энергии тормозится их высокой стоимостью и КПД, которые пока уступают традиционным. Но в последнее время производители все чаще и чаще стали обращать внимание на подобные продукты, поэтому надеемся, что в скором времени они будут более просты в установке и не такие дорогие.

Сегодня рассмотрим геотермальное отопление, которое можно установить для частного дома своими руками. Вы узнаете о принципе его работы, видах, особенностях и самостоятельном монтаже.

Как происходит отопление теплом земли загородного дома

Стоит сказать, что в европейских странах и США отопление от земли постепенно становится основным источником отопления дома, но у нас пока такие системы выступают лишь альтернативой более традиционным.

Появление и распространение

Энергия земли для отопления стала распространяться в США ближе к концу 80-х годов прошлого века в городах, тяжело переживавших кризис. Системой сразу заинтересовались состоятельные люди, которым она давала возможность экономить на обогреве жилья. Затем она стала дешеветь, и ее стал применять и более бедный класс населения.

Спустя некоторое время тепло земли для отопления превратилось в прерогативу большинства владельцев частных домов. В Европе с каждым годом число домохозяйств, использующих отопление дома теплом земли, только увеличивается.

Такая тенденция распространения геотермального обогрева вполне понятна. Использование тепла земли для отопления позволяет существенно экономить семейный бюджет, оно безопасное и экономичное.

Функционирование геотермального обогрева

Его принцип работы можно сравнить с обычным холодильником, только наоборот. Земля удерживает тепло постоянно, поэтому ним можно нагревать объекты, расположенные на ее поверхности.

Смысл способа в том, что изнутри планета прогревается горячей магмой, а сверху грунт не дает ей промерзать. Получаемая тепловая энергия используется геотермальной системой обогрева, основанной на специальном тепловом насосе.

Получить отопление от тепла земли можно благодаря тепловому насосу

Происходит следующий процесс:

1. Тепловой насос устанавливают на поверхности.
2. В земле бурится отверстие, в которую опускают теплообменник.
3. Проходящая через насос грунтовая вода нагревается и используется затем в бытовых и промышленных целях.

С помощью теплового насоса удается преобразовать 1 кВт электричества в 4-6 кВт теплоэнергии

Основным преимуществом системы является соотношение электрической энергии и получаемой мощности – 1 к 4-6 кВт. К примеру, при использовании обычного кондиционера выходит 1 к 1. Поэтому установка вполне себя сможет окупить в скором времени.

Особенности

Самостоятельное отопление дома от земли имеет определенные трудности, о которых мы расскажем ниже:

1. Начинаются они с изготовления шахтного ствола.
   Его расчет ведется отдельно для каждого конкретного случая, во внимание принимают:

• климат в данной местности;
• тип грунта;
• характеристику строения земной коры в данном регионе;
• площадь обогрева.

На фото – основу геотермального обогрева дома составляют глубинная скважина и тепловой насос

Обычно глубина варьируется в пределах 25-100 м.

2. На следующем этапе в ствол опускают трубы, которые должны поглощать тепло из недр и подавать его в насос, повышающий температуру теплоносителя в системе отопления.

Совет: работы лучше проводить с помощником, так как трубы часто бывают достаточно большой массы.

Летом отопление энергией земли можно запустить в качестве кондиционера. Для чего активируется обратный механизм. Во время работы теплообменник начнет брать охлаждающую энергию.

Виды

Для экологически безвредной и эффективной работы системы есть три основных варианта:

Виды геотермального обогрева

Преимущества геотермального обогрева

Теперь узнаем, какими достоинствами обладают такие системы, и смогут ли они удовлетворить наши запросы:

1. Тепловой энергии выделяется в несколько раз больше, чем расход электроэнергии на работу насоса.
2. Нет вредных выбросов, поэтому отопление загородного дома от земли экологически чистый способ.
3. Для функционирования системы необходимо только электричество. Не требуется использование химических средств и топлива.
4. Во время работы нет опасности взрыва или возгорания.
5. Правильный монтаж отопительной системы гарантирует функционирование без техподдержки примерно 30 лет.

Как самостоятельно воспользоваться теплом земли для обогрева дома

Самостоятельная установка геотермального обогрева

Нужно сказать сразу, что отопление дома энергией земли потребует одномоментного большого вложения средств. Львиная доля из которых пойдет на обустройство шахтного ствола.

Совет: самая дорогая часть в тепловом насосе – компрессор. Если не хотите проблем, не приобретайте его с китайского завода.
Лучше использовать Danfoss или Copeland (желательно не из Китая).

Рекомендуем также использовать вместо радиаторов отопления систему теплый пол. Так можно снизить окупаемость оборудования в разы. Учесть следует и ежегодное повышение тарифов на традиционные энергоносители, в тоже время геотермальная система отопления дома позволит избежать ценовых скачков.

Внутри дома ничего не будет напоминать про то, что вы используете земляное отопление. Основная часть схемы – скважина и теплообменник, будут скрыты под землей. Необходимо только выделить небольшое место для прибора, к примеру, в подвале, генерирующего теплоэнергию.

Конструкция теплового насоса

Устройство позволяет производить регулировку температуры и подачу теплоэнергии. Инструкция по монтажу системы отопления в доме не отличается от традиционного способа, поэтому никаких особенностей в нем нет.

Вывод

Применение тепловых насосов позволяет избавиться от дорожающих каждый год традиционных видов топлива, хотя первоначальные затраты будут довольно большими. Монтаж геотермального отопления вполне можно проводить самостоятельно, только при установке труб в шахтный ствол желательно пригасить помощника.

Окупаемость проекта зависит от утепленности жилья, а также метода обогрева – радиаторный или теплые полы. Видео в статье даст возможность найти дополнительную информацию по вышеуказанной теме.

что такое система с внешним земляным контуром

Вы просматриваете раздел Геотермальное, расположенный в большом разделе Виды.

Геотермальным называется способ обогрева помещений за счет энергии, полученной из недр земли.

В 70-х годах XX века разразился нефтяной кризис. Промышленники стали искать способ замены топлива альтернативным источником.

Так появилось первое геотермальное отопление.

Сегодня подобный вид получения тепла распространен в Северной Америке и Западной Европе.

Геотермальное отопление из-под недр земли: что это такое, принцип работы

Геотермальное отопление работает как холодильник, только для нагрева. На поверхности земли устанавливается тепловой насос, из которого опускают теплообменник в шахту.

Через устройство наверх поступает грунтовая вода, по пути нагреваясь. Прогретая жидкость используется для обогрева помещений.

Расход энергии на нагрев воды меньше, чем получаемая теплоотдача.

Принцип работы

Коллектор поставляет теплую воду в испаритель. Хладагент, нагреваясь, испаряется. Пар прогревается компрессором за счет электричества. Конденсатор охлаждает пар, вызывая выброс теплой энергии и возвращение хладагента в начальное жидкое состояние.

Для прогрева воды требуется электроэнергия. Каждый затраченный кВт приносит, в среднем, 5 полезных кВт энергии.

Список оборудования

Для создания геотермальной установки требуются 4 устройства:

• коллектор;
• испаритель с хладагентом;
• компрессор;
• конденсатор.

Среди перечисленных компонентов два требуют подключения электричества: компрессор и конденсатор.

Достоинства

Геотермальное отопление имеет преимущества над прочими типами обогрева:

• Полученная энергия применяется для любых целей.
• Длительность подачи топлива к конкретному участку не ограничена.
• Его использование экологически безопасно.
• Установка не требует частого обслуживания.
• Система окупается с течением времени.
• Геотермальная установка занимает немного места: не больше, чем холодильник.
• При необходимости система легко перенастраивается.
• Совместимо с другими типами отопления.

Недостатки

Хотя геотермальное отопление имеет много преимуществ, у него есть и недостатки:

• Дорогостоящая система и монтаж.
• Окупается примерно через 10 лет.
• Систему нельзя использовать в районах с температурой, опускающейся ниже 20 градусов.
• Вне зависимости от типа установки, требуются масштабные земельные работы с использованием арендованных устройств.

Внутренний и внешний виды земляных контуров

Основа системы — тепловой насос, подключенный к двум контурам: внешнему и внутреннему.

Внутренний контур состоит из труб и радиаторов, передающих энергию нагретой воды в помещение. Их может дополнять подогрев полов.

Внешний контур — система, занимающаяся подачей тепла к внутреннему. По контуру циркулирует вода, дополненная незамерзающим компонентом. В геотермальном отоплении жидкость называется теплоносителем. Так теплоноситель поступает в тепловой насос, нагреваясь за счет повышения давления. Прогретая жидкость поступает во внутренний контур, передавая тепло в помещение. Затем остывшая вода уходит на глубину, где прогревается. Таким образом, цикл повторяется.

Тепловой насос воздух-вода: схема

Тепловой насос — оборудование, применяемое для отопления. Устройство собирает тепло из воздуха, перерабатывая в энергию. С её помощью насос греет воду, которая отдает тепло в помещение. Принцип работы насоса воздух-вода заключается в обратном цикле Карно. Устройства способны функционировать пока на улице температура превышает 20—25 градусов ниже нуля.

Фото 1. Схема строения теплового насоса воздух-вода. В данном случае тепло, собранное из воздуха перерабатывается в энергию.

Система состоит из четырех компонентов. По внешнему контуру циркулирует фреон, преобразующийся в пар в испарителе. Далее газ сжимается в компрессоре и переходит в конденсатор. Пар конденсируется в воду, которая возвращается в цикл, а тепло, выделенное в процессе, нагревает воду внутреннего контура. Таким образом, происходит два цикла: циркуляция воды с хладагентом через землю; обогрев помещений через радиаторы.

Теплонасосы типа воздух-вода зависят от внешней температуры. При сильных морозах обогрев работает проблемно, поскольку фреон во внешнем контуре замерзает. Этим обусловлено использование систем в теплых странах, где температура редко падает ниже -10. В подобных районах геотермальное тепло позволяет провести не только отопление, но и горячее водоснабжение.

Если на улице температура упала до предельного уровня работы фреона, система автоматически подключает альтернативное отопление за счет электричества или газа. С повышением температуры и возобновлением работы геотермальной установки, альтернативный источник отключается.

Вам также будет интересно:

Горизонтальная установка системы, работающей за счет тепла земли

Горизонтальная укладка внешнего контура используется в районах, где земля ежегодно промерзает на определенную глубину. Трубы размещают ниже этого уровня в траншею, протянувшуюся параллельно земле.

Фото 2. Установка геотермальной отопительной системы по горизонтальному принципу. Для подобной конструкции необходим большой котлован.

Циркулируя по прогретой земле, вода нагревается, поступает в тепловой насос, затем нагревает жидкость во внутреннем контуре. Отдав тепло, жидкость возвращается на новый круг по траншее.

В земле прокапывают траншеи, прокладывают трубы. Закончив с внешним контуром, специалист монтирует насос, затем прокладывает внутренний контур.

Важно! Землю, в которой расположены трубы, лучше засеивать овощами и плодовыми кустарниками. Деревья, при наличии, следует пересадить.

Преимущество заключается в вариативности создания системы. Она подходит для осваиваемых участков земли, на которых только завершили строительство дома или загородного коттеджа.

Недостатки заключаются в большом объеме работ по прокладыванию труб; в невозможности использования в холодных районах планеты. Горизонтальное геотермальное отопление ограничивает посадку деревьев на участке.

Вертикальная установка

Вертикальное тип используется в местах, где горизонтальное невозможно. Для установки бурят несколько скважин, в которые устанавливают внешний контур. Скважины бурят из одной точки, немного отклоняя угол от вертикали, так получается больше тепла.

Вода греется при путешествии через глубины земли, поступает в испаритель, преобразуется в пар. Воздух сжимается компрессором и резко выбрасывает энергию в конденсаторе.

Выделившееся тепло нагревает внутренний контур, обогревающий помещение, а жидкость отправляется на новый круг по трубам.

В земле бурят скважины, прокладывают трубы. Создав внешний контур, строители устанавливают насос, затем прокладывают внутренний контур.

Внимание! Бурение требует аренды специальной установки, что увеличивает затраты на строительство. Необходимо пробурить от 50 до 200 метров вглубь земли, в зависимости от местности.

Преимущество заключается в возможности не нарушать ландшафт обустроенного участка.

Недостатки: для циркуляции требуется больше электроэнергии, чем для горизонтальной системы; использование парных скважин для поступления и сброса воды обратно недостаточно эффективно.

Монтаж геотермального отопления для частного загородного дома

Процесс установки выглядит следующим образом:

• подготовка, включающая замер и подбор компонентов для работы;
• установка внешнего контура системы;
• установка внутреннего контура;
• налаживание работы и пуск отопления.

Скважины — внешний контур, а циркуляционный насос и батареи — внутренний. Тепловой насос устанавливается в доме.

Внешний контур располагается в непосредственной близости к отапливаемому строению, не далее, чем в 10 метрах. Соединения, расположенные в контуре, завальцовывают.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором демонстрируется процесс монтажа теплообменника для геотермально системы отопления.

Окупаемость, количество производимой энергии

За один израсходованный кВт электроэнергии система производит 5 и более кВт бесплатной тепловой энергии. По расчетам специалистов, геотермальное отопление окупается примерно за 1 десяток лет. Эта величина уменьшается с увеличением площади отапливаемого помещения.

обогрев теплом из-под земли своими руками

Геотермальное отопление применяется для отопительной системы.

В качестве основного или дополнительного источника получения тепла служит энергия земли.

Обогрев дома теплом из-под земли: что это такое

На территории России высокотемпературные (термальные) родники располагаются крайне неравномерно, преимущественно вдали от населённых пунктов, что затрудняет их использование для целей отопления.

По мере развития технологий и внедрения новых видов оборудования, для производства тепловой энергии появилась возможность воспользоваться и низкотемпературными источниками.

Кроме прочего, подземные слои, находящиеся на расстоянии 50—100 метров ниже поверхности земли, имеют положительную температуру равную 10—12 °C. Такие значения сохраняются вне зависимости от времени, что даёт возможность пользоваться отоплением на протяжении всего года.

Преимущества системы геотермального отопления:

• Экономичность. Источниками являются возобновляемые ресурсы, что позволяет избежать финансовых вложений в покупку топлива, как в случае использования традиционных систем. Не потребуются и дополнительные расходы, связанные с транспортировкой, хранением топлива.
• Безопасность. Маловероятно возникновение каких-либо аварийных ситуаций, взрывов и возгораний.
• Экологичность. Так как процесс сгорания в геотермальной системе не используется, то и присущие ему выбросы в атмосферу исключены.
• Автономность. При наличии автоматического управления, не требует частого вмешательства или постоянного внешнего контроля.

Недостатки:

• Немалые первоначальные денежные затраты.
• Трудоёмкая установка.
• Необходимость источника электрической энергии.

Как действует система геотермального отопления

Тепло для обогрева жилья или подачи горячего водоснабжения получают методом преобразования его из энергии окружающей среды с помощью особого агрегата.

Основным элементом геотермальной установки является тепловой насос, который соединён с внутренним и внешним контуром отопления.

Строение внутреннего контура аналогично традиционному варианту отопления (газ, вода). Это: трубы и радиаторы.

Внешний контур, размер которого намного больше внутреннего, размещаясь под землёй, является невидимым в процессе его эксплуатации. Внутри него циркулирует теплоноситель. Это: или обычная вода, или антифриз, как правило, — на основе этиленгликоля. И, второй вариант гораздо предпочтительнее.

Температура теплоносителя уравнивается с температурой среды, когда он находится во внешнем контуре, а затем он отправляется в тепловой насос. Пройдя через него, подогретые массы направляются по внутреннему контуру.

Наличие теплового насоса и является главным фактором для получения тепловой энергии, которая предназначается для последующего её использования потребителем (обогрев жилья, горячее водоснабжение).

КПД этого устройства некоторых может привести в изумление. Потребляя электрическую энергию в объёме 1 кВт в результате своей работы «выдаёт» несколько больше — 4—5 кВт, что выглядит весьма странным.

Это происходит благодаря как конструктивным особенностям прибора, так и тому, что он, помимо электрической, использует тепловую энергию земли в качестве добавочной (даже при низкой температуре грунта).

Тепловой насос способен работать круглый год и эксплуатироваться на протяжении 15—25 лет.

Примечание! Некоторые специалисты уверяют, что с учётом трения или износа, реальный срок действия системы без остановки для проведения ремонтных работ составляет порядка 10 лет.

Вам также будет интересно:

Установка своими руками

Прежде чем решиться на подобный шаг, нужно сопоставить возможности с объёмом и сложностью всех необходимых работ для установки геотермальной системы.

Расчет стоимости

Расчёт стоимости устройства геотермальной системы вычисляется относительно:

• приобретения теплового насоса определённой мощности;
• цены всего трубопровода, в соответствии с мощностью насоса;
• производства сопутствующих земельных работ (бурение скважин, выкапывание траншей), а также стоимости работ по прокладке сетей;
• установки и подключения теплового насоса.

Фото 1. Геотермальный тепловой насос модели Vitocal 300-W Pro с электроприводом для отопления, производитель — «Viessmann».

Расчёт включает и покупку теплового насоса, цена которого различается в зависимости от мощности и производителя.

Модели мощностью в районе 4—5 кВт будут оцениваться в 3—7 тыс. у. е. Прибор мощностью 5—10 кВт стоит 4—8 тыс. у. е. За 10—15 кВт — 5—10 тыс. у. е.

Размещение коллектора

Существует подразделение по способу установки внешнего контура (коллектора). В грунте он может размещаться вертикально или горизонтально. В грунте водоёма — горизонтально. Для каждого из этих случаев имеются свои преимущества и недостатки.

Вертикальный тип

При построении установки вертикального типа присутствует необходимость бурения скважин глубиной 50—200 метров. То есть — до слоя, имеющего повышенную температуру. Одна из шахт, которую называют дебетовой, служит для забора тепла.

Теплоноситель в ней поднимается, благодаря работе насоса, затем происходит подача в трубы и радиаторы внутреннего контура.

Возвращаясь, после прохождения всего цикла, теплоноситель сбрасывается через другую шахту обратно, к подземным слоям.

Считается, что срок эксплуатации такой установки — около сотни лет.

При устройстве коллектора вертикального типа с двумя шахтами эффективность его применения для обогрева частного дома снижается, так как для обеспечения работы циркулярного насоса потребуется значительное количество электроэнергии. Это является подходящим вариантом для устройства системы «тёплый пол».

При более экономичном кластерном методе, количество скважин увеличивается, но их глубина уменьшается.

Для вертикальной установки существует и вариант, который предусматривает укрепление ёмкости (бака), содержащей антифриз, на глубине 100 м. Непрерывное движение этой жидкости, нагревающейся от грунта, обеспечивает тепловой насос.

Если не рассматривать вариант бурения скважин для вертикальной конструкции, который требует навыков и оборудования, то работы можно провести самостоятельно.

Теплообменник горизонтального расположения

Для устройства теплообменника горизонтального расположения (типа) понадобится немного усилий, но и тепловая отдача в этом случае будет меньше. Потребуется проведение земляных работ, чтобы соорудить котлован ниже отметки промерзания грунта. В выкопанные траншеи укладывается трубопровод внешнего контура, а впоследствии вся конструкция вновь засыпается землёй.

Температура грунтового слоя будет гораздо ниже, а длина больше, чем при использовании теплообменника вертикального типа. Площадь примерно вдвое превышает ​помещение, которое предстоит отапливать.

По такому же принципу происходит устройство системы в подводном грунтовом слое водоёма.

Крайне желательно, чтобы площадь самого водоёма была более 200 кв. м., а расстояние от него до отапливаемого здания не превышало 100 м.

Требуется как минимум 1 м толщи воды от замерзающей водной поверхности. Кроме того, необходимо разрешение специальных служб, если водоём не является вашей собственностью.

Внимание! Некоторые специалисты предостерегают от проведения всех работ «своими руками». По их уверениям, подобные действия могут обернуться частичной или полной порчей оборудования.

Полезное видео

Ознакомьтесь с видео, в котором производится обзор установленной системы геотермального отопления.

В заключение

Если сравнивать стоимость отопления в его традиционных вариантах, то в плане долгосрочной перспективы, установка геотермального отопления — это оправданный шаг, так как есть надежда на то, что затраты окупятся за первые несколько лет эксплуатации системы.

Несмотря на сложности, геотермальное отопление становится более популярным в России. Остаётся ещё надеяться на то, что отечественные предприятия начнут активнее осваивать производство тепловых насосов, с тем, чтобы не переплачивать иностранным изготовителям.

Геотермальное отопление дома своими руками

Многие владельцы частных домов все еще считают, что геотермальное отопление – это термин чуть ли не из области научной фантастики, и актуален он только для тех регионов, где бурлят горячие источники и имеется высокая вулканическая активность. А поскольку такие природные явления – редкость, то перспективы использования данной альтернативной энергии в наших условиях выглядят для многих туманно. На самом деле геотермальный насос с успехом генерирует тепло и при невысоких температурах, так что даже в умеренном климате применять его можно довольно эффективно. А вот под силу ли смонтировать геотермальное отопление дома своими руками? С этим попробуем разобраться.

Классификация по конструкционному типу

Принцип работы геотермального отопления схож с принципом работы кондиционера или холодильника. Основным элементом является тепловой насос, включенный в два контура.

Принцип работы геотермального (теплового) насоса

Внутренний контур представляет собой традиционную систему отопления, состоящую из труб и радиаторов. Внешний – внушительных размеров теплообменник, находящийся под землей или толщей воды. Внутри него может циркулировать как специальная жидкость с антифризом, так и обычная вода. Теплоноситель принимает на себя температуру среды и «подогретый» поступает в тепловой насос, аккумулированное тепло передается внутреннему контуру. Таким образом происходит нагрев воды в трубах и радиаторах.

Геотермальный (тепловой) насос – ключевой элемент системы. Это компактный агрегат, занимает места не больше, чем привычная нашему взгляду стиральная машина. Если говорить о производительности, то на каждый 1 кВт потребленной электроэнергии, насос «выдает» до 4-5 кВт тепловой энергии. В то время как обычный кондиционер, который имеет схожий принцип работы, на 1 кВт затраченной электроэнергии «ответит» 1 кВт тепловой.

Схема устройства геотермального отопления в частном доме

Надо признать, что устройство этого вида отопления является самым дорогим и трудоемким на сегодняшний день. Львиную долю его стоимости составляет покупка оборудования и, конечно, земляные работы. Естественно, что бережливый хозяин задумывается, а нельзя ли сэкономить, например, на монтаже и сделать геотермальное отопление своими руками? Для того, чтобы ответить на этот вопрос, необходимо разобраться, какие же системы применяют чаще всего и уяснить особенности их устройства.

Существуют и другие типы насосов, используемых в системах отопления. Более подробно об этом вы узнаете из нашей статьи: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/teplovye-nasosy-dlya-otopleniya-doma.html

Горизонтальный теплообменник

Довольно часто используют горизонтальный контур, при устройстве которого трубы укладывают в траншеи на глубину большую, чем уровень промерзания почвы в данной местности.

Недостаток системы геотермального отопления с горизонтальным контуром — большая площадь, занимаемая коллектором

Недостаток – территория, занимаемая контуром, должна быть намного больше самого дома, так, для отопления здания площадью в 250 м², под трубы «уйдет» около 600 м². Не каждый застройщик может позволить себе подобную роскошь.

К тому же возникают неудобства, если участок уже облагорожен, приходится соблюдать, например, расстояние от деревьев (1,5 м) и многие другие нюансы.

Вертикальный теплообменник

Более компактный, но и более дорогой вариант – вертикальный теплообменник. Для его установки не потребуется большая площадь, но зато потребуется специальное бурильное оборудование.

Монтаж вертикального теплообменника требует использования специального бурильного оборудования

Глубина скважины, в зависимости от технологии, может достигать 50-200 м, зато срок ее службы до 100 лет. Особенно актуален этот способ, когда планируют геотермальное отопление загородного дома с обустроенной прилегающей территорией, он позволяет сохранить ландшафт практически в первозданном виде.

Водоразмещенный теплообменник

Наиболее экономичная геотермальная установка использует тепловую энергию воды. Ее рекомендуют, если расстояние до ближайшего водоема не превышает 100 м.

Водоразмещенный теплообменник является наиболее выгодным и следовательно более целесообразным для устройства

Контур из труб в виде спирали укладывают на дно, глубина залегания должна быть меньше 2,5-3 м, то есть глубже зоны промерзания. Площадь водоема – от 200 м². Главный плюс – нет необходимости выполнять трудоемкие земляные работы, но необходимо получить разрешение специальных служб. Затратив значительные средства на дорогостоящее оборудование, не стоит экономить на качественном монтаже. Ведь именно от него будет зависеть качество и эффективность всей системы.

Как видим, смонтировать геотермальное отопление дома своими руками не так уж просто. Из всех перечисленных видов, пожалуй, только последний вариант будет достаточно просто воплотить в жизнь самостоятельно. Но даже в этом случае стоит взвесить, все «за» и «против».

О достоинствах и недостатках системы

Впервые к геотермальному отоплению пристально присмотрелись в США, во время кризиса в 80-х. Достаточно дорогие установки прописались в домах самых богатых и продвинутых, но постепенно они становились все доступнее и популярнее. Европа взяла новинку на заметку и стала активно внедрять на своих просторах. Сейчас этот вид отопления уже совсем не диковинка, в Швеции, например, около 70% всего тепла синтезируется при помощи тепловых насосов.

Производители чудо-оборудования и зеленые в один голос твердят о преимуществах этого вида отопления перед всеми остальными, главные плюсы, на которые делается акцент, такие:

• для отопления используется тепловая энергия земли, которая является возобновляемой и неисчерпаемой;
• не существует риска возгорания;
• отпадает потребность в доставке и хранении топливных материалов;
• при работе оборудования не образуются какие-либо вредные выбросы, система абсолютно безопасна и экологична;
• система работает автономно, не нуждается в постоянном контроле и вмешательстве;
• она экономична, практически не требует от владельца затрат на обслуживание;
• при всем разнообразии моделей, коэффициент производительности оборудования остается неизменно высоким.

Геотермальная система отопления хорошо проявила себя в сочетании с «теплыми полами». Подобный дуэт обеспечивает равномерное распределение температуры и препятствует образованию зон перегрева.

Важно! Наиболее выгоден этот вид отопления для домов, площадью до 150 м², владельцы таких небольших коттеджей уверяют, что затраты окупаются за каких-нибудь 3-4 года.

О других вариантах отопления читайте в нашем следующем материале: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/energosberegayushhee-otoplenie-chastnogo-doma.html.

Отметим, что на постсоветском пространстве эти системы пока еще не стали популярными. Во многом это объясняется достаточно весомыми капиталовложениями, которые потребуется сделать в самом начале, и довольно длительным сроком окупаемости. Убедить наших сограждан, что это, в конце концов, все равно экономически выгодно, достаточно сложно. Хотя, если учесть ежегодное подорожание привычных теплоносителей и то, что система рассчитана в среднем на 100 лет эффективной работы, то выбор покажется вполне оправданным.

Оцените статью:

Поделитесь с друзьями!

Отопление дома теплом земли, тепловая энергия земли

Надо признать, что среднестатистический обыватель мало задумывался об истощении земных недр, загрязнении атмосферы и окружающей среды в целом от сжигания углеводородов. И только сейчас люди всерьез стали обращать внимание на экологически чистые и возобновляемые источники энергии, поскольку стоимость углеводородного топлива стала неуклонно расти. Один из способов использования таких неиссякаемых источников — отопление дома теплом земли. Информацию о том, как оно действует и каким образом претворяется в жизнь, вы найдете в этой статье.

Как это работает?

Общеизвестный факт, что температура грунта на глубине около 1.5 м и более постоянна в течение всего года. Ее значение лежит в диапазоне плюс 5—7 °С, причем температура постепенно повышается с ростом глубины. Благодаря такому явлению люди хранят продукты и овощи с огорода в подвалах.

Получается, что температура там всегда положительна и грех не использовать это тепло из земли для обогрева жилья.

Больше всего человека привлекает тот факт, что тепловая энергия грунта – бесплатная. Но вот извлечь ее и направить в дом обойдется в кругленькую сумму, о чем мы поговорим далее.

Перемещать в помещения такое слабенькое тепло, как +7 °С абсолютно бессмысленно. Задача стоит не так: нам нужна именно энергия, а не температура. И в этом может помочь обычный кондиционер, только перевернутый наоборот. Ведь что он делает? Летом берет энергию изнутри здания и перемещает его наружу, а зимой – в обратном направлении. Это происходит благодаря теплообменным процессам внутри холодильной машины (цикл Карно).

Если вкратце и простыми словами, то внутри кондиционера циркулирует между двумя теплообменниками жидкость – хладоноситель. В первом она испаряется, отбирая теплоту от воздуха помещения, а во втором – конденсируется, отдавая ее в окружающую среду. Переходу хладагента из одного агрегатного состояния в другое способствуют 2 главных агрегата – компрессор и расширительный клапан.

Таким же образом выделяется тепловая энергия земли. По контуру из труб, помещенному вглубь грунта, движется теплоноситель, нагретый до температуры +7 °С. В первом теплообменнике он встречается с рабочим телом – фреоном, заставляя его испариться. Во втором фреон конденсируется, передавая полученную тепловую энергию системе отопления.

В результате такого перемещения земля охлаждается на 2—3 °С, а вот дом прогревается на 20—40 °С. Не стоит обращать внимание на несоответствие температур, ведь в земляном контуре тоже циркулирует в 10 раз больше жидкости, чем в отопительном. Энергозатраты – мизерные, расходуется электричество для работы компрессора, насоса и автоматики. В целом соотношение затрат энергии к добытой из земли – примерно 1 : 5—1 : 7.

Установка, обеспечивающая использование энергии земли для отопления, имеет свое название – геотермальный тепловой насос.

Виды установок для отбора тепла земли

Внутреннее устройство теплового насоса, кратко описанное выше, остается неизменным в любом случае. А вот конструкция наружного контура, что извлекает энергию из грунта, бывает 2 типов:

• горизонтальный: в котлован расчетного размера и глубиной 1.5—2 м укладывается полимерная труба с определенным шагом;
• вертикальный: трубы контура опускаются в глубокие скважины. Их количество также определяется расчетом.

Рыть котлован удобно на этапе строительства частного дома, это делается как раз в том месте, где планируется возводить здание. Также горизонтальный контур можно устроить в том случае, если имеется достаточно большой участок земли у дома. Когда такого участка нет и места совсем мало, энергия земли отбирается геотермальными зондами из глубоких скважин. Их придется сделать несколько в разных местах.

Концы труб от одного или нескольких наружных контуров прокладываются к дому под землей и входят в подвальную часть здания, где и присоединяются собственно к тепловому насосу. Теплоносителем, протекающим в подземных змеевиках, обычно служит вода либо незамерзающая жидкость, в зависимости от региона строительства.

По эффективности получения энергии земли вертикальные контуры превосходят горизонтальные, так как часто проходят сквозь водоносные горизонты, а это улучшает отбор теплоты. Держат они первенство и по стоимости монтажа, особенно если бурение скважин происходит в затрудненных условиях.

Плюсы и минусы

Добытая из грунта тепловая энергия, как мы уже выяснили, практически ничего не стоит и это главный плюс. Но есть и другие:

• источник тепла – возобновляемый, проще говоря – неиссякаемый;
• экологичность и безопасность тепловой установки не имеют себе равных;
• хороший выход энергии при малых затратах;
• не требуется никаких разрешений на монтаж или подключение;
• высокая степень автоматизации, а значит, и комфорта;
• нечастое обслуживание;
• низкая степень пожарной опасности.

Есть еще одно важное достоинство геотермальной системы. Поскольку температура грунта на глубине остается неизменной круглогодично, то летом насос перестает быть тепловым, а становится охлаждающим. Установка переключается в летний режим, хладагент движется в другую сторону, а теплообменники функционально меняются местами. Если частный дом оборудован агрегатами воздушного отопления – фанкойлами, то система подает к ним холодную воду, от которой охлаждается воздух в помещениях.

Недостаток у гелиосистем только один, но настолько существенный, что зачастую перечеркивает все достоинства. Как нетрудно догадаться, это стоимость оборудования и монтажных работ. Всякий поймет, что рытье котлованов и бурение скважин влетит в копеечку, такую работу своими руками не сделаешь. Трубы длиной около километра, сама установка, автоматика, — все это обойдется в кругленькую сумму. Вот почему использование тепла земли до сих пор доступно очень немногим людям.

Заключение

Совершенно ясно, что применение тепловой энергии грунта для обогрева дома имеет долгосрочные перспективы. Это в Европе подобные системы стали обыденностью, у наших граждан доходы пока что не достигли необходимого уровня. Но за тепловыми насосами – будущее, это тоже не вызывает сомнений.

Геотермальное отопление, принцип работы, монтаж своими руками

В последние десятилетия активная жизнедеятельность людей, удовлетворяющих свои потребности, начала очень негативно воздействовать на природу, окружающую среду. И теплоэлектростанции сыграли не последнюю роль в этом процессе. В то же время, общество стало понимать, что ресурсы природы являются небезграничными, именно поэтому в последние годы начали внедрять аналоги источников теплоснабжения. Одним из таких альтернативных способов отопить дом является геотермальное отопление. Система – проста и эффективна, а сделать ее можно собственноручно.

Геотермальное отопление

Заметим, что геотермальное отопление в США и европейских странах стало основным источником тепла, однако в России на сегодняшний день оно рассматривается только в качестве альтернативы газовому, электрическому, твердотопливному и другим видам отопления. Очень скоро геотермальное отопление станет основным, ведь отзывы говорят о том, что это рентабельный способ отопить свой дом без вреда для экологии и с выгодой для себя.

Принцип функционирования

Такое явление, как геотермальное отопление, принцип работы которого напоминает обычный холодильник, только наоборот, — становится все популярнее. Земля сохраняет тепло постоянно, можно нагревать объекты, находящиеся на ее поверхности. Суть в том, что изнутри землю нагревает горячая магма, а сверху благодаря грунту она не промерзает.

Тепловую энергию, которая получается в процессе отопления, использует геотермальная система, основанная на специальном тепловом насосе.

И принцип функционирования здесь следующий: сверху ставится тепловой насос, в специальную земляную шахту опускается теплообменник. Грунтовая вода идет через насос и нагревается. Таким образом, тепло, которое получается при этом, используется для промышленных или бытовых целей. Так и работает отопление подземным теплом.

Принципиальная схема работы теплового насоса

Заметим, что главным преимуществом такой системы является то, что при затратах электроэнергии в 1 кВт получаем полезную тепловую энергию в диапазоне от 4 до 6 кВт. Для сравнения, обычный кондиционер не способен преобразовать 1 кВт электроэнергии в 1 кВт тепловой энергии (закон сохранения энергии, т.к. потери при преобразовании одного вида энергии в другую, увы пока никто не отменял). Отопление за счет тепла земли окупится достаточно быстро при правильном подходе к реализации геотермального отопления.

Рекомендуем к прочтению:

Особенности системы

Конечно, не так-то и просто сделать геотермальное отопление своими руками, однако это вполне возможно. И для начала делается шахта. Параметры шахты рассчитываются для каждого случая отдельно. Ее габариты будут зависеть от климата в вашей местности, типа грунта, особенностей строения коры земли региона, домашней площади, где будет ставиться такая система. Как правило, глубина шахты составляет от 25 до 100 м.

Бурение скважин под тепловой насос

Далее монтаж геотермального отопления подразумевает такой шаг, как опускание в земную шахту труб, поглощающих тепло. Функции этих труб заключаются в следующем: они будут подавать тепло в насос, который будет повышать температуру жидкости и выводить ее в отопление. Заметим, что если вы решили сделать геотермальные системы отопления своими руками, то вам потребуется помощник, ведь трубы бывают очень тяжелыми.

Заметим, что в летний период отопление от земли,  работает в качестве кондиционера. Для этого нужно активировать обратный механизм. В процессе работы теплообменник будет брать охлаждающую энергию.

Способы работы системы

Это эффективная и экологичная система – термальное отопление, принцип работы ее может протекать в трех основных способах:

1. Используется тепловая энергия глубоких грунтовых вод. Такая вода – высокой температуры, тепловой насос ее поднимает и нагревает. Далее вода идет через теплообменник, отдавая основную часть своей энергии.
2. Данный способ требует от владельцев дополнительных расходов. В глубину грунта от 75 м и ниже спускают резервуар, в котором находится антифриз. Он нагревается и при помощи теплового насоса поднимается к теплообменнику. После того, как тепло отдается теплообменнику, антифриз идет обратно в резервуар.
3. А для третьего способа работы системы вообще не требуется оборудовать грунтовую шахту. Такое отопление из земли подойдет для обогрева зданий, имеющих выход на водоем. Так, по дну водоема от теплообменника ставятся зонды горизонтального типа и преобразовывают тепло воды на дне.

Виды тепловых насосов

Преимущества геотермальной системы отопления

Геотермальные системы отопления обладают несколькими преимуществами:

• Выделение тепловой энергии в несколько раз больше, нежели расход на электричество, которое требует насос.
• Экологическая безопасность больше, чем у других отопительных систем, так как геотермальные отопительные системы не производят никаких вредных выбросов.
• Для того чтобы геотермальная система функционировала, не требуется топлива или дополнительных химических средств. Поэтому она безопасна для владельцев и для окружения.
• В функционировании такого отопления нет риска взрыва или возгорания.
• При условии правильного монтажа отопительной системы она прослужит без техподдержки как минимум – 30 лет.

Устанавливаем геотермальное отопление самостоятельно

Сразу отметим такую особенность: тем, кто решится оборудовать отопление теплом земли, понадобится единожды вложить в это огромную сумму. Конечно, со временем эта стоимость окупится, так как жилье мы строим для себя не на год или два. Кроме того, каждый год стоимость на газ и электроэнергию повышается, а с геотермальной системой вы не узнаете, что такое эти ценовые скачки.

Рекомендуем к прочтению:

Заметим, что внутри помещения, которое вы хотите отопить, ставятся отопительные элементы, ничем не отличающиеся от водяного отопления. Ваше жилье будут обогревать радиаторы, а тепло в них будет идти по трубам.

Однако в данной системе основная ее часть будет скрыта под землей. Отопление энергией земли – это наличие скважины и теплообменника. В жилище потребуется только поставить прибор, который будет генерировать тепло – обычно он не занимает много места.

Принцип работы теплового насоса

На таком устройстве пользователь сможет производить регулирование температуры и подачу тепловой энергии. Установка самой системы отопления в жилье делается, как обычно, — с разветвлением трубопровода и радиаторов. Если у вас частный дом, или же само здание небольшое, то в таком случае генератор системы выводится в отдельное помещение или в подвал.

Распространение геотермальной системы отопления

Отопление с помощью тепла земли стало распространяться еще в конце 80-х годов в городах США, которые особенно тяжело переживали кризис. Сначала такую систему применяли состоятельные люди, которые таким вот образом экономили на отоплении дома, однако скоро система стала дешеветь, и более бедные американцы заинтересовались ею. И вскоре использование тепла земли для отопления стало прерогативой большинства американцев, которые владели частными домами. В европейских странах 20 лет назад статистические данные отмечали, что геотермальные системы отопления использовали примерно 12 миллионов граждан. И в течение всего этого времени до сегодняшних дней эта цифра только возросла.

Тенденции распространения геотермального отопления являются понятными. Ведь отопление за счет энергии земли – это удобно, экономично и безопасно.

Газовая система отопления хоть и является самой популярной, но по этой же причине каждый год запасы природного газа уменьшаются, стоимость на него растет и растет. А применение для обогрева дома твердого топлива – это трудозатратно. Кроме этого, вследствие сжигания дров и угля выделяется вредный углекислый газ, образовывается сажа и смолы. Поэтому геотермальное отопление становится все более распространенным и в России.

Геотермальная энергия своими руками

Многие спрашивают себя, почему геотермальные системы так
дорого? Ну, они не должны быть такими. Это сделай сам
Геотермальный сайт покажет вам, как сделать это самому и иметь
геотермальная система, работающая на уровне профессионалов
построят для вас за небольшую часть стоимости. Все, что тебе нужно
некоторые базовые навыки слесаря ​​и помощь экскаватора, и вы можете
Сделай это.

Справочная информация по геотермальной энергии

Геотермальное отопление и охлаждение становится все более популярным
в U.S. из-за его высокой эффективности и недавнего государственного налога
кредиты. Даже в районах без высокотемпературных геотермальных источников
ресурсов, геотермальный тепловой насос все еще может обеспечивать отопление и воздух
кондиционирование в доме. Подобно холодильнику или воздуху
кондиционера, эти системы используют тепловой насос для передачи тепла
с земли в ваш дом. В геотермальном тепловом насосе используется
неглубокий грунт (обычно 50-55 ° F) в качестве источника тепла.
В более холодном климате это намного эффективнее
чем тепловой насос с воздушным источником тепла, поскольку он извлекает тепло из очень холодного воздуха.
требует больше энергии.

Геотермальные тепловые насосы с замкнутым контуром циркулируют вода / антифриз
смесь через трубы, закопанные в землю. Поскольку жидкость циркулирует
в земле он поглощает тепло от земли, повышая его температуру
скажем 45F. Эта жидкость возвращается к тепловому насосу в доме.
где тепло извлекается из жидкости. Переохлажденная жидкость
(около 20-25F) отправляется обратно через контур заземления, продолжая
цикл. Тепло, которое извлекается из жидкости, используется
чтобы утеплить дом.Использование контура обогрева грунта в
уравнение энергии означает, что вырабатывается больше тепла, чем если бы
только электричество использовалось непосредственно для отопления. По факту,
в зависимости от эффективности теплового насоса (рассматривается как рейтинг COP)
вы можете произвести от 3,5 до 5 раз больше тепла на киловатт
электричество, чем чистый электрический обогреватель. Переключение
направление холодильного цикла в тепловом насосе и точное
та же система может использоваться для очень эффективного кондиционирования воздуха в
летние месяцы.Тепло отводится в ту же относительно
охладить почву, а не доставить ее в горячий наружный воздух, как
типичные кондиционеры делают. Большая температура
разница приводит к более высокой эффективности и меньшему потреблению энергии.

Анимированная демонстрация геотермальной системы
Анимированная демонстрация

Короткое видео, объясняющее геотермальные системы (~ 3 мин.)
Geo Video

Геотермальное отопление и охлаждение привлекло много внимания
из зеленого сообщества в последнее время.По данным Агентства по охране окружающей среды США,
Системы геообмена экономят домовладельцам 30-70% затрат на отопление и
20-50% затрат на охлаждение по сравнению с обычными системами. Поэтому
геотермальная система DIY настолько привлекательна!
Эти системы рассчитаны на десятилетия и могут значительно прибавить
к стоимости дома при перепродаже.

Сравнение топлива для геотермального отопления

Потенциальную экономию затрат на топливо можно увидеть, используя
следующая таблица.Этот калькулятор позволяет настроить
для местных тарифов на коммунальные услуги, а также рейтинга COP для вашего теплового насоса
чтобы увидеть, как геотермальная энергия сочетается с другими вариантами топлива.
Для кабины, в которой мы установили геотермальную систему своими руками, у нас действительно было три варианта — пропан, электрический элемент.
обогреватель или геотермальный тепловой насос. Геотермальная энергия явно шла
чтобы быть наиболее эффективным … поэтому, проведя небольшое исследование, мы разработали
эту систему сами и приступили к работе.

Отопление
Расчет топлива 2009 (xls) — 51 КБ

Геотермальная установка своими руками (замкнутая система)

1.Закопаем геотермальную трубу

Для системы с замкнутым контуром труба из ПНД 3/4 »
похоронен в траншее. Также возможно просверлить серию
глубокие стволы, похожие на бурение скважины, а затем вставку труб
вертикально в отверстия, а не в траншеях. В нашем
дело с рытьем траншей было более рентабельным. Это
на самом деле там, где профессиональные геотермальные установщики могут
серьезный счет и где геотермальная энергия DIY экономит столько денег.
Бурение вертикальных стволов под геотермальную трубу аналогично бурению.
150 ‘колодец.Это не дешево .. а потом умножьте стоимость на 5
или 6, так как обычно требуется такое количество отверстий, чтобы закопать всю трубу. Поддерживать
5-тонный тепловой насос для нашей кабины мы использовали шесть бухт труб по 600 футов для
всего 3600 футов. Я искал эту трубу локально и закончил
покупка трубы онлайн у продавца под названием Geo-hydro supply
(www.geohydrosupply.com). Цена составляла 143 доллара за бухту длиной 600 футов.
Труба диаметром 3/4 дюйма. Ниже приведены фотографии, на которых мы закапываем трубу.

Катушки с трубой из ПНД 3/4 «для геотермальной энергетики своими руками.

Это помогает рыть траншеи большой гусеничной мотыгой. Вот этот
у нас было ведро шириной более 3 футов, которое ехало очень быстро.
Конструкция лутца в Гарден-Сити сделала свою работу, и им потребовалось около
полдня на то, чтобы выкопать и засыпать все необходимые нам траншеи. Мы
велел им копать, пока они не упали на твердую поверхность, которая находилась примерно на 5 футов в глубине
большая часть двора. Каждая траншея составляла 125-150 футов в длину.
обработать 600 футов трубы. На этом этапе геотермальная энергия своими руками
вероятно, не на 100% сделай сам.Вы, вероятно, либо
нужно арендовать трекхол или просто заплатить кому-нибудь, чтобы он копал за вас. я
думаю, мы заплатили около 1000 долларов, чтобы выкопать все наши окопы и
засыпана.

После того, как была вырыта первая траншея, мы начали разматывать трубу.
начиная с дальнего конца траншеи и возвращаясь к
кабина. Мы использовали стяжки, чтобы удерживать размотанную трубу на месте.
мы пошли. Нам удалось проложить всю траншею трубы в
примерно в то же время они копали следующую траншею, поэтому мы двинулись
во вторую траншею и заставили их засыпать эту.

На верхней стороне нашего двора был большой оросительный канал.
Когда мы закопались рядом с ним, наша траншея начала заполняться водой.
как вы можете видеть на этой картинке. Хотя это был беспорядок
работает, обеспечивает хорошую теплопередачу летом.

Еще одна область, на которой увлекаются геотермальные специалисты, занимающиеся самодельной геотермальной системой, — это как мне
создать коллектор для трубы goethermal HDPE? В
при профессиональной установке, HDPE обычно соединяется с подземным
многообразие.Это требует специальных инструментов, а также не позволяет
гибкость в управлении потоком к каждому из ваших контуров. Наш
решение заключалось в том, чтобы оба конца петель трубы были пропущены через фундамент в
подвал, чтобы избежать необходимости делать сварку или другие
арматура снаружи, которая может протечь. Здесь вы видите, что на 6 петель у нас получилось 12 отверстий.
через фундамент. Мы арендовали большой перфоратор с
Сверло 1 1/8 дюйма. Ударное сверло должно быть выполнено изнутри, так как
бетон, естественно, немного треснет при выходе.Также,
это обеспечит правильность отверстий, если они понадобятся вам в
внутри, чтобы соединиться с вами в коллекторе.

2. Геотермальный коллектор своими руками

Геотермальный коллектор своими руками может быть изготовлен из ПВХ-фитингов диаметром 1 1/4 дюйма.
На каждой линии подачи есть индивидуальные регулирующие клапаны, что позволяет нам
для уравновешивания потока охлаждающей жидкости.

Вот урок, который вы узнали о фурнитуре. Изначально мы
попробовали фитинги PEX 1 «x1», потому что они казались подходящими, но
они не закроются, как только мы начнем циркулировать жидкость.
В итоге мы перешли на некоторые фитинги из оцинкованной стали с более длинными
колючки. Их использование в сочетании с двойными шланговыми зажимами на
каждая строка решила утечки.

3. Геотермальная циркуляционная система своими руками

Мы выбираем QT Flow Center с двумя насосами для циркуляции
жидкость в нашей геотермальной системе своими руками. Мы купили это у
геогидравлическое снабжение, которое обошлось нам в 699 долларов. Ниже приводится
изображение центра потока QT. Я также предоставил ссылки здесь
для брошюры производителя и установки центра потока QT
гид.Больше нигде не нашел руководство по установке
онлайн, поэтому я отсканировал его. Это действительно очень полезно.

Центр потока QT
брошюра (pdf) — 1801kb

QT
Руководство по установке Flow Center (pdf) — 357kb

4. Геотермальный тепловой насос своими руками

Мы решили использовать 5-тонный тепловой насос McQuay для нашей геотермальной электростанции.
система. Мы купили через Интернет за 4566 долларов с доставкой. Модель № была VFW1060.
с вентилятором ECM, опцией пароохладителя и дополнительным нагревателем 20 кВт
полоска.Вы можете получить тепловые насосы более высокого класса от Bryant или Carrier.
которые включают двухэтапную операцию, но котировки, которые мы получили по ним, были
около 7500 долларов только за тепловой насос. ClimateMaster популярен, если
не самый популярный, 2-х ступенчатый геотермальный агрегат для домашних мастеров. Если бы я ставил один из
за эти системы в моем основном доме я бы доплатил
2-ступенчатая эффективность, но поскольку это была кабина, которую мы использовали в основном на
выходные McQuay был идеальным. Ниже изображение и
данные о производительности для блока McQuay.

Краткое описание теплового насоса McQuay (pdf) — 87 КБ

Полный каталог McQuay (pdf) — 2147kb

5. Геотермальная сантехника своими руками

Геотермальная энергия своими руками
Схема водопровода (PDF, 57kb)

На приведенной выше схеме показана основная сантехника.
для нашей геотермальной системы своими руками, включая установку горячего водоснабжения.

На изображении выше изображена насосная станция QT flowcenter.
что мы использовали. Мы смешали 10 галлонов антифриза (этилен
Гликоль) водой для заполнения системы. На основе внутренней
диаметром 0,86 дюйма для 3600 футов труб из полиэтилена высокой плотности, общая
емкость нашей системы составила чуть более 100 галлонов. Это дало нам
10% смесь антифриза и воды с температурой замерзания
приблизительно 23 градуса F. В нормальных условиях эксплуатации
ваша система никогда не должна приближаться к этим темпам.

Подобрали дешевый электрический водонагреватель на
служат резервуаром для нашей горячей воды (ГВС), вырабатываемой
пароохладитель в нашем геотермальном тепловом насосе. Водонагреватель
не подключен к источнику питания, хотя он может служить в качестве резервной копии для
ваша система горячего водоснабжения. Затем теплая вода из этого резервуара
подается на вводы водонагревателей по требованию, где вода
довели до полной температуры и накормили по всему салону. Опция пароохладителя действительно выделяет тонны тепла, трубка PEX
поступающий от теплового насоса в резервуар для воды быстро нагревается до
коснитесь после того, как тепловой насос поработал ненадолго.Часто
раз, водонагреватели по требованию требуются только для увеличения
температура воды на 10-20 градусов, что делает нагрев горячей воды очень
эффективный.

Изображение привязанных электрических водонагревателей по требованию
в резервуар для хранения предварительно нагретой воды.

6. Воздуховоды

Мы арендовали воздуховоды для нашей каюты, которая в итоге оказалась
огромный беспорядок. Они изменили цену, которую нам изначально указали.
и в итоге сняли с нас более 3 тысяч долларов.Вдобавок к этому они были
не желая заделывать швы воздуховодов, которыми мы оказались
приходиться делать самим. Кроме того, мы обнаружили, что они неправильного размера.
воздуховоды для 5-тонного теплового насоса после более поздних исследований.
Это привело к возникновению проблемы с воздуходувкой ECM, где он мог
постоянно ищите правильную скорость. Это привело к созданию
раздражающий шум при работающей воздуходувке. Мы
В итоге эта проблема решена путем блокировки скорости вентилятора на более низкую
параметр.В
вся причина, по которой мы выбрали подрядчика HVAC в этой части, заключалась в том, что
мы не знали, как правильно рассчитать размеры всех воздуховодов, но как это
Оказалось, я уверен, что мы могли бы справиться лучше сами.
Эта часть проекта подтвердила, почему мне нравится делать проекты.
я вместо того, чтобы нанимать сотрудников.

7. Налоговые льготы по геотермальной энергии

Есть много налоговых льгот для установки геотермального отопления и
система охлаждения, и эти преимущества применимы к геотермальным проектам своими руками
также.Федеральные органы предлагают единовременную налоговую скидку в размере 30% от суммы
общие инвестиции для всего жилого контура заземления или грунтовых вод
геотермальные тепловые насосы. Максимального лимита нет
по затратам на установку.

Требования Energy Star должны быть выполнены или превышены, чтобы претендовать на этот налог.
кредит. Чтобы подать заявку на получение кредита, владельцы должны заполнить Возобновляемый
Подраздел «Энергетические кредиты» в формах налоговой декларации или поговорите с
профессиональный налоговый юрист. Никаких доказательств покупки не требуется;
тем не менее, владельцам рекомендуется вести учет покупки и
монтаж.Налоговый кредит доступен до 31 декабря.
2016.

Этот налоговый кредит действительно помогает компенсировать стоимость
ваша геотермальная система своими руками и была одной из основных причин, по которой мы решили
чтобы попробовать. Вся наша геотермальная система стоит 11 тысяч долларов.
включая трубы, траншеи, тепловой насос, воздуховоды, циркуляционные насосы и т. д.
После налоговых льгот мы потеряли около 7500 долларов. Неплохо и сейчас
настоящая экономия началась. У нас была наша система в течение
пару лет и счета за отопление и охлаждение всей кабины
менее 100 долларов в месяц.Я знаю, что каюты в том же районе тратят
100 долларов в неделю или больше за пропановое отопление. Это сделай сам
геотермальная система окупится всего за пару лет.

Наверх — Геотермальная энергия своими руками
Отопление / охлаждение

Геотермальная энергия —
Часто задаваемые вопросы

DIY Геотермальные системы отопления и насос

Сторонники геотермальных систем отопления и охлаждения стучат в дверь общественного признания в течение почти двух десятилетий.И теперь, благодаря улучшенному оборудованию и изменению отношения, двери начинают открываться. Хотя количество проданных сегодня геотермальных систем по-прежнему составляет менее 1 процента внутреннего рынка отопления, продажи с осени 1997 года по весну 1998 года выросли почти на 22 процента по сравнению с предыдущим годом. Когда подведены итоги сезона 97-98, отрасль ожидает аналогичных успехов. Медленно, но верно домовладельцы начинают обращать на это внимание.

Что такого привлекательного в геотермальных технологиях? Энергоэффективность.В технологии, определяемой числами, есть факт, который поймет каждый: с геотермальной системой — их также называют системами геообмена — достаточно плотные 2000 кв. Футов. дом можно отапливать и охлаждать примерно за 1 доллар в день. Соразмерная экономия обычна для больших домов. Вы заплатите на несколько тысяч больше вперед, но во многих случаях окупаемость может занять всего два или три года. И как только система окупится, годовая рентабельность инвестиций может приблизиться к 20 процентам. Добавьте к этому впечатляющую долговечность и менее сложные методы рытья траншей, и чаша весов начнет падать, по крайней мере, на рынке новых домов.

Основы геотермальной энергетики

Сердце типичной геотермальной системы — это грунтовый тепловой насос, который перекачивает воду по подземному трубопроводу. Вода, проходящая по этому контуру, использует температуру почвы для нагрева или охлаждения хладагента теплового насоса. Примечательно, что тепловой насос расположен в помещении, как печь, что дает преимущества, о которых мы скоро узнаем.

Хотя это оборудование может показаться экзотическим, его работа довольно проста для понимания по сравнению с обычными тепловыми насосами типа «воздух-воздух».Обычный тепловой насос — это просто центральный кондиционер, который может реверсировать поток своего хладагента. Компрессор расположен за пределами дома и в режиме обогрева может извлекать часть тепла, присутствующего в холодном наружном воздухе, и передавать его в конденсаторную батарею. В отличие от обычных печей, тепловые насосы не должны вырабатывать тепло, они просто собирают имеющееся тепло — и в этом заключается экономия.

Однако ниже 10 градусов по Фаренгейту в воздухе присутствует слишком мало тепла, и требуется резервный источник тепла, чтобы компенсировать разницу или, во многих случаях, полностью заменить ее.Даже в пределах эффективного рабочего диапазона теплового насоса эффективность напрямую зависит от температуры окружающей среды. Чем холоднее становится, тем меньше тепла доступно и тем менее эффективна система.

В отличие от этого, геотермальный тепловой насос с его подземным трубопроводом может подключаться к более теплому и стабильному источнику тепла. Почва ниже уровня мороза — от 4 футов до 6 футов в глубину — хранит солнечную энергию на более или менее постоянном уровне с температурой, привязанной к широте. Температура грунта колеблется от низких 40-х на севере до низких 70-х на юге.

Для сравнения мы будем использовать температуру почвы 55 градусов по Фаренгейту, обычную для большей части Среднего Запада и Центральной равнины. Этот район страны страдает некоторыми экстремальными температурами, но также имеет изрядное количество мягких дней, так что это разумный выбор.

При температуре грунта 55 градусов по Фаренгейту системе необходимо повысить температуру всего на 15-20 градусов, чтобы достичь комфортной температуры в помещении. Сравните это с максимальной разницей в 40–60 градусов, с которой может справиться тепловой насос «воздух-воздух», и с еще большей разницей, ожидаемой от стандартных печей, и логика довольно быстро становится понятной.Единственное влияние температуры наружного воздуха на уравнение — это способность дома сохранять тепло. Дома быстрее теряют тепло в холодные дни, поэтому все системы работают тяжелее в холодную погоду. Но хотя в наши дни может потребоваться более частая работа геотермального теплового насоса, он не работает менее эффективно.

Геотермальный принцип работает примерно так же и для кондиционирования воздуха. Вместо внешнего компрессора, работающего против дневной жары и использующего горячий воздух в качестве теплоотводящей среды, в помещении работает геотермальный тепловой насос, используя температуру земли в качестве отправной точки.В результате достигается экономия от 20 до 40 процентов по сравнению с обычными тепловыми насосами и кондиционерами.

Конечно, более низкая температура почвы снизит эффективность обогрева, а более теплая почва приведет к экономии на кондиционировании воздуха. Однако в среднем геотермальные тепловые насосы производят в три-четыре раза больше энергии, чем они потребляют.

Обзор оборудования

Хотя основные принципы геотермального отопления не сильно изменились за 20 лет, изменилась технология, и в этом вся разница.Безусловно, самый большой шаг вперед был сделан в компрессорной технологии. Примерно до 1990 года все компрессоры тепловых насосов и кондиционеров имели только одну скорость, и поскольку каждая установка должна была рассчитывать на работу лишь в несколько экстремальных дней, каждая система была в определенном смысле негабаритной. Таким образом, он был неэффективен большую часть дней в году.

Эта ситуация была исправлена ​​двумя совершенно разными усовершенствованиями в конструкции компрессора, оба из которых на 25-30 процентов более эффективны, чем предыдущие технологии.Первый — это двухскоростной компрессор, который может работать на холостом ходу в мягкие дни и увеличивать обороты в экстремальные дни. Поскольку эти компрессоры работают чаще, вы также сможете лучше контролировать влажность во время сезона кондиционирования воздуха.

Практически одновременно со спиральными компрессорами появились на рынке. Спиральные компрессоры радикально отличаются по конструкции — в них используется орбитальный змеевик вместо поршня, а эффективность их работы повышена на 30%. Поскольку в них очень мало движущихся частей и еще меньше соприкасающихся частей, они рассчитаны на длительный срок службы.

Еще одно большое различие между стандартным тепловым насосом и грунтовым насосом заключается в том, что модель с грунтовым источником устанавливается в помещении. На первый взгляд это может показаться неработающим хотя бы из-за шума. Но эти системы тихие, почти такие же тихие, как и ваш холодильник, который, в конце концов, на самом деле всего лишь еще один вид теплового насоса. Шум, который мы ассоциируем с блоком воздух-воздух, исходит от большого вентилятора, необходимого для протягивания воздуха через змеевики компрессора. Но в наземных компрессорах используется вода, а не воздух, поэтому вентиляторы им не нужны.Вместо этого у них есть бесшумный циркуляционный насос и компрессор, работающий при более низком давлении, оба запечатаны в изолированном шкафу размером со стиральную машину.

Эта закрытая среда приносит дивиденды и другими способами. Ребра компрессора на наружных блоках более подвержены случайному повреждению, а вентилятор компрессора втягивает огромное количество грязи и мусора, что снижает поток воздуха и повреждает подшипники. Дальнейшее снижение эффективности может быть вызвано коррозией или выходом за пределы допустимого уровня, который возникает в результате оседания компрессора, установленного на земле.Все эти факторы заставляют компрессор работать интенсивнее и нагреваться выше, до 450 градусов по Фаренгейту в действительно жаркий день, что достаточно жарко, чтобы нанести ущерб. Холодный старт в холодные дни тоже берет свое.

Но у внутреннего блока в герметичной камере нет ни одной из этих проблем. В результате самые старые модели существуют уже 20 лет и, кажется, остаются эффективными с возрастом. Этим можно объяснить часто отмечаемое несоответствие между показателями эффективности, сертифицированными в лаборатории, и эксплуатационными характеристиками.В параллельных тестах, сравнивающих наземные тепловые насосы с обычными тепловыми насосами и кондиционерами, последние постепенно теряют свои позиции. Скорее всего, разница заключается в среде, в которой они установлены.

Дополнительно к системе

Большинство компрессорных отсеков также содержат две надстройки — тепловую решетку сопротивления и пароохладитель. В условиях северного климата наземным насосам может потребоваться небольшая помощь в очень холодные дни, и небольшой резистивный нагреватель сделает эту работу.Дополнительные операционные расходы составляют от 30 до 40 долларов в год. Хотя это может показаться чистым убытком, на самом деле это не так. Встроенное тепловое сопротивление позволяет немного уменьшить размер насоса и трубного контура, что экономит деньги.

Пароохладитель — это дополнительная система рекуперации тепла, которая обеспечивает до 60 процентов горячей воды в доме. На самом деле это просто второй конденсатор, расположенный в шкафу и подключенный к стандартному электрическому водонагревателю через коаксиальный фитинг. Летом он дает больше тепла, но помогает и зимой.Цена покупки составляет внушительные 500 долларов, но, опять же, стоимость вводит в заблуждение. Без пароохладителя вам потребовалось бы установить дополнительные подземные трубопроводы для отвода лишнего тепла. Как и следовало ожидать, большинство агрегатов поставляется с пароохладителями.

Блоки управления

И термостаты, и панели управления этих систем электронные. Термостат способен определять изменение температуры до 0,1 градуса по Фаренгейту и активировать систему, когда он обнаруживает падение температуры всего на 1 градус.Поскольку человеческое тело может ощущать разницу в температуре только на 2-3 градуса, система всегда на шаг впереди в комфорте.

Микропроцессор в шкафу выполняет двойную функцию. Он упорядочивает запуск, чтобы снизить нагрузку на оборудование, а также имеет встроенный датчик неисправности, который может определить причину неисправности. Неисправности системы появляются на термостате, поэтому незначительные проблемы могут быть немедленно устранены, а более серьезные проблемы диагностируются до прибытия специалиста по обслуживанию.

Конфигурации контура

Почти во всех случаях контурный трубопровод изготавливается из гибкого полиэтилена высокой плотности, на который распространяется гарантия 50 лет и ожидаемый срок службы 200 лет. Его гибкость и отсутствие «памяти катушки» также упрощают установку, чем полибутилен, который использовался всего несколько лет назад. В жилых помещениях он обычно составляет 3/4 дюйма в диаметре и соединяется с термосваркой (термоплавлением).

Что касается контуров заземления, то существует два основных типа систем — разомкнутый контур и замкнутый контур.Системы с замкнутым контуром более распространены и могут быть выкопаны или пробурены под землей горизонтально или установлены вертикально, как водяные скважины. Если вы живете рядом с частным озером, трубопроводы можно даже проложить под водой на дне озера. Вам понадобится не менее 8 футов воды над трубой круглый год, но, если эта опция доступна, она намного дешевле, чем подземная петля.

Второй вариант, установка с открытым контуром, не так популярен, как раньше. В этом случае источником воды для теплового насоса служит специальный колодец с погружным насосом.Как только вода проходит через систему, она возвращается в водоносный горизонт — обычно через вторую скважину, пробуренную специально для этой цели, или в ближайший ручей или озеро. Хотя эти системы достаточно эффективны, они, как правило, дороже. Колодцы дороги, а качество воды может быть проблемой. У вас также будут дополнительные расходы на эксплуатацию погружного насоса, обычно от 100 до 160 долларов в год.

Самая распространенная установка — это горизонтальная петля. В этой ситуации рядом с домом вырывается яма для доступа, поэтому петлю трубопровода можно провести через фундаментную стену и подсоединить к внутреннему компрессорному агрегату.Из этой ямы просверливают или вырывают несколько петель трубопровода глубиной не менее 5 футов.

В среднем горизонтальная система требует 220 футов труб на каждую тонну нагрузки компрессора (12 000 БТЕ тепла). Более новый от 2000 до 2400 кв. Футов. для дома потребуется 3 тонны емкости и примерно 660 футов трубопроводной петли. В каждую узкую траншею или ствол можно установить две трубы — одну наружу и одну обратную — так что это 330 футов траншеи. Если используется экскаватор с обратной лопатой и вырыта траншея шириной 3 фута, шесть труб можно уложить в одну траншею, что позволит получить траншею короче.Цены различаются, но ожидайте, что вы будете платить около 600 долларов за каждую тонну мощности или около 1800 долларов за 3-тонную систему.

Горизонтальным системам всегда требовалось много свободного пространства, но две недавние разработки немного снизили требования к размеру партии. Во-первых, новая технология бурения позволяет оператору точно управлять 5-дюймовым станком. растачивание машины под общими препятствиями и вокруг них. Начиная с коллекторной ямы рядом с домом, машина может нырять под хозяйственные постройки, деревья и септические системы и подниматься на высоту 100 футов.далеко. По завершении две трубы, соединенные U-образным фитингом на дальнем конце, протягиваются через большую часть отверстия. Затем конец ствола скважины засыпается или набивается плотным цементирующим материалом, например бентонитовой глиной.

Другая новинка больше связана с изобретательностью, чем с оборудованием. Вместо того, чтобы прокладывать трубу вдоль дна длинной траншеи, ее наматывают в бухты диаметром от 2 до 3 футов. петли, как у большой обтягивающей игрушки. Затем катушки укладываются и засыпаются землей.Этот «обтягивающий» метод значительно увеличивает обнажение поверхности и существенно сокращает количество необходимых траншей. Благодаря этим двум нововведениям горизонтальную систему часто можно установить на участке размером до 1/4 акра.

Когда объект не может вместить даже такое большое количество траншей или бурения, вертикальная замкнутая система является следующим лучшим вариантом. В этом случае бурильщик обычно пробуривает несколько скважин без обсадных труб глубиной от 150 до 200 футов. Затем подрядчик опускает две трубы, соединенные U-образным фитингом на дне, в каждое отверстие и соединяет все трубы из всех отверстий в общей яме длиной 5 футов.до 6 футов глубиной. Затем подрядчик проводит подводящую и обратную магистрали через фундаментную стену и подключает их к компрессорной установке. Перед заполнением ямы каждая скважина заливается цементным раствором в соответствии с государственными и местными нормативами.

Вертикальные замкнутые системы на самом деле более эффективны, но требуется больше трубопроводов — обычно 300 футов на тонну. Затраты на бурение также выше. Ожидается, что вертикальный замкнутый контур будет стоить от 750 до 950 долларов за тонну компрессорной мощности или от 2300 до 3000 долларов за 3-тонную систему.

Особенности площадки

Каждая система будет немного отличаться хотя бы потому, что установщики по-разному подходят к делу. Каждый дом тоже индивидуален, и его нужно рассматривать индивидуально. При оценке нагрузки на отопление и охлаждение вашего дома подрядчик должен будет учесть такие факторы, как параметры изоляции, количество, размещение и тип окон, уплотнитель, основные строительные материалы и так далее.Многие закажут инфракрасный тест на тепловую потерю в коммунальной компании. Поскольку здесь очень важна конструкция, и поскольку контур заземления является постоянным, важно, чтобы подрядчик сделал все правильно с первого раза.

Имейте в виду, что для протекающего дома потребуется либо система большего размера, либо меньшее количество утечек. Поскольку утепление дома почти всегда дешевле, чем увеличение размера системы, вам нужно сначала заняться мелочами, будь то уплотнение швов или добавление изоляции. Любая мелочь помогает.

Интересно, что тип почвы также может влиять на производительность. Лучше всего подходят влажные почвы, такие как глина и суглинок. Сухие песчаные почвы, напротив, содержат миллионы крошечных воздушных карманов, которые изолируют от процесса теплопередачи. В этих случаях подрядчику потребуется либо удлинить трубопроводную петлю — до 30 процентов — либо засыпать дно траншей цементным раствором или более качественным грунтом.

Вариант модернизации

Как и следовало ожидать, большинство геотермальных систем устанавливается в новостройках и на больших участках.Это не означает, что модернизация — плохая идея или что она неработоспособна. Во многих случаях они работают хорошо. Даже на скромных городских участках часто можно разместить вертикальные петли. Проблема в том, что большинство печей и кондиционеров заменяют, когда они выходят из строя или когда этого требует сделка с недвижимостью. Ни одна из ситуаций не способствует неспешному выбору или экспериментальному мышлению.

Конечно, в некоторых существующих домах эти системы не поддерживаются. Тепловому насосу, как и печи, нужны воздуховоды, поэтому вам нужно либо установить их, либо найти разумный способ их достать.И если ваша печь теперь находится в туалете, эти более крупные внутренние тепловые насосы могут не подойти. Интересно, что компания ClimateMaster Co. представила геотермальную систему с наружным компрессором, разработанную специально для модернизации с плотной посадкой. Поскольку он находится в герметичном отсеке, он должен хорошо держаться. В этом случае к воздуховоду подключается только змеевик испарителя. Дело в том, что если вы платите за неэффективную систему, не думайте автоматически, что о геотермальной системе не может быть и речи.

Цена и окупаемость

Цены варьируются в зависимости от региона, отчасти потому, что в некоторых регионах есть опытные, хорошо оборудованные монтажники, которые конкурируют друг с другом, а в других — нет. На зрелом рынке геотермальную систему часто можно купить примерно на 2000 долларов дороже, чем новый тепловой насос воздух-воздух. В других областях вы легко можете заплатить на 4000 долларов больше.

В новом строительстве, где обычная печь и кондиционер с воздуховодом будет стоить от 5000 до 6000 долларов, геотермальная система, вероятно, будет стоить от 7000 до 8000 долларов.Тем не менее, единственный способ узнать наверняка — это спросить несколько подрядчиков. Получите жесткие ставки, которые включают оценку окупаемости.

Окупаемость трудно определить на национальном уровне, но ее относительно легко оценить на индивидуальной основе. Если ваш подрядчик кажется неуверенным, позвоните в свою коммунальную компанию. Сейчас таких систем достаточно, чтобы вы могли сделать точную оценку.

Другой важный фактор в вопросе окупаемости — это тип энергии, который вы сейчас используете.На национальном уровне окупаемость составляет от двух до шести лет. Если вы в настоящее время используете печь с электрическим сопротивлением-нагревом, вам потребуется короткий срок ремонта. Следующими по стоимости энергии идут мазутные печи, за ними следуют электрические тепловые насосы. Самая долгая окупаемость будет связана с природным газом, который по-прежнему стоит относительно недорого.

Наконец, хотя дерегулирование в последнее время действительно расстроило ситуацию, электроэнергетические компании обычно были готовы покрыть часть стоимости геотермальных установок скидками или гарантиями тарифов.Скидки могут достигать сотен долларов, поэтому обязательно спрашивайте.

Список источников
ClimateMaster Co.
P.O. Box 25788
Oklahoma City, OK 73125

Florida Heat Pump Corp.
601 N.W. 65 Кт.
Форт-Лодердейл, Флорида 33309

Geothermal Heat Pump Consortium Inc.
701 Пенсильвания-авеню, штат Северо-Запад
Вашингтон, округ Колумбия 20004

Международная ассоциация наземных тепловых насосов
482 Cordell South
Stillwater, OK 74078

Компания Trane Co.и Command Aire Corp.
P.O. Box 7916
Waco, TX 76714

Water Furnace International
9000 Conservation Way
Fort Wayne, IN 46809

Департамент энергетики США
Геотермальный дивизион.
Проспект Независимости 1000, S.W.
Вашингтон, округ Колумбия 20585

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на пианино.io

Геотермальное кондиционирование воздуха своими руками — Центр экологического образования Fox Run

Типы геотермальных систем

Геотермальные системы делятся на две категории — системы с замкнутым контуром и системы с открытым контуром.

Система с обратной связью была доминирующим выбором. В замкнутой системе существует три типа конфигурации.

Горизонтально — Требуются траншеи максимальной глубины, 6 футов с достаточным количеством земли для протягивания петлевых труб.Горизонтальная система довольно проста и хорошо подходит для проекта DIY — поэтому мы выбираем горизонтальную.

Вертикальный — Требуется просверлить отверстия глубиной до 300 футов в землю, как колодец, и часто используется в городских районах с небольшим пространством для земли. Это определенно не та система, которую вы должны составлять самостоятельно. Что касается вертикалей, мы оставляем это профессионалам.

Пруд / озеро — Петлевые трубы размещаются на глубине не менее 8 футов под поверхностью водоема.Конечно, вы можете попробовать это только в том случае, если у вас есть близлежащий водоем. Тем не менее, вам нужен профессионал, который поможет вам.

В системе с разомкнутым контуром не требуется петлевание труб. В этой системе в качестве теплообменника используется колодец или водоем на поверхности. Как только вода, забираемая из колодца или поверхности водоема, циркулирует в системе, она сбрасывается обратно в землю или водную поверхность.

Системы с открытым контуром регулируются EPA, так как вода возвращается в окружающую среду.

Что следует учитывать перед установкой геотермальной системы

Перед тем, как вы начнете рыть ямы или выкладывать траншеи в земле, вы должны принять во внимание некоторые вещи. К ним относятся:

• Климат вашего штата или страны — Как показано на приведенной выше карте, в разных частях страны температура на глубине шести футов ниже поверхности. В зависимости от того, где вы живете, температура земли на шесть футов ниже средней составляет от 45 ° F (7 ° C) до 75 ° F (21 ° C).

• Тип почвы — Еще одна переменная, которая может заставить вас копать дальше, — это тип почвы. Сухая почва плохо переносит тепло. Лучше подойдет влажная почва. Поэтому, если у вас есть сухая или песчаная почва на том уровне, где вы копали, это все равно означает, что вам придется копать дальше, пока не найдете влажную или плотную глину. Местный офис Министерства сельского хозяйства США может помочь вам с картами почвы для вашего района.

Другие факторы, которые также могут быть приняты во внимание, — это нагрузка на отопление и охлаждение дома, подземные коммуникации и спринклерную систему (если вы не возражаете против стоимости), а также местные строительные нормы и правила.Вам нужно будет знать, где от дома проходят электрические, водопроводные или промывочные линии.

Как сделать простой геотермальный кондиционер на солнечной энергии — СДЕЛАНО своими руками

Как сделать простой геотермальный кондиционер на солнечной энергии

Геотермальный тепловой насос или грунтовый насос тепловой насос (GSHP) — это система центрального отопления и / или охлаждения , которая передает тепла на землю или от нее.Он использует землю как источник тепла , (зимой) или поглотитель тепла , (летом).

Хотя во многих частях страны наблюдаются сезонные экстремальные температуры — от палящей жары летом до минусовых морозов зимой — в нескольких футах ниже поверхности земли температура земли остается относительно постоянной. В зависимости от широты температура земли колеблется от 45 ° F (7 ° C) до 75 ° F (21 ° C). Как и в пещере, эта температура земли теплее воздуха над ней зимой и прохладнее воздуха летом.GHP использует это преимущество, обмениваясь теплом с землей через наземный теплообменник.

Из старого радиатора автомобиля можно сделать свой (упрощенный) геотермальный кондиционер. Это можно использовать для охлаждения вашего дома, хижины или сарая, даже корневого погреба. Самое замечательное в этом проекте то, что он работает от солнечной энергии. Так что это была бы отличная система охлаждения вне сети.

Прежде чем вы узнаете, как сделать его для себя, проверьте, как работает геотермальная система, это даст вам лучшее представление о том, что это такое, и, надеюсь, немного поразит вас…

Как работает геотермальная система:

Ниже вы увидите серьезное видео о том, как его создать. Если у вас сейчас нет времени, чтобы просмотреть их все, обязательно добавьте эту страницу в закладки или сохраните ее, чтобы вы могли смотреть, когда будете.Лучший способ — поделиться этим в социальных сетях, чтобы вы его увидели. Кроме того, это помогает распространить статью, чтобы другие могли видеть эту информацию.

Посмотрите серию видео на следующей странице и быстро создайте себе простой геотермальный кондиционер.

Страница 1 из 2

Земляной тепловой насос DIY: советы и рекомендации

Руководство по земляному тепловому насосу DIY

Хорошо, мы можем вас здесь разочаровать. Самостоятельная установка геотермального теплового насоса — не самая удачная идея .Почему? Вот три основные причины…

1. Вы не имеете права на программу поощрения за возобновляемое тепло (RHI)
2. Без надлежащего проектирования и установки эффективность будет снижена
3. Существуют четкие и очевидные соображения безопасности

1. Квалификация RHI

Схема RHI администрируется Ofgem и платит вам деньги за количество тепловой энергии, которую вы производите с помощью возобновляемых источников энергии.

Это отличный стимул для продвижения устойчивости и означает, что вы можете получить большую отдачу от инвестиций при использовании этой технологии.Ofgem заявляет, что для того, чтобы претендовать на участие в схемах RHI для дома и вне дома, ваше отопительное оборудование и установщик должны быть аккредитованы Схемой сертификации Microgeneration (MCS). обеспечение соблюдения высоких стандартов качества.

Как часть вашего приложения RHI, вам необходимо будет предоставить сертификат MCS, чтобы подтвердить, что ваша система была установлена ​​в соответствии со стандартами MCS. Если вы установите систему самостоятельно, вы не сможете получить сертификат MCS и, следовательно, не сможете зарегистрироваться в RHI.IMS Heat Pumps является установщиком, аккредитованным MCS.

2. Проектирование и установка GSHP

Установка GSHP в вашем доме — непростая задача, и домовладелец обычно не выполняет ее. Для обеспечения наиболее эффективной системы отопления необходимо учитывать множество факторов, в том числе размер, дизайн и установку.

Пожалуй, одним из самых важных этапов процесса является то, что опытный инженер-теплотехник спроектирует систему.Для правильной работы GSHP необходимо правильно выбрать размер теплового насоса, подземного коллектора и системы радиаторного / напольного отопления. Правильный дизайн имеет первостепенное значение для обеспечения эффективности GSHP — занижение и завышение размеров могут привести как к снижению производительности, так и к высоким эксплуатационным расходам, а устранение ошибок может быть очень дорогостоящим.

Также прочтите: Установка бытовых геотермальных тепловых насосов

3. Безопасность

Для обеспечения высокого уровня здоровья и безопасности на вашем объекте всегда лучше нанимать опытных профессионалов.Установка может быть сложной, включая очень большие и / или тяжелые приборы (тепловые насосы часто весят более 200 кг), специальные инструменты и процедуры (например, электросварка труб контура заземления), работа в ограниченном пространстве и с материалами, имеющими рейтинг COSHH.

Профессиональная установка, выполняемая аккредитованным установщиком MCS, гарантирует, что рабочие системы и методы прошли оценку рисков и процедуры управления качеством, чтобы гарантировать постоянное соблюдение безопасных методов работы на месте.

Что можно сделать своими руками?

Совершенно очевидно, что для того, чтобы у вас была лучшая возможная система теплового насоса с грунтовым источником, необходим аккредитованный установщик. Итак, что можно сделать своими руками, чтобы упростить процесс?

1. Выкопайте траншеи для горизонтального геотермального теплового насоса

Владельцы собственности могут выбирать между вертикальным и горизонтальным GSHP. Из-за опыта, необходимого для бурения вертикальной системы, вы практически ничего не можете взять на себя.Однако можно сэкономить деньги при установке горизонтальной системы , если вы выкопаете траншею самостоятельно .

Если у вас есть завод или вы можете нанять экскаватор, ваш установщик MCS может координировать рытье траншеи. Это может сократить расходы на наем подрядчиков по земляным работам, стоимость которых составляет около 2–5 фунтов стерлингов за квадратный метр, и, безусловно, может увеличиться, когда вы копаете траншеи большего размера в несколько сотен метров.

См. Также: Как снизить стоимость установки теплового насоса

2.Подготовьте место и обеспечьте легкий доступ для оборудования

Вы также можете подготовить наружные и внутренние компоненты для сертифицированного установщика. Важно, чтобы обученный установщик установил и подключил основные элементы и ввел тепловой насос в эксплуатацию. Но вы можете убедиться, что вся подготовка прошла в поле петли и в помещении для растений. Подготовив эти области, вы обеспечите легкий доступ установщику для быстрого и эффективного выполнения своей работы.

3. Ознакомьтесь с элементами управления нагревом

Наконец, вы можете познакомиться с элементами управления для вашего GSHP. На самом деле это не «сделай сам», но это важная вещь, которую следует учитывать, потому что понимание того, как работать с вашей системой, позволит вам использовать ее более эффективно. Фактически, Energy Saving Trust в ходе испытаний обнаружила, что системы управления, как правило, трудны для понимания пользователями.

Убедитесь, что вы понимаете элементы управления, подробно изучив их с установщиком.Получите всю необходимую ясность как можно скорее.

Резюме

Земной тепловой насос — отличный способ обогрева вашего дома возобновляемыми источниками тепла. Следует учитывать множество факторов, но исследование того стоит.

Аккредитованный установщик MCS, такой как IMS Heat Pumps, может гарантировать, что ваша система правильно спроектирована, установлена ​​и работает с максимальной эффективностью. Это делает весь процесс более гладким и обеспечивает квалификацию RHI, что увеличивает рентабельность инвестиций.Есть несколько вещей, которые вы можете сделать, чтобы облегчить процесс и сделать его немного дешевле, например, подготовить помещение для растений и вырыть траншеи для горизонтальной системы.

Совершенно очевидно, что комфортная жизнь с постоянным использованием возобновляемого тепла стоит вложений, а не попыток сократить расходы и попыток «сделай сам», которые потенциально могут создать проблемы. В компании IMS Heat Pumps мы уделяем большое внимание проектированию наших индивидуальных систем, поэтому вы можете быть уверены, что находитесь в надежных руках.

Если вы хотите установить геотермальный тепловой насос, запросите коммерческое предложение сегодня

DIY GEO | Геотермальные установки своими руками

Компании, предлагающие «Сделай сам» геотермальной энергии, появляются в Соединенных Штатах; они не для среднего домовладельца, но они могут быть
весьма полезен для знакомых сторон HVAC, у которых есть надлежащие навыки для надлежащей установки каждого компонента.

Некоторые выбрали вариант «сделай сам» в надежде сэкономить на установке.Конечно, самостоятельная работа сэкономит вам несколько долларов, просто убедитесь, что
у вас есть навыки правильной установки системы. Плохая установка станет большой головной болью… однако установка — это не ракетостроение.
вам нужно будет внимательно следовать инструкциям.

Большинство комплектов поставляется в комплекте с геотермальным тепловым насосом, необходимой трубкой для контура заземления, термостатом, центром потока и гликолем. Если вы этого не сделаете
понять, что это за компоненты, вам, вероятно, следует поручить профессионалу установить геотермальную систему.

Проверить

Комплект геотермальной системы своими руками онлайн

.

Убедитесь, что одежда, в которой вы покупаете комплект, предлагает неограниченную поддержку клиентов — они также должны быть полезны при выборе правильного размера для вас.
применение. На все оборудование должна быть гарантия не менее нескольких лет.

Попросите несколько рекомендаций, с которыми вы можете связаться, чтобы убедиться, что поддержка будет полезной.

Может показаться очевидным, что не во всех домах будут использоваться тепловые насосы одинакового размера, но определение размеров более сложное, чем «чем больше дом, тем больше
тепловой насос должен быть «.Когда геотермальный подрядчик устанавливает новую систему, он вручную рассчитывает нагрузку J, чтобы определить нагрев и охлаждение.
потребности дома, они затем определяют размер оборудования и поле цикла этих вычислений.

Перед покупкой геокомплекта своими руками убедитесь, что вы покупаете оборудование правильного размера, выполнив ручной расчет J в вашем доме.

• Монтаж петлевого поля. У вас есть доступ к нужному оборудованию?
• Федеральный налоговый кредит в размере 30%.Применяется ли ваша система?
• Мощность! Вам понадобится источник питания для вашего устройства
• Хладагент, убедитесь, что он заправлен
• Модификация воздуховодов

Направляйте свои вопросы и любопытства поставщикам комплектов в Ingrams DIY Geothermal.

GeothermalGenius.org рекомендует домовладельцам поручить установку профессионалам, чтобы обеспечить высочайший уровень удовлетворенности.

Геотермальный тепловой насос: как это работает

Учитывая, что в наши дни солнечной энергии уделяется все внимание, вы можете быть удивлены, узнав, что одно из самых многообещающих решений по снижению высоких затрат на энергию находится не в небе, а глубоко под вашей лужайкой.

Прочтите, чтобы понять, как работают геотермальные тепловые насосы, сколько они стоят и являются ли они разумным вложением средств.

Стоят ли геотермальные тепловые насосы своих денег?

Сверхэффективные геотермальные тепловые насосы обеспечивают чистое и бесшумное отопление и охлаждение, сокращая при этом счета за коммунальные услуги до 70 процентов. «С этой технологией каждый мог бы получать больше энергии на весь срок службы», — говорит эксперт TOH по сантехнике и отоплению Ричард Третви.

Геотермальная система с тепловым насосом

В принципе, геотермальный тепловой насос работает так же, как обычный тепловой насос, за счет использования хладагента под высоким давлением для улавливания и перемещения тепла из помещения в помещение.Разница в том, что обычные системы собирают тепло — и избавляются от него — с помощью наружного воздуха. Геотермальные системы, напротив, передают тепло через длинные петли заполненных жидкостью труб, закопанных в землю.

Геотермальное отопление и охлаждение

Как давно обнаружили наши пещерные предки, если вы уйдете достаточно глубоко под землю, температура земли будет оставаться на постоянном уровне 50 градусов или около того, независимо от того, насколько жарко или холодно на улице. Таким образом, в то время как обычный тепловой насос с «воздушным источником» изо всех сил пытается улавливать тепло от замерзающего зимнего воздуха или сбрасывать его в летний зной, его «наземный» аналог выполняет сравнительно легкую работу по отбору и отведению тепла через 50-градусную жидкость, циркулирующая в его контуре заземления.

Эффективность

Вот почему геотермальному тепловому насосу требуется всего один киловатт-час электроэнергии для производства почти 12 000 британских тепловых единиц для охлаждения или обогрева. (Чтобы произвести такое же количество Btus, стандартный тепловой насос при температуре 95 градусов в день потребляет 2,2 киловатт-часа.) Геотермальные системы вдвое эффективнее лучших кондиционеров и почти на 50 процентов эффективнее лучших газовых печей. , круглый год.

Еще одно преимущество состоит в том, что нет необходимости в шумном наружном вентиляторе для перемещения воздуха через змеевики компрессора.Геотермальные установки просто перекачивают жидкость, поэтому их можно парковать в закрытом помещении, защищенном от непогоды. На большинство из них предоставляется 10-летняя гарантия, но она может длиться намного дольше. За 29 лет, прошедших с тех пор, как Джим Партин, один из первых приверженцев этой технологии, установил один в своем доме в Стиллуотере, штат Оклахома, он заменил только два контактных переключателя.

Детали теплового насоса: Как и в обычных тепловых насосах, хладагент в геотермальном тепловом насосе проходит по контуру через компрессор, конденсатор, расширительный клапан и испаритель, собирая тепло на одном конце и отдавая его на другом.Направление потока хладагента, которое регулируется реверсивным клапаном, определяет, подается ли тепло в дом зимой (показано) или отводится от него летом. С добавлением пароохладителя остаточное тепло от системы также может дополнять обычный водонагреватель, что еще больше снижает счета за электроэнергию.

Расходы и налоговые льготы

Несмотря на эти преимущества, в прошлом году в США было установлено только 47000 геотермальных установок. Это лишь крошечный промах по сравнению с примерно одним миллионом обычных тепловых насосов, проданных за тот же период, даже несмотря на то, что наземные тепловые насосы стоят примерно столько же.

Вот в чем загвоздка: нужно закопать много труб — от 1500 до 1800 футов для типичного дома площадью 2000 квадратных футов. (Фактическая длина должна быть рассчитана специалистом на основе оптимальных нагрузок на отопление и охлаждение для дома.) Установка такого размера может стоить до 20 000 долларов, в зависимости от почвенных условий и объема рытья и бурения.

Например, для дома на большом участке можно использовать трубы, проложенные горизонтально в длинных траншеях глубиной 4 фута.Дома на небольших участках или на скалистых уступах могут потребовать трех или четырех отверстий, просверленных на глубине около 300 футов, что намного дороже.

Даже с такими значительными начальными инвестициями геотермальные системы настолько энергозатратны, что срок окупаемости чрезвычайно короткий. Исследование, проведенное Технологическим институтом ВВС США, подсчитало, что в среднем требуется всего семь-восемь лет, чтобы окупить затраты.

Ваша фактическая точка безубыточности зависит от местных тарифов на коммунальные услуги, затрат на земляные работы / бурение, того, насколько хорошо ваш дом изолирован, эффективности выбранной вами модели и того, какие стимулы предоставляют ваше государство или коммунальные службы.Хороший установщик, разбирающийся в вопросах отопления и охлаждения, а также в вашей местной геологии, сможет произвести эти расчеты за вас.

Текущие федеральные льготы ограничиваются стандартной налоговой льготой в размере 300 долларов для установок Energy Star HVAC. (Канадцы, модернизирующие существующий дом с использованием геотермальных источников, имеют право на федеральный грант в размере 3500 долларов США.)

Некоторые дальновидные коммунальные предприятия предложили ссуды под низкие проценты домовладельцам, желающим внедрить эту технологию. «Это беспроигрышный вариант», — говорит Стив Розенсток, менеджер по решениям в области энергетики в Edison Electric Institute, ассоциации коммунальных предприятий.«Коммунальные предприятия снижают пиковый спрос на отопление и охлаждение, поскольку их клиенты резко снижают свои счета за электроэнергию».

А поскольку пластиковые контуры заземления должны прослужить 50 или более лет, окупаемость для домовладельцев и для окружающей среды может длиться несколько поколений.

Основы

Что это такое: Электрическая система отопления и охлаждения, которая передает тепло между вашим домом и землей с помощью жидкости, циркулирующей по длинным петлям подземных труб.

Как это работает: Внутренний тепловой насос использует основной цикл охлаждения — испарение, сжатие, конденсацию и расширение — для улавливания и отвода тепла от земли и к земле для обогрева дома зимой и охлаждения летом.

Преимущества: Сокращает счета за отопление и охлаждение дома на 30–70 процентов. Устраняет шум компрессоров и вентиляторов на открытом воздухе. Снижает выбросы парниковых газов за счет посадки 750 деревьев или снятия с дороги двух автомобилей.

На что обращать внимание: Для получения федеральных налоговых льгот насосы должны соответствовать стандартам эффективности Energy Star. Для систем с обратной связью вам потребуется EER, равный 14,1, и COP (коэффициент полезного действия), равный 3,3.

Где это получить: Чтобы найти производителей, посетите веб-сайт Консорциума геотермальных тепловых насосов. Чтобы найти квалифицированных монтажников и проектировщиков, которые знают местную геологию и знают, как рассчитывать системы для достижения максимальной эффективности, посетите веб-сайт Международной ассоциации наземных тепловых насосов.

Сколько это стоит: 15 000–20 000 долларов на установку системы, включая контуры заземления, тепловой насос и средства управления. База данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии предоставляет актуальную информацию о государственных программах стимулирования.

Могу ли я модернизировать один? Модернизация системы заземления несложна, если возможно закопать контур заземления. В доме потребуются воздуховоды для распределения прохладного воздуха в жаркие дни. Эти же воздуховоды могут обеспечить теплый воздух зимой.

Некоторые геотермальные тепловые насосы могут быть подключены к существующему устройству обработки воздуха, другие агрегаты поставляются со своим собственным встроенным устройством обработки воздуха. В домах с водяным отоплением также могут использоваться геотермальные системы, хотя могут потребоваться дополнительные радиаторы, поскольку эти системы не достигают более высоких температур, чем топливные котлы.