Геотермальное отопление загородного дома своими руками

С некоторого времени активная деятельность людей, направленная на удовлетворение своих нужд, крайне негативно начала влиять на окружающую среду. Теплоэлектростанции вносят существенный вклад в эти загрязняющие работы.

Преимущества и недостатки

Геотермальное отопление чаще используется в промышленных масштабах. Так, на Дальнем Востоке функционируют электростанции, что работают от тепла недр Земли.

Геоотопление отлично подойдёт для загородного или частного дома. Это хорошая альтернатива традиционным методам обогрева. К числу преимуществ такой системы можно отнести следующие нюансы:

  • неисчерпаемость энергии;
  • пожаробезопасность;
  • отсутствие топлива как такового — нет надобности доставлять и хранить его;
  • экологическая безопасность.

Для отопления дома средних размеров потребуется 300−400 Вт электроэнергии. Что касается цены, то это работа одной лампочки на 300 Вт, но при этом обогревается весь дом и присутствует горячая вода.

Главный минус такого отопления — высокая цена обустройство системы. В среднем потребуется около 10 тыс. евро. Половина этой стоимости — цена оборудования, а вторая — плата за монтаж. Но если знать, как работает отопление от земли, можно самостоятельно установить систему обогрева. Это довольно трудоёмкий процесс, поэтому мало кто решается делать геотермальное отопление дома своими руками.

Применение термонасосов

Работа термального насоса основана на разнице температур, что аналогично принципу действия систем кондиционирования и холодильного оборудования. То есть он способен как подогреть энергоноситель, так и охладить. Но, в отличие от кондиционера, термонасос может работать и при минусовых температурах. Итак:

  • Фактически, это оборудование является неплохой альтернативой традиционному отоплению помещений, а также сплит-системе. Как говорится: «два в одном». На Западе схемы геотермальных насосов используются достаточно широко. Что же мешает и нам перейти на столь эффективный способ обогрева и охлаждения помещений?

Схема: геотермальный насос в жилом доме

Геотермальная система, установленная на ферме

С помощью геотермального насоса можно не только обогреть дом, но и обеспечить постоянную температуру в теплице или птичнике, подогреть воду в бассейне, да и вообще, решить множество других вопросов в подсобном хозяйстве. Установить геотермальный насос своими руками вполне возможно – достаточно лишь внимательно почитать инструкцию производителя, и посмотреть видео-урок.

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.

Самостоятельная установка геотермальной отопительной системы

Тот, кто решиться произвести монтаж геотермального отопления самостоятельно, должен понимать, что это потребует от вас одноразового, но достаточно крупного денежного вложения.

Читайте также:  Как выбрать накопительный водонагреватель правильно?

Со временем это инвестирование окупиться, ведь вы строите себе жильё не на день и даже не на год. К тому же, цена на электроотопление и газ возрастают с каждым днём, а вот система геотермального отопления позволит вам не зависеть от этих постоянных скачков цены.

Внутри помещения устанавливаются отопительные элементы, которые ничуть не отличаются от обычного водяного отопления. Дом также будет обогреваться батареями и радиаторами, тепло к которым будет подаваться по трубам.

Основная часть устройства будет скрываться под землёй. Речь идёт о скважине и теплообменнике. В доме нужно будет лишь установить теплогенерирующий прибор, который занимает места, не больше обычной стиральной машинки.

На нём вы сможете регулировать температуру и подачу тепла. Монтаж самой отопительной системы в доме, разветвления труб и радиаторов выполняется как обычно.

В частных домах или небольших зданиях принято выводить генератор геотермальной отопительной системы в подвал или отдельное помещение.

Функциональные особенности отопительной системы

Характерно то, что в летнее время геотермальный отопление может выполнять роль кондиционера. Для этого следует запустить обратный механизм, во время которого теплообменник будет принимать охлаждающую энергию.

Минусы и недостатки системы геотермального отопления

Земные недра – известный с древнейших времен источник тепла. На глубине 6 метров от поверхности грунта начинается область стабильной температуры, которая круглогодично равняется средней годовой температуре атмосферы региона (примерно +15 ⁰С в умеренной климатической зоне). Поговорим про минусы геотермального отопления.

Сегодня тепло Земных недр активно используется для организации геотермального отопления.

Разумеется, несмотря на неиссякаемость тепловой энергии грунта, организация геотермального отопления сопряжена со множественными сложностями, как технического, так и экономического характера.

С точки зрения финансовой выгоды, установка геотермальной системы уступает традиционному твердотопливному, газовому и электрическому обогреву.

Главные недостатки геотермального отопления

1. Необходимость электрической энергии. Простейшая геотермальная система требует для получения 4 (кВт) тепловой энергии не менее 1 (кВт) электричества.

Забор тепла от грунта не происходит сам по себе. Для теплообмена обязательно и непременно используется насос. Случись что с электросетью, отопительный контур сразу перестанет обеспечивать объект теплом, так как тепловой насос остановится без электропитания.

2. Низкий уровень теплоотдачи. Традиционная горизонтальная система геотермального отопления, которая уходит под землю на глубину 15-30 метров, обеспечивает лишь 40 (Вт) тепловой энергии с каждого погонного метра подземной магистрали.

Для получения 4 (кВт) тепловой энергии нужно задействовать не менее 100 (м) трубопроводного контура. Если же планируется отапливать объект общей площадью 250 (м2) (высота потолка 2,5-3 метра), нужно задействовать систему отопления мощностью не менее 27,5 (кВт). Для работы такого оборудования понадобится минимум 688 метров погонных подземного трубопровода.

Это далеко не все недостатки геотермального теплового насоса.

3. Ограниченная сфера применения. Геотермальное отопление возможно установить далеко не на каждом объекте. К примеру, отапливать отдельную квартиру в многоэтажке или какой-нибудь магазин в центральных районах города точно не получится. Разрабатывать грунт на территории густонаселенных жилмассивов вряд ли кто-то разрешит.

Другое дело, если геотермальное отопление организовывается на территории жилищного объекта из частного сектора или для какого-нибудь предприятия на окраине города.

4. Высокая стоимость установки геотермального отопления. Само оборудование для организации геотермального отопления стоит минимум в 10 раз дороже аналогичной по мощности газовой техники.

Но покупка оборудования является далеко не полной статьей расходов. В сумму установки геотермального отопления нужно дополнительно включить расходы на создание и обустройство подземных коммуникаций. Не нужно забывать и про пусконаладочные работы, а также обслуживание.

Геотермальное отопление обходится очень дорого.

5. 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.

Читайте также:  Чем и как правильно топить котел углем

Вывод

Конечно, минусы данного типа отопления хорошенько компенсируются преимуществами геотермальных систем. Стоит отметить, что геотермальное отопление не наносит вреда экологии. Если вы приверженец “зеленой энергетики” и не сильно ограничены в бюджете, то грех не использовать геотермальную энергию.

Еще одним важным преимуществом геотермальных коммуникаций является неприхотливость к обслуживанию. Так же как и к хорошему холодильнику, к геотермальному насосу можно не подходить для сервиса на протяжении первых 30 лет точно.

Установка геотермальной системы

Строительство комплекса ГТН состоит из трех независимых участков работы: внутренняя система отопления, тепловой насос и внешний контур.

Для размещения оборудования выделите отдельное подсобное помещение с температурой не ниже +14 °С. Систему отопления дома подготовьте к моменту пусконаладочных работ.

Какие расходы требует монтаж

Компрессор, насосы, автоматика ГТН требуют бесперебойного электроснабжения. На случай отключения приобретите электрогенератор с автоматическим запуском.

Установка ГТН включает расходы на:

  • комплект основного оборудования с компрессором, теплообменниками, автоматикой;
  • бурение скважин и рытье котлована;
  • монтаж коллектора;
  • теплоноситель для наружных труб — пропиленгликоль;
  • бойлер для горячего водоснабжения;
  • монтаж;
  • пусконаладочные работы.

Общие расходы на монтаж, с учетом стоимости скважин, находятся в пределах от 5 до 10 тысяч долларов. При использовании открытого водоема будет дешевле на 30—50 %.

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;
  • горизонтально.

Горизонтальные теплообменники систем укладываются в котлован или открытый водоем в виде своеобразного змеевика, вертикальные располагаются в скважинах, вскрывающих или не вскрывающих водоносный пласт.

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.

Вертикальное размещение внешнего коллектора

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

Чтобы иметь возможность использовать эту энергию земли, необходимо бурить вертикальные скважины. 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.

Геотермальное отопление: цена

Ниже мы привели усредненные цены на оборудование и монтажные работы по обустройству такой системы в доме. условия: площадь отапливаемого помещения примерно 200 метров квадратных, тепловая мощность насоса – 15 киловатт. Цены в рублях.

  • Тепловой компрессор – около 260000.
  • Буфер – 45000.
  • Емкость косвенного нагрева – 50000.
  • Циркуляционный насос – 10000.
  • Трубопровод, фитинги и прочее вспомогательное оборудование – 25000.
  • Электропроводка, утеплители – 10000.

Добавьте ко всему этому стоимость установки – минимум 60000. Получается, что все оборудование с земляными работами и монтажом котельной обойдутся в среднем в 480000 рублей.

Насколько перспективен геотермальный обогрев?

Системы отопления данного типа не очень популярны среди населения ввиду высокой себестоимости. Цены, которые мы привели выше – это лишь минимум.  В целом же если устанавливать такую систему под ключ, то стоимость ее может резко возрасти до одного миллиона рублей! 1/3 этой суммы, как известно, занимает тепловой компрессор.

И тут хотелось бы в качестве примера привести западноевропейские страны. В них, если кто не знает, если владелец участка оборудовал себе геотермальное отопление дома, то есть, самовосстанавливающееся, то правительство обязано компенсировать ему определенную часть потраченных средств.

Вместе с тем, такая система способна окупиться всего за пять лет. Кроме того, она не требует при работе вмешательства человека, ввиду полной автономности, так что это не только экономно, но еще и предельно удобно, особенно по сравнению с другими способами отопления.

Читайте также:  Выбор диаметра труб для отопления: пример расчета, таблица

Особенности монтажа таких систем

Вне всяких сомнений, едва ли найдется желающий бурить полуторакилометровую скважину для того, чтобы отопить частный дом. Но если вы проживаете в местности, где горячая вода буквально бурлит из-под земли и это не имеет никакого отношения к коммунальным службам, то можете оборудовать на участке геотермальное отопление без каких-либо особых затрат. То есть, не очень больших.

Этап 1. Для начала необходимо определить, где именно и на какой глубине находятся подземные горячие воды.

Этап 2. Затем необходимо пробурить скважину соответствующей глубины, а лучше сразу двух. Одна из них будет предназначаться для того, чтобы снабжать жилье горячей водой, а вторая – чтобы отводить в почву уже остывшую воду.

Этап 3. Последний этап – монтаж теплового насоса и его дальнейшая настройка. Более того, нужно установить трубопровод в соответствии с приведенными в данной статье схемами.

Геотермальное отопление: цена

Отопительное оборудование, которые устанавливаются в сам дом, будет вполне традиционным. Как уже говорилось, это может быть либо теплый пол, либо самые обычные радиаторы.

Обратите внимание! Всем известно, что в геотермальных источниках вода едва ли является чистой и дистиллированной. В ней могут присутствовать соли и прочие механические примеси, из-за чего подавать ее напрямую в отопительные магистрали нельзя.

Более того, в некоторых источниках содержится уж слишком горячая вода, способная попросту разрушить трубопроводы. Дабы избежать всех этих неприятностей, геотермальная вода используется для подогрева воды в системе, то есть, вода в данном случае нагревают другую вода, а последняя попадает в отопительные приборы. Это еще называют непрямым способом обогрева. Он хорош тем, что позволяет не только отопить помещение, то и принять горячий душ – в большинстве источников количества воды более чем достаточно для этого.

Эффективность такой системы очень быстро перекроет все расходы на ее установку. А если учесть, что она еще и полностью безопасна в экологическом плане, да и источник тепла все время самовосполняется, то вывод напрашивается один: геотермальное отопления дома рекомендуется всем, у кого на участке есть доступ к горячей воде.

Распространение геотермального отопления

Такой вид обогрева зданий стал популярным с 1980 в соединенных штатах, в который последствия скачка цен на нефть не позволяли отапливать ею дома. После изобретения система было достаточно дорогой в установке и монтаже, поэтому использовать её могли исключительно богатые слои населения.

Однако, с ростом количества домов, применяющих тепло земли как источник горячей жидкости, снижалась цена на комплектующие и установку, и количество домов, которые применяли такое отопление.

В начале 90х годов согласно опросам населения в разных регионах, количество граждан в США, которые применяли данную систему для отопления достигло 12 миллионов человек. После чего, технология распространилась в Европе, особенно северных регионах.

Аналогом по стоимости обогрева является система обогрева на природном газу, однако это топливо истощается с каждым годом. Тоже касается угля, дров. Для небольших домов можно использовать традиционные печи, однако в зданиях с крупной площадью отопление за счет твердотопливных элементов требует значительных сил. Поэтому, необходимость чем-то заменять традиционные источники топлива привела к появлению альтернативы в виде геотермальных конструкций.

Использование нетрадиционных источников энергии стало распространенным в последнее время за счет подорожания традиционного топлива. Используют с целью обогрева тепло земли, солнечный свет и ветер, что при комбинации на участке позволяет существенно экономить средства.

Геотермально обогревать дом гораздо дешевле, чем использовать как отопительный элемент уголь иди дрова. Для этого потребуется постоянный доступ к току, поэтому нужна или электростанция, работающая без перебоев или источник бесперебойного питания.

Средняя оценка оценок более 0 Поделиться ссылкойКомментарии Коментариев пока нет, но вы могли бы быть первым…