Геотермальное отопление дома своими руками

Геотермальное домашнее отопление собственными руками

Геотермальный насос для отопления собственными руками — монтаж!

Не все знают, что для создания геотермального домашнего отопления не нужны нестандартные знания или способности. Однако в отличие с альтернативными видами теплоснабжения геотермальное не очень востребовано, и причина этому очень проста – большие денежные расходы, которые оправдаются только лет через восемь. При подобных условиях немногие хотят вкладывать наличные средства, причем совсем зря.

Геотермальный насос для отопления собственными руками

Словом, приглядитесь к геотермальному теплоснабжению внимательнее, тем более что цена электричества и газа регулярно возрастает и непонятно, каким из источников энергии доступнее будет пользоваться спустя пару лет.

Нужно обратить внимание! Первый раз этот способ теплоснабжения был применен в Америке в период экономического кризиса восьмидесятых. На протяжении какого-то времени новинка стала популярна и в странах Европы. В Швеции, например, на сегодняшний день ? всего тепла синтезируется при помощи насосов для отопления.

Устройство геотермальных систем

Устройство геотермальных систем

Даже из названия ясно, что суть данного типа теплоснабжения состоит в применении энергии земли. По принципу действия она отдаленно напоминает кондиционеры или холодильники.

Основной компонент – это насос для отопления, подключенный к двум контурам.

1. Под внутренним контуром имеется в виду обыкновенная для нас система отопления, она состоит из отопительных приборов и трубопровода.
2. Внешний – это очень габаритный трубный змеевик, установленый под землёй или в пруде. В нем тепловой носитель (а им может быть обыкновенная вода или антифриз), приняв температуру внешней среды, подается в насос для отопления, откуда собранное тепло поступает во внутренний контур. Так греются приборы отопления в доме.

Важным элементом системы считается конкретно насос для отопления – устройство, которое занимает меньше места, чем кухонная плита. Продуктивность насоса для отопления очень высокая: на каждый киловатт использованной энергии он формирует до пяти киловатт тепловой.

Рабочая схема насоса для отопления

Нужно обратить внимание! Простой климатический прибор, рабочий принцип которого очень подобный, формирует именно столько энергии, сколько потребляет, другими словами один к одному.

Разумеется, геотермальное теплоснабжение считается сейчас наиболее трудоемким и расходным. Большую половину наличных средств нужно будет потратить на работы связанные с землей и необходимую аппаратуру, плюс к этому на насос для отопления. И большинство людей задумываются, можно ли сэкономить на этом и соорудить, скажем, рукодельный насос для отопления. Чтобы выяснить это, необходимо разобраться с видами и свойствами оборудования.

Преимущества, и недостатки системы

Вот главные положительные качества подобного варианта теплоснабжения:

• применение безграничной энергии земли;
• большой коэффициент продуктивности;
• отсутствие риска загорания;
• экономность;
• легкость ухода и эксплуатации;
• нет потребности в сберагании топлива;
• автономность;
• безопасность и экологичность.

К минусам как правило относят разве что высокую цена монтажных работ, однако, как мы говорили, эти расходы обязательно оправдаются.

Нужно обратить внимание! Геотермальное теплоснабжение очень выгодно в паре с «полом с подогревом», а еще в домах, у которых площадь не будет больше 150 метров квадратных.

Варианты устройства геотермальных систем

Варианты устройства геотермальных систем

Одним из очень важных компонентов считается тепловой контур. При вертикальном расположении он может лежать на глубине от двадцати метров до 150 м, в зависимости от геологической циркуляции тепла. Горизонтальные контуры монтируются на глубине до 2,5 м и греются за счёт колебания температур при солнечном нагреве или потере тепла.

1. Прямой теплообмен

Тепловые устройства с прямым теплообменом конкретно контактируют с землей. Тепловой носитель покидает корпус устройства, передвигается по подземной медной магистрали, меняясь тепловой энергетикой, и возвращается обратно.

Прямым такой теплообмен именуется оттого, что жидкость соприкасается с землёй без каких-то «посредников». Разумеется, она не сочетается с почвой прямо, а лишь обменивается с ней теплом через стены труб. На сегодняшний день такие насосы применяются нечасто, не надо их путать с устройствами, в которых имеет место теплообмен при помощи промежуточных контуров.

Но тем не менее, результативность прямого теплопередачи очень высокая, а денежные расходы на монтаж меньше, чем во множестве закрытых систем. Важную роль в этом играет и проводимость тепла меди, а еще отсутствие водяного электронасоса и обменника между носителем тепла и водой, который, так же как известно, является главным источником потерь тепла.

Также примечательно, что трубопровод из меди стоит дорого, да и самого носителя тепла требуется больше, чем для систем иного типа.

2. Закрытые системы

Значительная часть подобных систем состоит из первичного контура, наполненного хладагентом, и вторичного, который заполняется водой и ставится под землёй. Для производства вторичного контура применяются как правило полимерные трубы, а наполняют его водой с маленьким количеством антифриза.

Вода выходит из трубного змеевика, передвигается по наружному контуру, меняясь тепловой энергетикой с землей, и возвращается. Отличительно, что внешний контур находится пониже уровня грунтового промерзания, где температура выделяется стабильностью; еще его опускают в находящийся рядом пруд.

Нужно обратить внимание! Системы, погруженные в воду или размещенные в мокрой почве, гораздо продуктивнее сухих контуров. Благодаря этому в сухой земля рядом с контуром лучше всего установить дренажный шланг, который бы увлажнял ее.

Закрытые системы практически не эффективны, чем прошлый вариант, так как нуждаются в сложных буровых работах и длинной системе труб. Также напомним, что закрытые контуры монтируются двумя вариантами – вертикально и в горизонтальном положении.

Вертикальный контур – это 2 трубы, уходящие под землю под прямым углом на глубину 20-120 м. Находящиеся снизу их части между собой соединяются U-образным разъемом. Вырытые для труб шахты в большинстве случаев наполняют особым раствором, улучшающим теплообмен и защищающим подземные слои с водой от грязи.

В случае горизонтального установки системы трубы закапывают пониже уровня грунтового промерзания. Естественно, они проходят в горизонтальном положении. Ввиду явных причин такой способ обойдется не очень дорого вертикального установки (читай: бурения), благодаря этому его применяют везде, в которых есть много места на участке.

3. Контуры горизонтального бурения

Контуры горизонтального бурения

Альтернативой двум идущим до этого вариантам является прокладка контура при помощи горизонтального бурения. Это дает возможность ставить трубы под садом, двором, дорогостоящий и прочими объектами без разрушения последних.

В плане стоимости система такого типа находится где нибудь между вертикальной и горизонтальной установкой. Ее характерной чертой считается то, что петли можно объединять только с одной камерой, а это уменьшает нужную для установки площадь.

Нужно обратить внимание! Контуры с применением горизонтального бурения устанавливают уже после постройки строения.

4. Водные контуры

Замкнутые контуры, которые погружаются в пруды, собой представляют трубопровод, уложенный петлями. Их можно помещать в любое озеро или водоем, которые размещены очень близко от дома.

5. Открытые системы

В подобных системах внешний контур заполняется природной водой. Потом она передвигается в трубный змеевик, находящийся в корпусе устройства, где тепло достается и подается в первичный контур. После чего вода возвращается обратно. Подачу и «обратку» необходимо разместить вдалеке один от одного для эффектной подпитки теплового источника.

Нужно обратить внимание! Все детали системы обязаны быть отлично защищены от ржавчины, т. к. состав циркулирующей воды контролировать невозможно. Благодаря этому лучше всего применять закрытые контуры, если уровень содержания минералов и солей в водной массе повышен.

Не обращая внимания на то, что результативность открытых систем намного выше, чем закрытых, во время установки могут появиться проблемы, в основном юридического характера. Может понадобится разрешение на монтаж, т. к. данные системы загрязняют скважины и истощают слои с водой.

6. Столбы жидкости

Контуры со столбами жидкости являются одним из вариантов систем замкнутого типа. В этом случае вода попадает с дна глубокой скважины, проходит благодаря насосу и опускается обратно, производя теплообмен с находящейся вокруг почвой.

Очень часто столбы жидкости применяют там, где свободная площадь ограничена. Нежелательно применять данную систему на глинистом или грунте из песка.

Также напомним, что конструкция состоит сразу из нескольких столбов и применяется в основном в маленьких зданиях.

Видео — Геотермальное теплоснабжение

Геотермальный насос для отопления собственными руками

Первый момент. Перед тем как приступать к изготовлению насоса, нужно провести ряд мероприятий по улучшению энергетической эффективности дома. Данные мероприятия заключаются в утеплении перекрытий и стен, замене негерметичных окон и дверей, термические изоляции крыши и потолка.

Момент второй. Потом необходимо провести геологическую разведку, чтобы выяснить глубину обмерзания почвы. После чего следует составить проект, опираясь на подобранной технологии.

Третий момент. Покупка всего что необходимо – деталей системы отопления, труб и нагнетателя воздуха для насоса.

О компрессоре – сердце любого геотермального насоса – необходимо рассказать отдельно. Сделать его собственными руками невозможно и остается всего вариант – приобретение готового изделия.

Удобнее купить устройство мощностью более 7 кВт, применяемое в очень производительных кондиционерах (такие нагнетатели воздуха реализовываются в гарантийных центрах, специализирующихся на обслуживании домашней техники).

Геотермальный насос для отопления собственными руками

Четвертый момент. Потом можно приступить к сборке внутреннего трубного змеевика. Напомним, он требуется для передачи накопленной энергии тепла к сети теплоснабжения. Материалы для этого элемента, так же как и его объем, полностью зависят от определенных условий климата. Для циркуляции носителя тепла в большинстве случаев применяют медные трубки, тогда как емкость делают из неподверженного ржавчины материала. Лучше всего такой емкостью должен стать 150-литровый бачок из нержавейки.

Пятый этап. Заблаговременно приготовленный медный полотенцесушитель необходимо уместить в бачок. Сделать это без повреждения последнего не выйдет – его необходимо разрезать на 2 половины, а после фиксирования змеевика сварить в первое состояние.

Этап шестой. Потом следует пробурить шахты или канавы, установить туда трубопровод. По завершении работы нужно провести проверочный пуск системы.

Нужно обратить внимание! Ввиду большой степени трудности работ проектировку и установку подобного теплоснабжения лучше поручить профессионалам с опытом. То же можно сказать и об изготовлении насоса для отопления.

Чтобы подробнее познакомиться с насосами для отопления, можете взглянуть нижеприведенный материал.

Видео – Геотермальные насосы

Геотермальное домашнее отопление собственными руками

Обогрев загородного дома или дачи – сложное дело, требующее чуткого отношения, квалифицированного и правильного подхода. С учетом интенсивного повышения цен источников энергии, даже экономные устройства газового типа иногда оказываются не самым прекрасным вариантом. В плане отсутствия расходов на эксплуатацию, наиболее выигрышно выглядит геотермальное домашнее отопление собственными руками. Эта схема предусматривает применение подземного тепла, вырабатываемого по настоящему. Такой вариант, наверное, придется нравится и людям, неравнодушным к вопросам сохранения внешней среды, какой-нибудь ущерб для экологии просто отсутствует.

Первый раз аналогичные способы были проверены в 70-х годах минувшего века в Америке, когда разразились первые финансовые кризисы. Разумеется, данные системы тяжело было назвать совершенными, что отражалось и на эффективности, и на цене благоустройства. В сегодняшнем мире, на счастье, обстоит дело абсолютно по другому.

Популярное заблуждение

Есть мнение, что геотермическое теплоснабжение приватизированного дома получится создать исключительно в довольно тёплых регионах, где кругом бьют горячие ключи и источники. Это совсем не так. Отчетливый тому пример – Гренландия, остров с жёсткими условиями климата, весомая часть территории которого спрятана снегами. Но все таки, подавляющее большинство здешних домов, сельских хозяйств и угодий в сельском хозяйстве нагревается собственно подземным теплом.

Принцип работы

Сопоставить работу такой системы отопления можно с холодильником, только наоборот. Слои внутри земли хранят достаточно большую температуру регулярно, нагреваясь от ядра, не завися от внешних условий. Осталось лишь понять, как “извлечь” эту энергию тепла.

Для этой цели сверху устанавливается насос для отопления, вырывается шахта, в которую погружается трубный змеевик. Верховодки проходят через насосы, греются, путем проникания в трубы и отопительные приборы греют воздух в помещениях. В систему входит 2 контура:

• Внутренний контур – традиционная система обогрева строения, которая состоит из отопительных приборов, труб, батарей и другого;
• Внешний контур – конкретно трубный змеевик, размещенный глубоко в грунте.

Необходимо обращать свое внимание, что в виде теплоносителя разрешается применение и простой воды, и антифриза.

Варианты формирования

Нагреть собственный дом получится по одной из следующих схем:

• Насос и трубный змеевик вертикального типа. Глубина скважины в подобном случае может меняться от 50 до 200 метров, так что бурение связано с значительными вложениями денег. Тепловая энергия забирается от глубоких вод которые находятся в грунте, температура которых довольно высока. Насос для отопления обеспечивает движение жидкости, трубный змеевик забирает энергию, дальше происходит обратный водосброс. Не бойтесь первоначальных инвестиций, расчеты воочию показывают, что результат оправдует средства, длительность эксплуатации доходит до столетия.
• Много общего с описанной схемой имеет и методика, которая основана на монтаже в шахте глубиной около сотни метров укрепленного бачка с антифризом, нагреваемым грунтом. Для непрерывного движения антифриза также задействуется насос для отопления.
• Горизонтальный трубный змеевик – менее затратная и более конструктивно обычная схема. Ключевое условие состоит в том, чтобы трубы пребывали ниже метки, на которую когда на улице холодно замерзает земля. Результативность нагрева в подобной ситуации меньше, а поэтому приходится возместить ее общей площадью коллектора, которая обязана ориентировочно в несколько раз превышать площадь помещения которое отапливается. Разумеется, данное значение примерно, точный показатель зависит от очень многих моментов.
• Наконец, последняя схема подходит к примеру, если между обогреваемым зданием и близким прудом не свыше сотни метров. Положительное качество такой технологии – маленькие вложения денег, отсутствие больших объемов работ с землей. Теплообменный контур размещается таким образом, чтобы на глубине не наблюдалось обмерзания, подо льдом обязан быть, как минимум, метр воды. Лучше всего, в пруде не должно быть направления, способного повредить размещенные на дне зонды. Собственно эти зонды и являются поглотителями энергии тепла.

Для формирования внешнего контура прекрасно подходят трубы на полиэтиленовой основе. При расчетах нужно исходить из того, что на метр коллектора должно приходиться от 40 до 50 Вт энергии тепла. Выходит, что в ситуациях, когда продуктивность насоса равняется 10 кВт, глубина бурения будет составлять до 200 метров.

Необходимо не забывать, что в определенных ситуациях намного практичнее пробурить не одну глубокую скважину, а несколько более очень маленьких. Чтобы в подобной ситуации не был испорчен облик внешности участка, применяется кластерный способ – от одной исходной точки расходится несколько столбов вглубь.

Плюсы решения

Итак, геотермический способ отличается следующим набором позитивных свойств:

• Применяется неисчерпаемая бесплатная тепловая энергия.
• Отсутствует риск пожара, детонации, короткого замыкания и остальных опасных явлений.
• Нет надобности сооружать отдельную постройку для организационных работ котельной установке, сам аппарат места занимает очень мало, отсутствует необходимость в добавочных площадях для хранения топлива.
• Схема идеальна с точки зрения эко. безопасности. В процессе применения отсутствуют газообразные, жидкие и твердые вещества и выбросы, провоцирующие засорение воздуха, почвы и прудов.
• Система не нуждается в постоянном обслуживании и контроле, корректность показателей поддерживается автоматикой. Экономность обеспечивается также и этой спецификой.
• Вариативность. Контур отопления, находящийся конкретно в здании, по собственной конструкции не отличается ничем от классических систем водяного отопления. Хозяева могут осуществить и современную идею пола с подогревом, и более классическую радиаторную схему.

Подведем итоги

Главной трудностью такой технологии остается большая стоимость, объясняющаяся большими объемами работ с землей. Но все таки, с учетом дальнейших положительных качеств, данный минус смотрится несущественным. Практика показывает, что полная окупаемость достигается всего за пару сезонов!

Геотермальное домашнее отопление собственными руками

• Принцип, по которому не прекращает работу геотермальное теплоснабжение
• Как выполнить геотермальное теплоснабжение собственными руками в своем доме
• Плюсы геотермального теплоснабжения:

Большинство людей думают, что сделать самостоятельно геотермальное домашнее отопление можно лишь там, где есть высокая вулканическая активность или термальные источники, благодаря этому не видят перспектив применения подобного варианта теплоснабжения.

Схема геотермального теплоснабжения.

Однако они не правы, современные геотермальные насосы могут прекрасно работать даже в умеренном поясе, установить их в своем доме можно собственными руками.

Геотермальный насос не прекращает работу по аналогичному принципу, что и холодильник или климатический прибор. Подобное отопление имеет один важный элемент — насос для отопления, который включен в 2 контура.

Внутренний контур имеет вид привычной нам всем системы обогрева дома и состоит из отопительных приборов и труб. Внешний контур имеет большие размеры и находится под водой или под землёй. В середине установленного контура может находиться вода или антифриз, они принимают температуру среды и уже подогретыми поступают в насос для отопления. Тепло, которое аккумулировалось, подается внутреннему контуру и от него греются все домашние помещения.

Основным элементом геотермального теплоснабжения считается насос для отопления. Это маленькой аппарат, по размеру меньше стиралки. Он имеет высокую продуктивность: тратя 1 кВт электрической энергии, он может выдавать до 5 кВт тепла. Если сопоставить такой насос с кондиционером, то последний на 1 кВт потраченной электрической энергии выдаёт всего 1 кВт энергии тепла.

Вернуться к началу

Установочная схема геотермического насоса.

Это один из очень дорогих и сложных видов теплоснабжения. Вам придется провести большие работы связанные с землей, расходы на оборудование составят главную часть затрат. Прежде чем приступать к созданию подобного теплоснабжения собственными руками, нужно разобраться, какие системы используются и в чем специфики их устройства.

Материалы, нужные для установки геотермального теплоснабжения:

• трубы полиэтиленовые;
• насос для отопления;
• батареи отопления.

Классификация по типу:

• горизонтальный трубный змеевик применяется очень часто, при этом трубы кладут в землю на глубину, превышающую уровень обмерзания почвы в вашей територии. Подобный тип теплоснабжения имеет серьёзный недостаток — контур занимает значительную площадь. Если площадь Вашего дома 250 м?, то для его обогревания придется положить трубы на площади около 600 м?, а это можно осуществить далеко не на каждом участке. Особенно некомфортно делать подобное отопление дома на случай, когда территория уже облагорожена, к примеру, от дерева коллектор должен находиться не ближе, чем на 1,5 м;
• вертикальный трубный змеевик имеет гораздо меньшие размеры, но цена его выше. Для его установки, нужно мало места, но придется применять бурильное оборудование.

Скважина может быть от 50 до 200 м, но служить она будет до 100 лет. Этот способ удобный, когда территория коттеджа уже обустроена, не будет надобности менять существующий ландшафт. Установить этот вид геотермального теплоснабжения полностью собственными руками не выйдет, так как понадобится необходимое оборудование для бурения скважины — водоразмещенный обменник является очень выгодным способом, он применяет энергию тепла воды. Его применение возможно, если до пруда не больше 100 м. Из труб выполняется контур в виде спирали и ложится на глубину, превышающую территорию обмерзания, площадь пруда должна быть более 200 м?. При выполнении подобного варианта нет надобности проводить большие работы связанные с землей и благодаря этому все можно создать собственными руками.

Если говорить о трудности реализации этого проекта, то она очень большая, и, если Вы захотите делать все собственными руками, то очень доступным будет 3-ий способ. Если вы приобретете дорогостоящее оборудование, то монтаж нужно проводить качественно, иначе система не будет хорошо работать.

Вернуться к началу

• для отапливания применяется энергия земли, а она возобновляется и почти что неисчерпаема;
• безопасность, так как нет риска загорания;
• нет надобности доставлять и сохранять горючее;
• нет вредных выбросов;
• нет надобности в контроле системы, так как она не прекращает работу в независимом режиме;
• практически нет затрат на работы по обслуживанию;
• очень большой коэффициэнт полезного действия оборудования.

Наиболее приемлемо геотермальное теплоснабжение подходит на случай, когда ваш дом площадь имеет до 150 м?, подобное отопление оправдается уже через 3-4 года.

Чтобы собрать внешний контур, применяют трубы полиэтиленовые. Чтобы высчитать нужную глубину скважины, нужно иметь в виду, что на 50 Вт энергии тепла требуется 1 м труб. Если у вас насос для отопления мощностью 10 кВт, нужно будет пробурить скважину глубиной около 200 метров. Можно создать несколько скважин, а Для того чтобы не портить ландшафт, скважины сверлятся с одной точки, но под различными углами.

Тепловые насосы вода-вода.Теория

Хотя этот вид теплоснабжения и просит существенных первоначальных вложений, однако он имеет высокий служебный срок и в недалеком будущем все ваши вложения оправдаются.

Геотермальный насос для отопления собственными руками: инструкция

Геотермальный насос для отопления собственными руками

Тепловой насос Просто и недорого 1

Геотермальный насос для отопления собственными руками

Геотермальный насос для отопления – это современное средство организации местного отопления в личных домах. Смысл работы оборудования состоит в применении как источник нагрева или охлаждения носителя тепла естественной температуры земли.

Знойная жара или лютый холод бушуют исключительно на поверхности нашей планеты. Пару метров вглубь, и температура становится почти что постоянной. Во время зимы в глубине земли теплее, чем на поверхности грунта, а в летний период – холоднее.

Аналогичным образом, системы с геотермальными насосами можно применять не только для отапливания, но и для охлаждения домов. Для более хорошей работы геотермальных насосов системы обогрева с их участием часто соединяют воедино с солнечными коллекторами.

Стандартная схема насоса

Единые правила действия геотермальных насосов

Понятие «геотермальный» для определения подобного варианта поддержания конкретной температуры в доме не верно. Очень часто под геотермальной энергетикой знают нагрев некоторых участков земной коры под влиянием магмы, поднимающейся из глубины Земли. Самый отличительный пример – это горячие геотермальные источники.

Оборудование в середине дома

Разницу между температурой слоя поверхности земли и температурой в ее глубине, можно применять почти что везде. Бесчисленные исследования показали, что уже на глубине 6 метров пониже уровня почвы ее температура регулярно равна средней температуре в году воздуха над этой точкой.

В зависимости от места расположения, температура на глубине 6 м как правило составит от +10 до +16°С. Область постоянной температуры в большинстве случаев размещается между отметками глубины от 7 до 12 метров. Причина подобного явления – инерция тепла.

Как устроен геотермальный насос для отопления

Рабочий принцип насоса для отопления, использующего температурную разницу, почти что подобен работе привычного холодильника или кондиционера. Такие насосы передают тепло от холодного пространства в тёплое, по направлению, противоположном естественному распространению тепла, либо по естественному направлению, ускоряя его передачу. В первом варианте система не прекращает работу как холодильник, а в другом – как нагреватель.

Однако, такие насосы не всесильны. Мастера полагают, что их результативность резко падает при падении температуры воздуха снаружи ниже 5°С. КПД (показатель эффективности подобных систем) колеблется в промежутке 3-6% в наиболее холодный период.

Расходы на монтаж подобных отопительно-охладительных систем в общем выше, чем у остальных независимых источников теплоснабжения. Согласно расчетам западных профессионалов ценовая разница проектирования и строительства в большинстве случаев возмещается во время от 3 лет 10 в результате общей экономии энергии. Очень большие сроки окупаемости могут быть вызваны только целевым финансированием или введенными налоговыми льготами.

Служебный срок качественно спроектированной и выстроенной системы обогрева с применением геотермальных насосов для отопления ценится в 25 лет для внутренних элементов системы и больше пятидесяти лет для наружного контура.

Канава под трубы

Внешний контур системы прямого теплопередачи

Варианты строительства систем, применяющих температурную разницу земли

Главной частью системы отопления, выстроенной по подобному правилу, считается контур прямого теплопередачи. Этот элемент стоит где нибудь от 1/5 до 1/2 всей цены системы и считается наиболее большой частью.

Во время строительства подобной системы наиболее важны первичные геологические изыскания: ее энергетическая эффективность становиться лучше с ориентировочно на 4% для любого 1°С, выигранного от правильного расположения теплообменного контура.

При горизонтальном расположении теплообменных контуров на глубине от 1 до 2,4 м данная часть устройства будет испытывать сезонные циклы температурного колебания из-за естественного солнечного нагрева и теплопотери в погодный воздух на уровне земли. Эти циклы температурного колебания отстают от смены сезонов из-за тепловой инерции.

Глубокие вертикальные системы с залеганием теплообменных аппаратов на отметках от 30 до 160 метров зависят лишь от геологической переселения тепла.

1. Системы с прямым обменом

В тепловых насосах с прямым обменом применяется яркий тепловой контакт с землёй (в отличии от конфигурации петли хладагента и водяной петли). Хладагент выходит из корпуса насоса для отопления, двигается по петле из медной трубки, расположившейся под землёй, и обменивается теплом с грунтом перед возвращением к насосу.

Наименование «прямой обмен» относится к передаче тепла между петлей с хладагентом и землёй без применения промежуточного жидкости. В подобной системе нет прямого взаимные действия между жидкостью и землёй, есть только теплопередача через стенку трубы. Насосы для отопления с прямым обменом на данный момент применяются нечасто, их не путайте с оборудованием, которое работает на основании обмена теплом через промежуточные контуры.

Но все таки, системы прямого обмена являются очень эффектными и имеют потенциально более невысокие расходы на установку, чем закрытые системы с гидроконтуром. Большая проводимость тепла меди привносит собственный депозит в увеличение эффективности системы, но входящий поток тепла в основном ограниченный теплопроводимостью земли, а не трубы.

Главными причинами большей эффективности данного оборудования являются отсутствие насоса для воды (который применяет электричество), отсутствие трубного змеевика между водой и хладагентом, который считается источником потерь тепла.

В тоже время они просят большего количества хладагента, и их системы трубопровода являются очень дорогими.

2. Системы с замкнутым контуром

Большинство из систем, устанавливаемых на данный момент, имеют две петли:

• первичный контур с хладагентом;
• вторичный контур, заполненный водой, размещающийся под землёй.

Вторичный контур, в основном, делается из труб из полиэтилена исключительной прочности и имеет смесь воды и антифриза (пропиленглиголя, денатурированного спирта или метанола).

После выхода из внутреннего трубного змеевика, вода течет через вторичный контур вне строения, чтобы обмениваться теплом с землёй перед возвращением. Вторичный контур размещается ниже линии замерзания, где температура считается более стабильной или погружается в находящийся рядом доступный пруд.

Системы, находящиеся в земля, красочной влагой или в водной массе, в основном, очень продуктивны, чем сухие контуры заземления. Если земля в вашей територии сухая, то одновременно с контуром рекомендуется разместить дренажный шланг, увлажняющий грунт вокруг контура заземления.

Закрытые системы имеют довольно невысокую результативность, чем системы прямого обмена, так как просят более длинной системы трубопровода и значительного объема земляных или буровых работ.

Подземный контур геотермальной системы можно установить в горизонтальном положении в виде петли в канавах или вертикально в виде нескольких длинных U-образных конструкций. Размер области петли зависит от типа почвы и содержания влаги, средней температуры и предполагаемых теплопотерь, а еще от других параметров.

3. Замкнутые системы с по вертикали расположением труб

Контур такой замкнутой системы состоит из труб, которые вертикально уходят в почву. Глубина проникновения может составлять от 15 до 120 метров. Пары труб в каждой скважине соединены с U-образным поперечным разъемом снизу шахты. Скважины под трубы в большинстве случаев заполняются особым раствором, чтобы обеспечить тепловую связь с находящейся вокруг почвой или породой, с целью улучшения теплопередачи. Специализированный раствор также оберегает верховодки от грязи.

Вертикальное расположение геотермальных труб

4. Замкнутые системы с горизонтальным расположением труб

Контур такой замкнутой системы состоит из труб, которые проходят в горизонтальном положении в грунте.U-образные или кольцевые витки трубопровода закапываются в почву меньше, чем линия обмерзания.

Канава с уложенным контуром

Работы связанные с землей при установке подобной системы обходятся вполовину доступнее, чем вертикальное бурение. Эта технология применяется везде, где есть достаточное пространство на участке.

Строительный вариант геотермальной системы

Для иллюстрации, система отопления данного типа в отдельно стоящем доме, потребляющая 10 кВт теплопроизводительности, востребует 3 петли длиной от 120 до 180 метров каждая.

5. Система с направленным бурением

В виде замены, канавы петли контура геотермального насоса для отопления могут быть заложены при помощи технологии горизонтального бурения. Такая технология позволяет положить трубы под дворы, пути подъезда, сады и остальные элементы сферы услуг, не разрушая их.

Стоимость подобной системы колеблется между стоимостью конструкций с применением канав и стоимостью конструкции с по вертикали бурением. Данная система может также разнится от конструкций с траншеями или с по вертикали бурением, так как петли могут бытьсоединены с одной центральной камерой, это еще больше понижает кол-во требуемого пространства. Системы с применением направленного бурения часто ставится ретроспективно, другими словами уже после того, как здание было выстроено.

6. Установка контура в пруде

Теплообменный контур перед погружением на днище пруда

Закрытая система с погружением контура на днище пруда состоит из трубо-проводов, укладываемых в виде петель и размещенных на дне водоема необходимого размера или иного водного источника.

Система с расположением труб в пруде

7. Открытые геотермальные тепловые системы

В открытых геотермальных системах (также именуемых тепловыми грунтовыми насосами), во вторичный контур насосами закачивается природная колодезная вода или пруда. Потом вода попадает в трубный змеевик в середине насоса для отопления. После извлечения тепла и переноса его на первичный контур хладагента вода возвращается в нагнетательные скважины, канавы системы капельного полива или в пруд. Подающая и обратная линии обязаны быть расположены очень далеко один от одного, чтобы обеспечить тепловую подпитку источника.Так как состав воды не находится под контролем, насос для отопления и магистрали из труб обязаны быть защищенными от ржавчины при помощи разных металлов в теплообменном аппарате и насосе. Также систему может засорять накипь и может быть, вам понадобится ее периодическая очистка.

К примеру, если применяемая вода имеет большой уровень солей, минералов, железа, бактерий или сероводорода, лучше применять замкнутые системы.

Открытые отопительные геотермальные системы с применением вод которые находятся в грунте, в основном, очень продуктивны, чем закрытые системы, так как они лучше применяют разница температур. Так, системы с замкнутым контуром должны ещё передавать тепло через вспомогательные слои стены трубы и почвы.

Однако, во время установки подобных систем могут появиться юридические проблемы, так как они способны делать скудными водоносные горизонты или засорять скважины. Это заставляет рабочих применять намного экологичнее замкнутые системы.

8. Система со столбом жидкости

Система геотермального охлаждения или теплоснабжения считается специальным типом замкнутых систем. Вода в подобную конструкцию поступает из части которая находится снизу глубокой скважины породы, пропускается через насос для отопления и возвращается в часть сверху скважины, где путешествуя вниз, обменивается теплом с находящейся вокруг породой.

Системы со столбом жидкости в большинстве случаев применяются при ограниченных площадях участка. Подобная конструкция не рекомендуется к применению на песчаных и почвах где присутствует глина. Конструкция также может учитывать несколько столбов жидкости. Она востребована в жилых и маленьких зданиях коммерческого назначения.

Ключевые узлы системы геотермального теплоснабжения

Жидкостно-воздушный насос для отопления

Насос для отопления считается центральным блоком системы геотермального охлаждения или теплоснабжения. Снаружи и практично он напоминает холодильник.

Многие модели подобных насосов для отопления могут не только обогревать помещения, но и охлаждать их, нагревать воду, обеспечивая необходимость в горячем водоснабжении.

Нагретый или воздух который охлажден может быть доведен до конечного прибора системы обогрева или кондиционирования за счёт движения воды по замкнутому контуру или принудительной подачей воздух. Практически все разновидности насосов для отопления делаются как для коммерческого, так же и для домашнего применения.

Жидкостно-воздушные насосы для отопления (также именуемые «вода-воздух») часто применяются для замены устаревших центральных систем кондиционирования.

Жидкостно-водяной насос для отопления

Жидкостно-водяные насосы для отопления (также именуемые «вода-вода») являются водяными системами, которые применяют 2 контура, заполненных жидкостью для теплопередачи между ними. Подобные системы в большинстве случаев питают носителем тепла данное оборудование, как полы с водяным подогревом, радиаторы отопления с жидким носителем тепла. Данные устройства могут подогревать воду до температуры ориентировочно в 50° C, тогда как температура носителя тепла на выходе из привычного котла отопления может достигать 65-95° C. Аналогичным образом, в системах с геотермальными насосами невозможно применять отопительные приборы, предназначающиеся для более больших температур.

Геотермальные насосы для отопления особенно прекрасно подойдут для отопления пола, которое просит сравнительно невысоких температур до 40° C. Применение больших поверхностей, например как полы, в отличии от отопительных приборов, делит тепло намного равномернее и дает возможность очень эффективно применять более невысокую температуру воды. Покрытие пола из дерева или ковровые покрытия для пола ослабляют данный эффект, так как термический КПД передачи данных материалов меньше, чем у каменных полов (плитка, бетон).

Также есть комбинированные насосы для отопления, которые могут делать одновременную принудительную воздушную циркуляцию и воды. Данные системы как правило применяются для домов, имеющих комбинирование потребностей воздушного кондиционирования и жидкостного теплоснабжения.

Самостоятельная установка геотермальной системы отопления

Самостоятельную установку геотермальной системы обогрева и кондиционирования просит серьезного денежного вливания и некоторых инновационных способностей.

1. Ведутся геологоразведочные мероприятия, устанавливается глубина грунтового промерзания.
2. Составляется проект системы, исходя из подобранной технологии (закрытая, открытая, с горизонтальным или по вертикали расположением контуров).
3. Покупается специальное оборудование: трубы, насос для отопления. В зависимости от формы системы выбираются обязательные элементы внутренней системы отопления: батареи отопления, гидравлический пол с подогревом или фанкулеры (системы принудительного обдува).
4. Выполняется монтаж системы. Бурятся скважины или прокладывают системы канав, возможна подготовка к расположению трубо-проводов в пруде.
5. После монтажных работ всех компонентов выполняется подключение и тестовый пуск.

В связи с довольно значительным объемом и сложностью выполняемых работ проектирование и строительство отопительно-охладительных геотермальных систем необходимо поручать специальной организации, имеющей нужный опыт. И уж точно у вас не выйдет своими силами сделать сам обменный насос для отопления — их производство дома пока не очень популярно.

Чтобы более детально познакомиться с процессом строительства геотермальных насосов для отопления, взгляните ознакомительное видео.