Как сделать геотермальное отопление дома своими руками

Геотермальный обогрев дома подземным теплом

Трудностью благоустройства хорошей системы отопления приватизированного дома с каждым разом просит оригинальных решений. Всем знаменитые типы обогрева, выделяющие тепло во время сгорания топлива уже давно признаны нерентабельными. Новинкой, которая активно начинает становиться, востребованной считается геотермальное домашнее отопление собственными руками. При учете подорожание на электрическую энергию и газ, большинство все больше присматривается к данному варианту, хотя он весьма непрост в планировании и монтаже.

Геотермальную энергетику используют, как правило, в промышленных масштабах, к примеру, на Дальнем Востоке некоторые электростанции работают на основе тепла земных недр. У многих представление о геотермальном отоплении жилища своими руками граничит с фантастическими романами о будущем. Но это далеко не так! Благодаря развитию нынешних технологий это стало возможным.

Принцип работы геотермальной системы

Земля даже в зимнее время не промерзает насквозь. Данная особенность используется монтажными бригадами, которые прокладывают трубопровод ниже точки замерзания. На удивление температура в данных слоях земли редко падает ниже +5 +7оС. Есть ли возможность накопления землей тепла, после чего извлечь его и применять для нагрева теплоносителя? Естественно!
Но прежде чем воплотить альтернативное отопление частного дома при помощи тепла земли, необходимо разобраться со следующими проблемами:

1. Получение тепла – необходимо будет собирать теплоэнергию для последующего ее направления в специальный накопитель.
2. Нагрев теплоносителя. Нагретый антифриз должен передавать теплоэнергию жидкости циркулирующей в отопительной системе и ГВС.
3. Остывший антифриз должен отводиться к обратно к теплообменнику для последующего нагрева.

Для разрешения данных проблем разработали геотермальный насос, который использует тепло земли. Данное устройство дает возможность извлечь необходимый объем тепловой энергии, которого хватить для того чтобы произвести большое количество тепла и использовать в качестве основного либо дополнительного оборудования для отопления.
Геотермальное отопление дома использует принцип работы схожий с кондиционера в режиме обогрева. Основным элементом является тепловой насос, габариты которого приблизительно схожи с габаритами стиральной машины, в данный элемент включено два контура.
Первый контур (внутренний) выглядит, как уже привычная для нас отопительная система частного дома в конструкцию, которой входят обычные трубы и батареи отопления. Второй (внешний) – теплообменник, который находится под землей либо водой. По данному контуру может циркулировать как обычная вода, так и специальная жидкость с добавлением антифриза.
Внешний контур, в котором циркулирует теплоноситель (вода), который принимает температуру среды, после чего поступает в тепловой насос, который можно настроить, как на обогрев, так и на кондиционирование. Тепло, которое аккумулируется в насосе во время обогрева, передается внутреннему контуру, а при охлаждении – внешнему.
В нижние слои грунта, на дне реки либо озера монтируют водяные коллекторы, по которым циркулирует антифриз. Коллекторы высвобождают холод и поглощают тепло. При помощи насоса антифриз поднимается вверх. В буферном баке производится теплообмен. Нагретый антифриз передает теплоэнергию теплоносителю либо греет воду. Остывший антифриз идет обратно к коллекторам.
Есть установки способные самостоятельно обогревать большие помещения, остальные применяются как вспомогательное оборудование, которое может обеспечить от 50% до 75% потребности в тепле для помещения.

Плюсы и минусы подземного отопления

Открытие передовых технологий позволяет применение энергетического потенциала земли фактически всем владельцам дома, открыв возможности использования геотермальной системы отопления дома у часников. Грунт может накоплять в себе 98% солнечной энергии, которая рассеивается по поверхности.
Благодаря этому явлению даже в зимнее время в толще земли сберегается очень много тепла, которое может обогревать дома, нужно только направить его в необходимое русло используя особенное оборудование.
Хорошие стороны этого вида отопления:

1. Нет процесса сжигания топлива. Эта система выделяется полной пожаробезопасностью, вследствие чего дом защищен от появления пожаров, которые могут появиться из-за системы обогрева со способом сжигания топлива. Нет необходимости поиска места где можно что-то хранить топлива, его заготовки либо доставки.
2. Звуковой комфорт. Насос для отопления работает фактически очень тихо.
3. Внушительная выгода в экономическом проекте. В ходе эксплуатации системы нет надобности каких-нибудь дополнительных денежных дотаций. Ежегодный обогрев выполняется благодаря натуральным процессам, которые нет надобности приобретать. Естественно для работы насоса для отопления нужно электричество, но одновременно объем производимой энергии намного выше чем расходы на использование электричества.
4. Экологичный фактор. Геотермальный обогрев загородного индивидуального дома считается самым экологично неопасным решением. Потому что исключен процесс горения исключен выброс в атмосферу самых разных продуктов горения.
5. Компактность системы. Не нужно строить или отводить под котельную установку индивидуальное помещение. Все что необходимо – это насос для отопления, который можно поставить, например, в подвальном помещении. Очень большой по объему контур будет располагаться под водой или землёй, так что не появится надобности его скрывать.
6. Универсальность. Такая система можно применять как для обогрева, так же и для охлаждения. В сущности, она будет играть роль не только обогревательного прибора, но и климатический прибор.
7. Доступность данного ресурса фактически в самой разной точке нашей планеты, помимо прочего небольшие расходы для работы и содержания этой системы.

Такой ресурс как геотермальная энергия практически бесплатен, ключевые траты приходятся на оплату электричества, которое понадобится для работы насоса для отопления. При трате 1кВт электричества можно получить 3-5 кВт энергии тепла.
Необходимо выделить, что цена геотермального отопления очень высокая. Такое оборудование возмещается приблизительно через 5-8 лет. Многих это отталкует, кто надумал собраться установить недорогое, но достаточно эффективное обогревательное оборудование дома, однако не готов расходовать достаточно немалые средства на покупку оборудования.

Нужное геотермальное оборудование

Отопление от земли работает за счёт поглощения и выделения ее энергии, и основано на применении особенного оборудования. Такие устройства собирают тепло из окружения и передают его тепловому носителю системы отопления приватизированного дома. Для этого используются следующие радиаторы:

1. Атомайзер — помещается глубоко под грунт, чтобы накоплять энергию тепла, которая расположена во внешней среде.
2. Конденсатор — доводит незамерзающую жидкость до необходимых показателей температуры.
3. Геотермальная пневматическая водонапорная установка — в ответе за циркуляцию носителя тепла в контуре и контролирует функционирование всей отопительной установки.
4. Буферный бак — сосредоточивает нагретую незамерзающую жидкость в одном месте для передачи теплового состояния. В середине содержится бак, в котором есть вода из контура и полотенцесушитель, в середине которого двигается прогретый антифриз.

Теперь стало еще понятнее, как работает геотермия, благодаря которой выполняется обогрев приватизированного дома теплом из земли или среды воды.
Напомним, что продуктивность насоса для отопления зависит от температуры среды, в которую помещен теплообменный аппарат. В данном случае населению Камчатки крупно посчастливилось, так как тут довольно много гейзеров.
Прежде чем поставить оборудование для термального отопления, необходимо обязательно провести геологическую разведку. Если тепловой источник находится на приусадебном участке, то лучше выполнить пруд здесь и разместить теплообменный аппарат на его дне. Тогда геотермальное отопление приватизированного дома оправдается гораздо до недавнего времени.

Основные схемы развязки

Существует три схемы, как можно организовать термальное альтернативное отопление, то есть обустроить контур для аккумуляции энергии тепла:

1. Самой эффективной обвязкой считается вертикальная система со скважинным насосом. Однако обустройство такого контура требует использования специальной техники и бурения скважин глубиной от 50 до 200 метров. При этом данный способ оправдывает траты, так как срок эксплуатации скважины составляет около 100 лет.
2. Менее затратной и более простой является горизонтальная обвязка, при которой трубы находятся под слоем земли ниже уровня промерзания грунта. Основной минус этого варианта является то, что контур занимает очень большой периметр. К примеру, для сооружения площадью 180 кв.м. потребуется 450 кв.м. свободной площади на участке так, чтобы ближайшее дерево находилось в двух метрах от труб.
3. Самый дешевый и удобный способ – разместить теплообменник на достаточной глубине водоема так, чтобы грунт там не промерзал. Обустройство такой системы не потребует работы дорогостоящей спецтехники. Этот вариант самый оптимальный для создания геотермального обогрева дома, при условии, что водоем находится не дальше 100-120 метров от здания.

Внешний контур собирается из труб, сделанных из полиэтилена, с расчетом из соотношения 40-50 Вт теплоэнергии на один метр коллектора. Так, при мощности насосного оборудования 10 кВт, необходимо будет обустроить скважину глубиной около 165-195 метров. Чтобы получить нужную расчетную длину, вместо одной скважины можно пробурить 2-3 менее глубоких из одной точки, однако в разных направлениях, то есть кластерным методом.

Как выполнить собственными руками?

Сделать самостоятельно геотермальное отопление, определённое подобие электростанций (геоэс), очень непросто, но действительно возможно. Рядок с домом необходимо соорудить конструкцию из замкнутой обвязки труб и поместить ее на приличную глубину. Размер коллектора и конструкция змеевика зависит от степени теплопроводимости и глубины залегания грунта. Если приниматься за монтаж геотермального обогрева дома собственными руками, то внешний контур лучше купить уже готовым.
Для создания очень маленьких условий функционирования геотермальной системы, необходимо соблюсти следующие условия:

1. Температура слоя почвы, где будет располагаться контур труб, не должна спускаться ниже +5°C.
2. В течении всей обвязки с антифризом обязана быть выполнена изоляция, которая убережет контур от обмерзания.
3. Термальный обогрев строения создается после подробных расчетов и создания проекта.

С учетом данных требований становится ясно, что геотермальное отопление может быть практичным. Но для северных регионов использование аналогичной установки резонно для обогрева строений маленькой площади – до 200 кв.м.
Рассмотрим только способы, как создать горизонтальное геотермальное домашнее отопление собственными руками под грунтом или водой. Устанавливать коллектор вертикально более сложно и довольно затратно.
Насос для отопления – не занимает множество свободного места, ведь это оборудование по размерам сравнимо с котлом прямого сжигания. Присоединить нанос к внутреннему контуру строения – тоже легко. Главная задача – оборудовать внешний контур.
Целесообразней установить коллектор в пруде на расстоянии не более 100 метров. Необходимо, чтобы площадь водоема была больше 200 кв.м., а глубина – не менее 3-3,5 метров. Если нет у вас прав на пользование данным прудом, тогда вам придется в первую очередь взять разрешение на установку нужного оборудования.
Если же водоем находится в вашей собственности, то вам не будет трудно на определенный период времени осушить его, чтобы легко по спирали положить и зафиксировать трубы на его дне. Работы связанные с землей заключаются только в выкапывание канавы, нужной для подсоединения к геотермальному насосу внешнего контура. Завершив все сборочные работы, пруд опять можно заполнить.
Если у вас на участке еще нет насаждений зелени и большинства построек, то можно спроектировать горизонтальный способ расположения теплообменного аппарата под землёй. Для этого следует рассчитать, какую площадь занимает грядущий коллектор, учтя параметры, вышеуказанные: 250-300 кв.м. контура на 100 кв.м. площади строения.
Если же у вас на участке есть деревья и временные постройки, зато вы очень желаете сделать горизонтальное геотермальное отопление, то все сооружения и насаждения зелени придется вырубить и снести. Процесс сложный, сложный, но нужный.

Технология отопления зданий подземным теплом очень распространена на Западе, так как жители западных стран умеют делать долгосрочные инвестиции, окупающиеся через 5-10 лет. В нашей стране не так много желающих заплатить за обустройство такой системы около 20 000 $. Однако альтернативное геотермальное отопление частного дома становится все более популярным.

">