Геотермальное отопление теплицы: делаем своими руками + фото

Принцип работы системы

Принцип работы геотермального отопления заключается в использовании тепловой энергии природных ресурсов: грунт, вода, воздух. Система работает полностью автоматически, не требует вмешательства и контроля со стороны человека. Поэтому, человеческий фактор отсутствует, увеличив безопасность использования геотермального отопления в разы.

Принцип работы заключается в работе насоса (рис 1). Этот прибор может иметь отличия в дизайне, но комплектующие и производительность тепла одинаковая. Схема геотермальной системы отопления двухконтурная. Она состоит из внешнего и внутреннего контура. Внутренний контур состоит из соединенных между собой труб и радиаторов. Внешний контур является большим экономайзером (теплообменником, подогревателем).

Он устанавливается в непосредственный источник энергии. Это может быть вода или земля. Специальная жидкость с антифризом передвигается внутри теплообменника, этот прибор наполняется окружающей его энергией, которая нагревается и поступает к геотермальному насосу. От насоса тепло попадает во внутренний контур, а далее к радиаторам и трубам по всему дому.

Рис. 2 Вертикальный теплообменник

Рабочий принцип

Учеными установленно, что глубокие слои грунта даже в зимнее время не охлаждаются ниже плюса пяти градусов. В комбинации с солнечным светом, этого тепла вполне достаточно для обеспечения оптимальной температуры внутри помещения.

В почве монтируется комплекс коммуникаций, благодаря которым подземное тепло нагревает теплоноситель, поднимающийся наверх, распространяющийся по трубам и радиаторам, расположенным внутри конструкции.

Если точно рассматривать конструкцию, то в ее составе имеются два контура:

• Первый контур расположен ниже точки промерзания грунта, именно он осуществляет сбор тепловой энергии;
• Второй контур заполнен теплоносителем, будь то специальная жидкость или простая вода, распространяющимся по трубам и радиаторам.

КПД и принцип работы теплового насоса

КПД теплового насоса для отопления всегда будет более 1. Для геотермальных систем более корректным является коэффициент преобразования тепла. Если он равен 4, то это означает, что при мощности 1 кВт, тепловой насос на выходе обеспечивает 4 кВт энергии, из которых 3 кВт дала земля.

Принцип, лежащий в основе работы теплового насоса для отопления дома, был разработан в начале XIX в. инженером Сади Карно и был назван циклом Карно. На этом основана работа обычного бытового холодильника, в котором продукты охлаждаются за счет того, что рассеянное тепло отводится через радиатор наружу. Но применять для отопления домов, когда все происходит с точностью до наоборот, т. е. работа теплового насоса основана на принципе обратного цикла Карно, его стали недавно.

Тепловой насос для отопления дома редставляет собой устройство, в котором происходит преобразование низкотемпературного в высокотемпературное тепло, которое и идет на обогрев. Источником тепла выступают земля, вода и воздух (первый из них распространен шире всего, поскольку он эффективен (хотя имеет значение уровень теплоизоляции дома, способ, который применяют для обогрева дома, и др.) и отличается оптимальным соотношением цены и потребительских качеств).

Для работы теплового насоса, предназначенного для отопления дома, требуется электричество, но при затратах в 1 кВт электроэнергии отдача составляет 4–6 кВт тепловой энергии.

Дополнительно к обогреву дома летом, тепловой насос может работать как кондиционер, для чего достаточно, чтобы система была способна на реверсивный режим работы. Тепловые насосы классифицируются на несколько типов:

• «земля – вода»;
• «земля – воздух»;
• «вода – вода»;
• «вода – воздух»
• «воздух – вода»;
• «воздух – воздух».

Далее подробно рассказывается о том, как работают разные типы тепловых насосов для отопления дома.

Принцип функционирования теплового насоса

Основная идея, положенная в основу принципа работы установок рассматриваемого типа, состоит в передаче тепловой энергии от источника с низким потенциалом к рабочему веществу (теплоносителю). Таким источником может быть грунт, воздух и вода. Любой объект, нагреты до температуры выше абсолютного нуля, содержит запас тепловой энергии, количество которого определяется как произведение массы объекта и его удельной теплоемкости. В этом контексте землю, океаны и атмосферу можно рассматривать как огромнейшие запасы энергии для питания энергоэффективных систем отопления.

Геотермальная установка состоит из нескольких элементов:

• Трубопровод, расположенный в грунте на определенной глубине. Содержащееся в нем рабочее вещество получает тепловую энергию, нагреваясь на несколько градусов.
• Теплообменный узел – следующий элемент системы, в который подается нагретый теплоноситель.
• Внутренний контур системы, который получает тепловую энергию от теплоносителя.
• Внешний контур с хладагентом, способным переходить в газообразную фазу в результате прогрева в испарителе.
• Сжимающий компрессор, уменьшающий объем хладагента, тем самым увеличивая его температуру.
• Конденсатор, передающий в свою очередь тепловую энергию разогретого рабочего вещества на отопительные элементы внутренней системы. Отдавший тепловую энергию хладагент переходит в жидкую фазу, поступает в начальную точку системы для поглощения очередной новой порции тепловой энергии.

Отопительные системы на основе тепловых насосов характеризуются высоким КПД, способны поддерживать оптимальные температурные условия в помещениях круглый год.

Принцип работы

Способ геотермального отопления

Прежде чем разобраться в том, что же понимается геотермальным отоплением, необходимо разобраться с одним важным понятием из области физики – это геотермия, или тепловая энергия земли. Использовать её начали уже довольно давно, об этом знают многие, но мало кто слышал о том, что природное тепло Земли можно использовать для отопления домов. Преуспели в этом канадцы, американцы и шведы. А в Германии геотермальные отопительные системы устанавливаются при поддержке государства и за его средства.

Посмотрев более детально на устройство и принцип работы геотермального отопления, становится понятно, что система эта доступная и безопасная. Состоит она из магистрального трубопровода и теплового насоса. Иногда в помещении нет даже радиаторов, а чтобы устранить неисправность достаточно выключить насос и перекрыть холодную воду. Такое отопление, как видно на этом видео с успехом применяется в малоэтажном домостроении.

Очень важно понять принцип действия теплового насоса, который не отличается от обычного холодильника, ведь основан он на движении фреона. Нагретый теплом Земли теплоноситель попадает в тепловой насос, где кипящий фреон это тепло забирает и направляет в систему отопления. Таким образом, происходит нагрев теплоносителя до нужной температуры.

Основные виды геотермальных систем

Описывая принцип действия системы, мы вкратце упомянули о проложенных под землёй магистралях, которые доставляют тепло земли наверх. Они могут прокладываться непосредственно под грунтом, на дне какого-либо водоёма и даже внутри скважины. Технология строительства магистралей позволила выделить три основных вида геотермальных систем:

• отопление с горизонтальным контуром;
• отопление с вертикальным контуром;
• отопление, имеющее водоёмный контур.

Геотермальное оборудование

В случае с горизонтальным контуром отопления укладка трубопровода производится в грунт. Это затратный вариант, так как для обогрева даже небольшого дома потребуется площадь земли, в разы превосходящая площадь отапливаемого помещения.  Однако есть ещё более дорогой вариант, связанный с вертикальным бурением скважин, однако в этом одновременно и его главное преимущество – не надо задействовать большую площадь. В поисках возможности сэкономить используют третий вариант, когда трубопровод прокладывается по дну водоёма, так дешевле, конечно, но редко сейчас встретишь водоём, имеющий глубину 2 метра и более.

Мифы о геотермальном отоплении

Миф первый: необходимы горячие источники.

Действительно, при упоминании термина «тепло Земли» воображение среднестатистического гражданина сразу рисует свистящие гейзеры и озера кипящей воды на фоне просыпающегося вулкана.

Согласимся: горячие источники также могут применяться в геотермальном отоплении, но это редкость, поскольку расположены они только в некоторых регионах.

В остальных случаях под термином «тепло Земли» подразумевают температуру в 5-7 градусов, которая стабильно поддерживается в грунте или воде ниже глубины промерзания.

Да, да, вот эту-то холодину дерзкие ученые называют «теплом» и даже умудряются нагреть от нее воду в системе отопления.

Миф второй: геотермальное отопление – нечто вроде вечного двигателя, а потому существовать не может.

Поводом к возникновению данного заблуждения послужила удивительная эффективность систем геотермального отопления: при затратах энергии в 1 кВт удается получить от 3 до 5 кВт.

И это, как уже было сказано, при полном отсутствии видимых источников тепла: бурлящих гейзеров, огнедышащих вулканов или хотя бы печки с горящими дровами или углем.

Но, как известно энергия не может взяться ниоткуда и исчезнуть в никуда. К сожалению, существование вечного двигателя действительно невозможно.

Но система геотермального отопления не имеет с ним ничего общего. А причины ее эффективности кроются в умелом применении всем известных законов физики.

Геотермальные тепловые насосы. Принцип работы, виды.

Тепло, которое можно выпросить определенным способом у грунтовых вод, подземных озер и самого грунта, называют геотермальной энергией. Такой вид энергии известен давно и хорошо изучен. Применение его на практике ограничивало только отсутствие технологий для изготовления оборудования. Все изменилось, и мы можем говорить о таком методе получения тепла, как о практически применимом. Геотермальный тепловой насос – целый комплекс устройств и технологий, направленных на получения тепла. Эта тепловая энергия впоследствии может быть использована как угодно – для отопления жилого дома, технологических процессов, сельскохозяйственных потребностей. Применить такое устройство — значит получить безлимитный доступ к тепловой энергии в любое время и в любых количествах. Все зависит от параметров применяемого оборудования. Насколько близко к реальности применение метода, мы узнаем после рассмотрения важных моментов, которые помогут понять принцип работы и способы внедрения его в жизнь.

Тепловой насос и его принцип работы

Очень упрощает понимание сложных аспектов проведение прямых и простых параллелей. Принцип работы теплового насоса можно сопоставить с работой обычного холодильника. Сходите на кухню и прикоснитесь к теплообменнику холодильника. Он теплый. Теперь откройте холодильник. Внутри низкая температура. Что же получается – необходимый холод мы получаем путем нагревания змеевика? Точнее, хладоносителя, который циркулирует внутри системы. Теперь представьте, что мы вывернули холодильник наизнанку. Все. Источник тепла получен за счет холода. Предельно просто. Поскольку запасы холодной воды или воздуха в почве неиссякаемы, то напрашивается вопрос – как преобразовать постоянный источник холода в постоянный источник низкотемпературного тепла. Для этого и применяют геотермальный тепловой насос.

Виды геотермальных насосов

Тепловой насос работает в широком температурном режиме – от -30 до +40°С. По принципу транспортировки тепловой энергии их разделяют на:

• адсорбционные;
• парокомпрессорные;
• абсорбционные.

По источникам тепла геотермальные тепловые насосы делятся на:

• грунтовые воды;
• грунт: скважина или горизонтальный коллектор;
• водоем.

Мы рассмотрим геотермальные тепловые насосы, как более перспективные и близкие к реализации в жизни. Сам тепловой насос, не считая всей системы, занимает места, как электрическая духовка. Экономическая эффективность его работы можно рассмотреть только в сравнении с похожим устройством – кондиционером. Для получения тепла в количестве 5кВт геотермальный насос расходует всего 1кВт электроэнергии, в то время как кондиционер использует 6кВт.

Плюсы и минусы геотермальных систем

Весь мир, напуганный топливным кризисом середины прошлого века, стал постепенно внедрять в жизнь этот метод отопления жилых домов.

Швеция использует тепловые насосы различных типов в 70% частных домовладений.

Несмотря на все преимущества, есть серьезные проблемы по внедрению таких систем в наших условиях:

• дороговизна оборудования и масштабы работ;
• необходимость моментального капиталовложения со сроком окупаемости в 2-7 лет при доступном подключении магистрального газа.

Какая будет экономическая выгода от внедрения таких систем, посмотрим через 2-3 года, а пока будем готовиться к очередному подорожанию энергоресурсов.

Вам нужно подобрать геотермальный тепловой насос для отопления загородного дома? Заполните форму ниже и мы свяжемся с Вами!

Отправить запрос на подбор оборудования

Конструктивные особенности

Для того чтобы решиться на самостоятельное создание геотермального отопления дома следует ознакомиться с типами и конструктивными особенностями внешних теплообменников (контуров), которые могут быть реализованы в трех исполнениях:

1. Горизонтальном. Труба внешнего контура укладывается в котлован (глубина которого больше точки промерзания в данной местности), или на дно водоема. Такой теплообменник требует достаточно большой площади. Для получения возможности использовать больший теплосъем на минимальной площади, трубу укладывают по спирали, «змейкой».
2. Вертикальном. Данный способ теплосъема не требует много места: достаточно пробурить глубокую скважину и опустить в нее трубу внешнего контура. Проблема в том, что данный метод укладки теплообменника требует специального (дорогостоящего) оборудования. Глубина скважины может достигать 200м, хотя чаще всего эффективный теплосъем и длина контура достигается уже на отметке 50м. Внутрь скважины устанавливается пластиковая «гильза» в которую опускается от 2 до 4 петель трубы внешнего теплообменника.
3. Комбинированном. Для контура используется полимерная труба, которая изгибается в форме колец и располагается с уклоном в 30-45° к вертикали. Длина контура увеличивается, а площадь под него используется значительно меньшая, чем при горизонтальном исполнении.

Совет: для максимальной эффективности водоразмещенного геотермального отопления, специалисты рекомендуют монтаж теплообменника, на расстоянии от дома не более 100м. Площадь водоема для внешнего контура должна составлять не менее 200 м2.

Как это работает

Тепловой или геотермальный насос собирает тепловую энергию из окружающей среды, преобразовывает ее, с использованием хладагента, и подает в домашнюю систему отопления.

Основные узлы агрегата: компрессор, теплообменник, циркуляционный насос, автоматика, подающий контур. Насос способен забирать тепло из трех источников.

• Воздух.
• Вода.
• Грунт.

Судя по веткам обсуждений, востребованы у нас два варианта – вода и грунт. Это обусловлено ограничениями по температуре – источник должен быть плюсовым. Расположение запитывающего контура бывает горизонтальным или вертикальным. В первом случае магистраль укладывают ниже уровня промерзания – от 1,5 метров глубины. Или на дно водоема, там даже по сильным морозам – до + 4⁰С. Длина контура зависит от габаритов отапливаемого помещения и мощности насоса. Во втором бурят скважины под зонды, средняя глубина – 50–70 метров. Пиастров А В, один из форумчан и владелец теплового насоса, так охарактеризовал вертикальную систему.

Пиастров А ВУчастник FORUMHOUSE

Тепло собирают геотермические зонды – закольцованный трубопровод, по которому циркулирует этиленгликоль. Они опускаются в скважины 50–70 метров глубины. Это наружный контур, а количество скважин зависит от мощности теплового насоса. Для домика в 100 метров квадратурой потребуется два зонда – две скважины.

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.

• Исключается 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.
• Акустический комфорт. Тепловой насос работает практически бесшумно.
• 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.

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 и внутреннего контуров коллектора.

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 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.

Основные моменты монтажа

Внутри помещения устанавливаются специальные элементы, которые ничем не отличаются от распространенного водного отопления. Помещение также будет отапливаться батареями, а также радиаторами, к которым по трубам будет передаваться тепло.

Основная часть конструкции располагается строго под землей, если это вертикальный или горизонтальный метод монтажа. В доме устанавливается специальный теплогенерирующий прибор, занимающий совсем мало места. Как правило, на нем можно регулировать показатели температуры, за счет регулирования подачи тепла. Установка отопительной системы производится, как обычно. Стоит отметить, что в частных домах или в зданиях небольшой площади подобный генератор отопительной системы устанавливается в подвале или ином отдельном помещении.

Геотермальные теплообменные трубы

Есть некоторые функциональные особенности у подобной отопительной системы – в летнее время подобное отопление в состоянии выполнять роль кондиционера. Для этой цели придется просто запустить обратный механизм, в процессе которого теплообменник будет принимать на себя охлаждающую энергию.

Заключение

Геотермальное отопление загородных домов можно установить своими руками, справится с подобной работой может практически каждый хозяин, и потому осуществление строительства данной конструкции становится все более популярно. Более того, в настоящее время создаются специальные университеты, направление которых заключается в том, чтобы максимально эффективно улучшить систему отопления, а также разработать максимальное простой и при этом функциональный метод установки, включающий самостоятельное осуществление всех расчетов, на какой глубине лучше всего производить бурение и так далее. Все большее количество людей получают образование в таких университетах.

Почему именно мы?

Знание геологических разрезов. Мы имеем 20-летний опыт в бурении скважин на воду, поэтому отлично знаем геологию всей Московской области, что необходимо для правильной установки и функционирования системы геотермального отопления.

Собственная техника и буровые бригады. Мы располагаем собственной базой буровой техники (больше десятка единиц) и собственными буровыми бригадами, что позволяет приступать к выполнению объектов максимально быстро, без поиска субподрядной организации.

Использование фирменного оборудования. Мы используем только фирменное оборудование компании Mammoth, Viessmann и Veles, отлично зарекомендовавших себя за рубежом.

Заключение официального договора. На все виды работ между заказчиком и нашей компанией заключается официальный договор, по которому мы несем гарантийные обязательства.

Индивидуальный проект. Для каждого нашего клиента мы составляем индивидуальный проект на систему геотермального отопления исходя из многих параметров его дома и его пожеланий.

Постгарантийное обслуживание. После окончания действия гарантийного срока по желанию наших клиентов мы предоставляем постгарантийное обслуживание для поддержания стабильной работы геотермальной системы отопления.

Самостоятельная установка геотермальной системы

Несмотря на высокую сложность работ, самостоятельное обустройство геотермальной отопительной системы возможно имея необходимые знания и навыки.

Важно: требуемая мощность теплового насоса зависит от площади отапливаемого здания, а также его особенностей: уровня тепловых потерь, количества оконных и дверных проемов, использованных материалов и теплоизоляции.

Порядок действий при самостоятельной установке геотермальной отопительной системы:

1. Анализ характеристик внешней среды, выбранной для использования, и вычисление требуемых параметров оборудования.
2. Выбор подходящего варианта геотермальной системы и теплового насоса, закупка оборудования и материалов.
3. Монтаж внутреннего отопительного контура здания и теплового насоса. Насос целесообразно располагать в отдельном помещении или в подвале.
4. Монтаж внешнего контура. Перечень необходимых работ зависит от выбранной схемы геотермального отопления и особенностей используемой среды.
5. Подключение теплового насоса к внешнему и внутреннему контурам. Проведение испытаний и ввод системы в эксплуатацию.

Преимущества геотермального отопления

Система такого вида является отличным способом теплоснабжения зданий. Это возможность сэкономить денежные средства и энергию. К основным достоинствам геотермального отопления относятся:

Геотермальная система отопления генерирует из 1 единицы энергии 5 единиц. Показатель эффективности такой системы составляет 530%. Показатель эффективности современного газового котла — 98%.

Из-за большой разницы в энергоэффективности такой системы, в среднем, вложения в нее окупаются за несколько лет.

Геотермальные источники энергии признаны наиболее экологически чистыми. Они сводят к минимум угрозу загрязнения воздуха. Установка одного геотермального насоса является экологическим эквивалентом посадки 750 деревьев.

Поскольку для работы теплового насоса не используется природный газ, в нем нет источника пламени и угарных газов.

Оборудование можно установить в любом месте. Главное условие — наличие электроэнергии в доме.

Геотермальный контур находится под землей при постоянной температуре. Он не подвергается воздействию тепловых нагрузок при горении топлива. Заявленный срок службы тепловых насосов — 25-30 лет.

Заключение

Напоследок отметим, что геотермальное экологически чистое отопление для обогрева загородного дома эффективнее всего проявило себя при совместном режиме работы с «теплыми полами». Это дает возможность владельцу дома насладиться уникальным уютом и комфортом, а также сэкономить неплохую сумму денег.

Главное достоинство такого необычного сочетания заключается в том, что обеспечивается принцип равномерного нагрева всего помещения, препятствуя созданию зон перегрева. За год работы экономия от использования подобной системы теплых полов и геотермального отопления достигает порядка 20% по сравнению с традиционными радиаторными батареями.

Геотермальное отопление своими руками — вполне реальный проект, который сулит немало выгод владельцам частных домов. Конечно, часть оборудования придется купить в готовом виде, поскольку его изготовление в домашних условиях просто невозможно. Но довольно большой объем работ можно сделать и самостоятельно, не привлекая специалистов.

Существенная экономия средств — только одно из преимуществ такого решения. Еще один «плюс» — уверенность в качестве материалов и выполненных работ.

Длительная окупаемость

Срок окупаемости среднестатистической геотермальной системы во многом превышает 10-15 лет. Большой срок окупаемости обусловлен высокой стоимостью оборудования и монтажа коммуникаций.

Для сравнения, традиционный бытовой газовый котел мощностью до 12 (кВт) окупается в среднем за 5 лет.

Расчет стоимости отопления Стоимость ремонта систем отопления Стоимость монтажа водоснабженияПредыдущая запись Распространение геотермальной системы отопленияСледующая запись Геотермальное отопление и принцип работы геотермального насоса

Геотермальное отопление дома своими руками

Смонтировать и запустить в эксплуатацию геотермальное отопление вполне реально самостоятельно. Однако в процессе работы могут возникать сложности. В первую очередь это касается установки внешнего контура в земле. Поэтому при отсутствии необходимых навыков наладку системы рекомендуется доверить профессионалам, которые сделают грамотный расчет и смонтируют всю геотермальную систему отопления.

Предварительные расчёты

Чтобы геотермальное отопление приносило запланированный эффект, необходимо произвести расчеты. Они помогут выбрать мощность насосного оборудования. Примерные цифры для построек с разным уровнем теплоизоляции отличаются. Так, для обогрева одного квадратного метра понадобится:

• без теплоизоляции – 120 Вт;
• с обычной теплоизоляцией – 80 Вт;
• с энергосберегающим утеплителем – 40 Вт.

Для расчетов понадобятся также цифры, определяющие потери тепла в доме. Например, если для жилого здания площадью 180 кв. метров с качественной теплоизоляцией теплопотери составляют 9 кВт/сутки, то оборудование должно обеспечивать мощность 216 кВт-ч (9 кВт х 24 часа). С учетом того, что потери тепла могут в разное время отличаться, делают надбавку в 10-20%. Таким образом, окончательная мощность насоса геотермальной отопительной системы должна быть 10,8 кВт.

При расчетах важно учитывать некоторые моменты. К ним относится температура грунта на уровне скважины. В средней полосе России она держится в пределах +8…+10 градусов (на глубине 15-20 метров). При горизонтальном расположении внешнего контура системы отопления берут в расчет мощность 50 кВт на метр. Точные цифры зависят от геологических условий (влажности, присутствия подземных вод). Разные грунты дают разные показатели:

• Сухой грунт – 25 Вт/м;
• Влажный субстрат – 45-55 Вт/м;
• Твердые породы – 85 Вт/м;
• Присутствие грунтовых вод – 110 Вт/м.

Как происходит монтаж системы отопления

Водяные системы являются редкостью, больше всего востребовано геотермальное отопление посредством грунта. Поэтому первый этап работ связан с бурением скважин или рытьем котлована. Углубления делают на глубину от 20 до 100 метров, применяя специальную технику. Дно котлована засыпают песком. Далее в готовые углубления или траншеи закладывают пластиковые трубы, которые способны выдерживать давление около 6 бар. Эти трубы будут выполнять роль зондов.

При монтаже используют обвязки труб из трех или четырех линий, при этом краевые участки связывают в виде буквы «U». Внешний контур можно приобрести уж в готовом виде или собрать самостоятельно.

При монтаже внешнего контура необходимо принимать во внимание, что скважина не должна располагаться ближе 2-3 метров к дому.

Когда самая сложная часть работы по устройству геотермальной системы отопления закончена, приступают к подключению насоса. Разводка при таком способе аналогична разводке традиционной отопительной системы.

Преимущества геотермальных установок

По сравнению с традиционными системами отопления с котельным оборудованием, это наиболее чистый в экологическом отношении способ обогрева. К этому же стоит добавить высокий уровень безопасности на фоне экономичного газового оборудования и невысокие требования к техническому обслуживанию. В плане тепловой отдачи геотермальное отопление частного дома может быть оправдано, если задействуется достаточно площадей с охватом водных или земельных источников снабжения. Строительство скважин, колодцев с гидрологическими коммуникациями и применением воздушных тепловых аккумуляторов позволит полностью обеспечивать загородный коттедж теплом без дополнительных обогревателей.

Правила выбора теплового насоса

Модель ТН подбирается в зависимости от условий установки станции. Ограничения могут быть связаны с рельефом местности, уровнем залегания грунтовых вод, отсутствием площади участка для раскладки петель, наличием водоема. Например, если грунт скальный, то бурение до обводненных пластов выльется в значительные расходы – придется искать вариант с горизонтальным расположением петель, а это значит, что происходит освобождение больших площадей участка, или наличие близко расположенного водоема.

На что обратить внимание при выборе теплового насоса:

• СОР. Это сокращение, принятое в мировой практике и определяющее рентабельность установки схемы, то есть производительность оборудования по отношению к затрачиваемому электропитанию. Например, СОР3 показывает, что на каждый 1 кВт потребляемого тока ТН производит 3 кВт тепловой энергии – показатель считается средним.
• Выкладка контура. Схема также влияет на производительность всей станции. Чтобы уточнить, какая площадь потребуется для выкладки трубопровода в грунт, нужно рассчитать отапливаемую площадь и умножить на 3. Итоговая цифра – это показатель размера участка для выкладки контура. Например, если отапливать нужно 20 м2, то размер площади участка для выкладки петель равен 60 м2.
• Функциональные возможности. Для того чтобы дом не только получал тепло зимой, но и охлаждался летом, следует купить сплит-систему.

Своими руками: что и как

Если уж 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 не сложная. Вообще-то делается всё точно так же, как и при организации отопления 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 метров. Необходимо, чтобы его площадь превышала 200 квадратных метров, а глубина – 3 метра, составляющие 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 квадратных метров коллектора на 100 кв. метров 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.