Как можно использовать тепло земли для внетиляции дома

• первая схема – по вытяжному каналу удаляется переработанный воздух с помещения прямо наружу;
• вторая схема – переработанный воздух из помещения проходит через вытяжные каналы, расположенные внутри приточного канала и тем самым дополнительно нагревая приточный воздух. Такая система имеет двухконтурный теплообменник, который выполняет функцию рекуператора: по внешнему каналу поступает воздух в помещение, а по внутреннему — выходит наружу.

Гравийный и трубный грунтовый коллектор — используем тепло земли

Каждый владелец загородного дома стремится и мечтает максимально улучшить свои жилищные условия проживания, создавая удобства и комфорт.При этом всем хочется, чтобы удобство и комфорт стоили как можно дешевле, а эксплуатация дома была бы простой. Одним из таких устройств, является грунтовый коллектор, который использует тепло земли, фото 1.

Фото 1. Грунтовый коллектор

Собираем тепло земли с помощью воздушного теплообменника (грунтового коллектора)

Как известно, температура земли на уровне 1,4…1,6 м от поверхности круглогодично является стабильной, без существенных изменений и примерно составляет 7…12°С. Стабильную температуру можно использовать для создания комфортных условий проживания, в частности для использования геотепла в системе вентиляции здания. Для этого обустраивают грунтовый воздушный теплообменник (ГВТ), который еще называют грунтовым коллектором или геотермальной вентиляцией.ГВТ позволяет изменять температуру наружного воздуха, проходящего по каналам и поступающего в систему приточной вентиляции и кондиционирования дома, что обеспечивает холодным воздухом летом и теплым – зимой.Использование ГВТ снижает расход энергии на подогрев (или охлаждение) приточного воздуха примерно на 50%, а совместная работа с рекуператором позволяет снизить энергорасходы на 70…80%. Разница температур на входе и выходе может достигать:

• летом 10…12°С;
• зимой 18…20°С.

Максимальный и очень ощутимый эффект работы ГВТ приходится при очень высоких (32°С и более) или очень низких (-20°С и ниже) температурах.Грунтовый коллектор или геотермальную вентиляцию можно использовать не только в загородных домах, но и производственных и общественных помещениях.В зависимости от конструкции ГВТ (коллектор или теплообменник) может быть:

• гравийным;
• трубным.

Гравийный грунтовый коллектор

Грунтовым коллектором или теплообменником в такой вентиляционной системе служит гравий, который помещается в котлован длиной 3…4 м и глубиной 0,8…1,0 м (некоторые принимают глубину котлована 2,5…3 м). Сверху для теплоизоляции гравия укладывают плиты из экструдированного пенополистирола.На фото 2, представлена схема грунтового гравийного коллектора, у которого расположена с одного конца приточная труба, а с другого – всасывающая труба, которая проложена к дому и по ней проходит охлажденный (или нагретый) воздух.

Фото 2. Гравийный грунтовый коллекторСлой гравия имеет такую же температуру, как и земля, и холодный воздух, проходя через слой гравия, нагревается и подается в дом. Особенностью гравийного грунтового коллектора является то, что воздух, проходя через гравий, приобретает оптимальную влажность и создает хороший микроклимат в помещении.К преимуществам гравийного грунтового коллектора можно отнести невысокую стоимость оборудования и устройства, а также низкий расход электроэнергии (затраты электроэнергии для работы маломощного вентилятора).Недостатком гравийного грунтового коллектора является:

• малоэффективная работа по охлаждению воздуха летом;
• не рассчитан на постоянную беспрерывную работу: следует давать перерыв длительностью в несколько часов для охлаждения или нагревания самого гравия от грунта, так как при постоянной работе через длительное время система будет иметь такую же температуру, как и окружающая среда.

Грунтовый трубный коллектор

Общий принцип работы грунтового трубного коллектора (ГТК) почти такой же, как и в обычной приточно-вытяжной вентиляции, за исключением того, что вентиляционные трубы проходят под землей на глубине ниже уровня промерзания грунта (1,5…1,6 м, но в некоторых случаях может достигать и до 3 м).Таким образом, система вентиляции с помощью приточного канала и вентилятора втягивает наружный воздух и проходя через трубы под землей воздух нагревается или охлаждается. Таким образом, на входе в дом мы получаем желаемый эффект от грунтовой вентиляции. Принцип работы и схема устройства грунтового трубного коллектора показан на фото 3.

Фото 3. Принцип работы и схема устройства грунтового трубного коллектораВ грунтовой системе вентиляции вытяжка может работать по двум схемам:

• первая схема – по вытяжному каналу удаляется переработанный воздух с помещения прямо наружу;
• вторая схема – переработанный воздух из помещения проходит через вытяжные каналы, расположенные внутри приточного канала и тем самым дополнительно нагревая приточный воздух. Такая система имеет двухконтурный теплообменник, который выполняет функцию рекуператора: по внешнему каналу поступает воздух в помещение, а по внутреннему — выходит наружу.

Чтобы обеспечить максимальную эффективность системы вентиляции приточный воздух подогревают до нужной температуры с помощью электрическими калориферами. Подогрев воздуха приточной вентиляции позволяет снизить расход энергозатрат системы отопления на 20…25%. Экономия от подогрева является существенной, так как теплопотери здания в качестве поступление в дом холодного воздуха могут достигать 35…50%. Длину теплообменника или коллектора выбирают с расчета 1 м.п. трубы обеспечивает 5 м 3 /ч приточного воздуха.Срок окупаемости грунтового трубного коллектора составляет 12…15 лет.

Энергосберегающая грунтовая система вентиляции «труба в трубе» с рекуператором

Разновидностью трубного грунтового коллектора является грунтовая система вентиляции «труба в трубе» с рекуператором.Принцип работы системы заключается в том, что загрязненный воздух с помещения выходит по внутренней трубе, а приточный воздух поступает по внешней трубе в здание и предварительно обогревается внутренней трубой. Приточно-вытяжные системы «труба в трубе», например фирмы Vents, могут оборудоваться рекуператором, что позволяет дополнительно собирать теплоту из внутренней трубы с нагретым загрязненным воздухом и передавать это тепло приточному воздуху.На фото 4 приведены разные варианты установки энергосберегающей грунтовой системы вентиляции «труба в трубе». В доме с подвалом основные узлы и элементы системы располагаются в подвальном помещении, а именно приточно-вытяжная система, устройство сбора конденсата, обводной клапан и др. А в доме без подвального помещения устройство сбора конденсата должно располагаться в колодце, устроенном на участке возле дома, а основные устройства – внутри дома.

Фото 4. Энергосберегающая грунтовая система вентиляции «труба в трубе» (ГЕО ВЕНТ ДУО): а) в доме с подвалом; б) в доме без подвала.

Как устроить трубный коллектор?

Существуют следующие способы устройства трубного коллектора:

1. Прокладка трубы ГВТ по прямой линии. Длина труб должна быть не менее 40…60 м, глубина залегания – не менее 1,4…1,5 м. Забор воздуха следует располагать на высоте 2 м от поверхности земли, чтобы максимально уменьшить количество попадающей в систему вентиляции пыли и грязи. На трубе воздухозабора следует обязательно устанавливать защитный козырек, фото 5.

Фото 5. Прокладка трубы ГВТ по прямой линии

1. Прокладка трубы ГВТ по изогнутой линиив форме буквы «U» или «S», фото 6. Изгибы должны быть под углом 33…45°, что позволит максимально снизить потери энергии на преодоления воздухом изогнутой системы вентиляции, связанное с силами трения о боковые поверхности и изгибы труб. Такая система вентиляции с изогнутой прокладкой труб является менее эффективной, и применяется только в случаях ограниченной возможности прямой прокладки труб.

Фото 6. Прокладка трубы ГВТ по изогнутой линии

1. Прокладка труб ГВТ по многоканальной системе. Самая эффективная система, с минимальной расходом энергии, вследствие мало сопротивления воздуха в трубах каналов. Минимальное расстояние между каналами системы должно быть не менее 0,8 м, что позволит равномерно производить обмен теплом межу каналами, рис 7.

Фото 7. Прокладка труб ГВТ по многоканальной системе

Естественно, установка оборудования и самих тепловых насосов зависит от выбранного типа теплообменника.

Монтаж системы

Геотермальное отопление загородного дома на этапе обустройства требует солидных денежных вложений. Высокая итоговая стоимость системы во многом обусловлена большим объемом земельных работ, связанных с монтажом контура нагревания.С течением времени финансовые затраты окупаются, поскольку используемая в отопительный сезон тепловая энергия извлекается из земных глубин с минимальными затратами электроэнергии.

Монтаж горизонтального теплообменника геотермальной системы отопления

• основная часть должна располагаться под землей или на дне водоема;
• в самом доме устанавливается только достаточно компактное оборудование и прокладывается контур радиаторного или напольного отопления. Оборудование, расположенное внутри дома, позволяет регулировать уровень нагрева теплоносителя.

Как выглядит геотермальное оборудование в домеПри проектировании отопления за счет тепла земли, необходимо определиться с вариантом монтажа рабочего контура и типом коллектора.Различают два типа коллекторов:

Вертикальный — погружается в грунт на несколько десятков метров. Для этого на небольшом расстоянии от дома требуется пробурить некоторое количество скважин. В скважины погружается контур (самый надежный вариант — трубы из сшитого полиэтилена).

Недостатки: Большие финансовые затраты на бурение в грунте нескольких скважин глубиной от 50 метров.Преимущества: Подземное расположение труб на глубине, где температура грунта отличается стабильностью, обеспечивает высокую эффективность работы системы. Кроме того, вертикальный коллектор занимает небольшую площадь земельного участка.Недостатки: Необходимость использования большой площади участка (основной недостаток). Этот участок земли после укладки контура невозможно использовать под сад или огород, так как система работает с выделением холода при транспортировке хладагента, из-за чего корни растений будут перемерзать.Преимущества: Более дешевые земельные работы, которые можно даже выполнить своими силами.

Горизонтальный и вертикальный тип коллектораГеотермальную энергию можно добывать, если уложить на дне непромерзающего водоема горизонтальный геотермический контур. Однако, это сложно осуществить на практике: водоем может быть расположен за пределами частной территории и тогда установку теплообменника нужно будет согласовывать. Расстояние от отапливаемого объекта до водоема должно составлять не более 100 метров.

• • Температура слоя грунта, в котором расположены теплообменники, не должна опускаться ниже +5,+7°C градусов.

Подземное геотермальное отопление дома теплом земли

Поиски альтернативных источников энергии привели к изобретению устройств, которые способны аккумулировать тепло, в большом количестве находящееся в окружающей среде человека. Солнечные лучи, гейзерные источники, грунт — все это в той или иной степени может удовлетворить потребности в нагреве теплоносителя для системы отопления и ГВС.Хотя геотермальное отопление за счет тепла земли является относительно новым направлением, перспективы такого решения очевидны. Благодаря установке специального оборудования появляется возможность получения дешевого, практически бесконечного типа тепловой энергии.

Как получить тепло в дом из земли

Земля даже в зимний период времени не промерзает полностью. Этой особенностью пользуются монтажные бригады, прокладывающие трубопровод ниже точки замерзания. Удивительно, но температура этих слоев редко опускается ниже, чем +5 +7°C градусов.Можно ли воспользоваться способностью земли аккумулировать тепло, извлечь его и использовать для нагрева теплоносителя? Конечно! Но чтобы сделать альтернативное отопление частного дома с помощью тепла земли возможным, потребуется решить следующие проблемы:

• • Получение тепла — понадобится аккумулировать тепловую энергию и направить ее в аккумулирующий резервуар.

• • Нагрев теплоносителя. Нагретый антифриз должен передать тепловую энергию жидкости, которая циркулирует в системе отопления и ГВС.

• Остывший антифриз необходимо отвести обратно к теплообменнику для дальнейшего нагрева.

Чтобы решить эти вопросы был разработан геотермальный насос с использованием тепла земли. Геотермальный тепловой насос позволяет извлечь количество тепла, которого более чем достаточно для производства большого количества тепла и использования в зависимости от конструкции и месторасположения дома в качестве основного или дополнительного отопительного оборудования.

Как работает геотермальное отопление дома, принцип работы

Подземное глубинное отопление из земли, это больше не фантастика. Такие установки можно спокойно купить в России. Причем геотермальные установки в состоянии работать как в условиях Севера, так и в южных широтах. Но какой принцип они используют в своей работе?Еще в прошлом столетии был отмечен факт, что при испарении определенные типы жидкостей способны охлаждать поверхность. Именно это происходит когда протирают спиртом кожу перед уколом или поливают асфальтированную площадку, нагретую под солнцем. Этот принцип был взят в качестве основы для разработки холодильного оборудования.

Дальше возникла идея почему бы не пустить процесс охлаждения в обратную сторону и не получить вместо холодного горячий воздух. Большинство современных кондиционеров в состоянии не только охлаждать воздух в помещении, но и работать на его нагрев. Но недостатком таких устройств является то, что они ограничены температурой окружающей среды. Так, после того как отметка достигает -5 градусов, они прекращают работать.Геотермальные насосы для отопления частных домов от земли полностью лишены такого недостатка, хотя используют принцип, во многом напоминающий работу кондиционера на нагрев помещения.

Как устроено геотермальное отопление

Как уже отмечалось, геотермальная система отопления из недр земли, во многом напоминает работу кондиционера в режиме нагрева. Что происходит в этот момент?

• • В нижних слоях грунта, на дне реки или озера устанавливают водяные коллекторы, по которым циркулирует антифриз. Коллекторы поглощают тепло и высвобождают холод.

• • Нагретый антифриз с помощью насоса поднимается наверх.

• • В буферном баке происходит теплообмен. Нагретый антифриз отдает тепловую энергию теплоносителю или нагревает воду.

• Остывший антифриз поступает обратно к коллекторам.

Геотермальное оборудование для использования тепла земли

Принцип работы глубинной системы отопления дома, за счет энергии земли, основан на применении особого оборудования. Оно выполняет следующие функции: аккумулирует тепло окружающей среды, передает его теплоносителю системы отопления. Для этого используют следующие узлы:

• • Испаритель — находится глубоко под землей. Функция испарителя заключается в том, чтобы поглотить тепловую энергию, находящуюся в окружающем грунте.

• • Конденсатор — доводит антифриз до необходимой температуры.

• • Тепловой насос — циркулирует антифриз в системе. Осуществляет контроль над работой всей установки.

• Буферный бак — собирает нагретый антифриз в одном месте, для передачи энергии теплоносителю. Состоит из внутреннего бака, в нем находится вода из системы отопления и внутренний змеевик, по которому движется нагретый антифриз.

Монтаж и установка геотермального отопления

Основная сложность относительно монтажа геотермального оборудования связана с установкой контура теплообменника в грунте-земле. Хотя в интернете можно найти большое количество советов как выполнить эти работы самостоятельно, практика показывает, что большинство советов невозможно применить без специального профильного образования, следовательно, все работы должны выполнять профессиональные монтажники, являющиеся представителями производителя.После обращения к специалистам, геотермальные системы отопления частных домов за счет тепла земли устанавливаются в следующие несколько этапов:

1. 1. Выезд инженера на дом . Во время первого визита берутся пробы грунта, определяются особенности местности и принимается решение о наиболее эффективном монтаже геотермальной системы. На эффективность установки может влиять также источник предполагаемого тепла. Более производительным считается монтаж теплообменников на дне водоема или у истоков термических источников.

1. 1. Заключение договора и приобретение необходимого оборудования . Расценки могут существенно отличаться в зависимости от сложности проведения монтажных работ и других нюансов. Но в среднем, если выбран качественный немецкий производитель, стоимость установки будет приблизительно равняться его цене. Приобретение под ключ установки Vaillant для дома в 350 кв. м. обойдется приблизительно в 21 тыс. $

1. 1. Монтажные работы . Отопление частного дома подземными геотермальными источниками тепла, а точнее, его эффективность во многом зависит от правильного проведения работ на этапе монтажа. После того как водяные теплообменники будут установлены в грунт, выполняется подключение к геотермальной установке и системе отопления дома.

1. Пуско-наладочные работы . Инженер запускает систему и выполняет точную регулировку устройства. После настройки подписывается Акт о сдаче работ.

Эффективно ли геотермальное отопление на Севере

Чтобы создать минимальные условия необходимые для работы геотермальной установки, достаточно соблюдения следующих условий:

• • Температура слоя грунта, в котором расположены теплообменники, не должна опускаться ниже +5,+7°C градусов.

• • На протяжении всей системы, по которой протекает антифриз, созданы условия, позволяющие избежать его замерзания.

• Геотермальный обогрев загородного дома выполнен после проведения всех необходимых расчетов и проектной документации.

Если учесть все описанные требования становится ясно, что такие установки могут быть эффективными, при соблюдении вышеперечисленных условий. Все же для северных регионов более целесообразно использовать такие установки для нагрева небольших площадей до 150-200 кв. м.

Гейзерное отопление частного дома

Производительность геотермального насоса во многом зависит от температуры грунта или воды, в которых находится теплообменник. В этом отношении жители Камчатки находятся в более выгодном положении. На полуострое Камчатка находится огромное количество термальных источников — гейзеров, которые не остывают даже в зимнее время года.Перед монтажом оборудования обязательно проводится геологическая разведка. Если теплый источник находится на территории дома, имеет смысл расположить теплообменники на дне этого водоема. Геотермальная энергия в таком случае окупится значительно быстрее.

Как с помощью геотермального насоса отопить дом

Технология обогрева дома подземным теплом наиболее востребована на Западе. Это в первую очередь связано с менталитетом жителей западных стран. Они привыкли делать долгосрочные инвестиции, которые полностью окупаются только через несколько лет. Да и немного найдется людей, которые в состоянии заплатить за установку оборудования около 20 тыс. $ единовременно. Но количество желающих стать независимыми от остальных источников отопления постоянно растет.Альтернативные способы геотермального отопления дома становятся более популярными, особенно если учесть постоянно растущую стоимость газа.Тепловая энергия буквально лежит под ногами. Дело только за тем, чтобы нагнуться и «поднять» ее. В этом может помочь геотермальная установка. Монтаж насоса позволяет в зависимости от местности либо полностью компенсировать потребности в тепловой энергии, или удовлетворить их частично, существенно снизив нагрузку на основной источник отопления и систему ГВС частого дома.

Сколько тепловой энергии может потребоваться для отопления пресловутого дома с площадью в 200 квадратных метров? Понятно, основательно утепленного: раз уж мы условились, что затраты не лимитированы, будет логичным уменьшить потребность в тепле.

Геотермальные насосы, использующие тепло земли для отопления дома

Принцип его работы аналогичен холодильнику:

• газообразный хладагент сжимается компрессором, и при этом сильно нагревается;
• хладагент проходит через теплообменник, отдавая избыток тепла и остывая до комнатной температуры;
• после охлаждения это вещество поступает в охлаждающий контур морозильной камеры, где оно потом расширяется. В результате изменения агрегатного состояния с жидкого до газообразного, хладагент резко остывает и охлаждает все вокруг себя;
• затем он вновь поступает к компрессору, и цикл повторяется снова.

Отопление от тепла земли отличается высокой эффективностью – тепловая мощность в три раза превышает количество потребляемого электричества. Если сравнивать тепловой насос с холодильником, то в данном случае грунт, имеющий постоянную температуру, заменяет морозильную камеру.Коллекторы бывают двух видов:

• вертикальные;
• горизонтальные.

Приточно-вытяжная система вентиляции с рекуперацией отработанного воздуха стала неотъемлемой частью энергоэффективных домов, в том числе и пассивных. КПД таких установок сегодня доходит до рекордных 93% (немецкая установка фирмы Zender). Это значит, что на прогрев свежего воздуха потребуется лишь 7% от расчётной величины. Правда, такими КПД могут похвастаться далеко не все вентустановки: средние показатели чуть переваливают за 55%. Но если говорить о пассивных домах, то согласно стандарту КПД венустановки должно быть больше 75%, иначе их не сертифицировать по немецкому стандарту пассивного дома (в настоящее время стандарт и сертификация добровольные).

Энергоэффективный дом. Использование геотермальной вентиляции

Устройство вентиляции пассивного дома, рассчитанного на суровые климатические условия россии, — одна из основных технических проблем, которую сегодня решают инженеры-строители.Приточно-вытяжная система вентиляции с рекуперацией отработанного воздуха стала неотъемлемой частью энергоэффективных домов, в том числе и пассивных. КПД таких установок сегодня доходит до рекордных 93% (немецкая установка фирмы Zender). Это значит, что на прогрев свежего воздуха потребуется лишь 7% от расчётной величины. Правда, такими КПД могут похвастаться далеко не все вентустановки: средние показатели чуть переваливают за 55%. Но если говорить о пассивных домах, то согласно стандарту КПД венустановки должно быть больше 75%, иначе их не сертифицировать по немецкому стандарту пассивного дома (в настоящее время стандарт и сертификация добровольные).

ГРУНТ ПОДОГРЕЕТ И ОХЛАДИТ ВОЗДУХ

В то же время существует известный способ повышения КПД вентиляционных систем с помощью энергии земли. По сути, земля — бездонный источник низкопотенциальной энергии, своего рода теплоаккумулятор с температурой 5. 15 °С (в зависимости от региона).
Он способен подогреть воздух зимой, когда его температура ниже +5 °С, тем самым повышая КПД вентустановки, и охладить летом, когда температура начинает превышать комфортные 20. 23 °С.Самый простой способ реализации такого геоконтура — это проложить подающую воздушную трубу в земле на глубине 1-3 м (где температура стабильна и не сильно зависит от сезона) перед входом в вентустановку (рис. 1). Именно таким путём пошли в Германии, встав на путь повышения энергоэффективности после энергетического кризиса 1970-х годов.

НО ЕСТЬ ПРОБЛЕМЫ

Способ геотермального подогрева и охлаждения имеет недостатки. Основной минус эксплуатации таких систем -необходимость ежегодной дезинфекции контура, так как термовлажностный режим в нём предполагает конденсацию влаги и, как следствие, создание благоприятной среды для развития бактерий. Стоимость дезинфекции сопоставима с экономической выгодой от применения геоконтура в течение года, поэтому инженеры начали искать другие способы решения задачи.

Одним из направлений, не получившим развития, было применение антибактериальных труб (с напылением серебра, например). Другим направлением стало применение гидравлического геоконтура, передающего тепло грунта теплоносителю, который в теплообменнике подогревает/охлаждает поступающий в рекуператор воздух. Система оказалась надёжной, энергоэффективной и экономичной,так как не требует больших затрат на обслуживание (рис. 2).

А НУЖЕН ЛИ ГЕОКОНТУР В ПАССИВНОМ ДОМЕ?

Насколько экономически целесообразен геоконтур в пассивном доме, в котором рекуперация энергии достигает 93%? В условиях мягкого европейского климата срок окупаемости таких систем может быть слишком большим. Ведь речь идёт о повышении КПД на 5-10%, правда, появляется возможность летнего кондиционирования. В суровую зиму такой контур необходим не только в пассивных, но и в любых энергоэффективных домах. Без подогрева воздуха перед рекуперацией длительные сильные морозы могут привести к обледенению рекуператоров в европейских вентустановках. С наличием же геоконтура вент-установка оказывается «в родной среде обитания».

СКОЛЬКО МОЖЕТ СЭКОНОМИТЬ ГЕОТЕРМАЛЬНЫЙ КОНТУР

Величина экономии зависит от многих факторов: площади дома, количества проживающих, наличия режимов, в том числе гостевого, нормативов, по которым спроектирована вентсистема (их много -как по странам, так и по уровню комфорта). Мы же будем говорить об удельной экономии, то есть о том, сколько энергии сэкономит нам геоконтур вентиляции на прогреве 1 м3 приточного воздуха.Грамотно спроектированный геоконтур вентиляции может дать от 0,33 до 0,60 Вт ч энергии на 1 м3 воздуха. Много это или мало? Для любого пассивного дома в нашем климате -в самый раз (как зимой, так и летом), его потери на вентиляцию зимой составляют около 0,6 Вт ч на 1 м3 воздуха. Для домов с ультранизким потреблением энергии на отопление (до 35 кВт-ч/м2 в год) это приемлемо, но может потребоваться дополнительный подогрев/охлаждение воздуха после рекуперации. Для менее энергоэффективных домов такой геоконтур внесёт свою небольшую лепту в энергоэффективность, но, главное, позволит без проблем работать с рекуперацией даже в очень сильные морозы.В целом обустройство геоконтура при наличии приточно-вытяжной вентиляции экономически целесообразно, даже если не будет полностью покрывать энергетические потребности на подогрев зимой и охлаждение летом.

1. Первым делом вкапываются в землю коллекторы, которые будут забирать тепло из земли. Они могут располагаться вертикально или горизонтально. Устанавливая вертикальный коллектор, необходимо будет пробурить в грунте одну или несколько скважин глубиной 20-100 м (их количество и размер напрямую зависят от мощности теплового насоса). Для горизонтального коллектора нужно выкопать длинные траншеи глубиной в 1,5 м.
2. В вырытые отверстия укладывается трубопровод и засыпается сверху землей. На месте установки коллектора не рекомендуется сажать деревья, так как со временем их разрастающаяся корневая система сможет повредить трубы.
3. Трубопровод заполняют хладоагентом – специальной смесью, имеющей низкую температуру замерзания.
4. Коммуникации соединяют с тепловым насосом, который можно поставить в кладовой комнате или на кухне. Прибор, осуществляющий обогрев, имеет небольшие габариты и работает бесшумно, поэтому не будет мешать обитателям дома.

Варианты обустройства геотермального отопления

Система прокладывается несколькими способами, требующими определенных территориальных условий. Например:

• Горизонтально, ниже уровня промерзания земли. Для такого варианта требуется внушительная придомовая территория, исключающая насаждения, постройки и сам дом. Иначе, количества тепла, произведенного тепловым насосом, будет недостаточно для комфортной оптимальной температуры.
• Горизонтально по дну водоема. Считается самым экономически выгодным, так как температура воды зимой больше чем у грунта, следовательно, энергоэффективность лучше. Не требуется снимать слой почвы у дома, что располагает к обустройству территории. Но способ выгоден владельцам участков, чья недвижимость расположена в непосредственной близости от источника воды – озера, пруда.
• Вертикальный зонд. Не требует чистоты почвы и ее обширности, равно как и водоема, однако, дорогостоящий из-за специально пробуренной скважины не менее 30 м.

Профессиональную оценку даст только специалист, побывавший на участкеКроме территории, важно оценивать состав грунта – на песчаниках геотермальное отопление практически бесполезно, требуются влажные суглинистые почвы

Лучше всего установить коллектор в водоеме на расстоянии не больше 100 метров. Нужно, чтобы площадь пруда была больше 200 кв.м., а глубина – не менее 3-3,5 метров. Если у вас нет прав на пользование данным водоемом, то вам придется сначала получить разрешение на установку необходимого оборудования.

Как сделать своими руками?

Самостоятельно сделать геотермальное отопление, некоторое подобие электростанций (геоэс), довольно трудно, но вполне возможно. Рядок с домом нужно соорудить конструкцию из замкнутой обвязки труб и поместить ее на значительную глубину. Размер коллектора и конструкция змеевика зависит от степени теплопроводности и глубины залегания грунта. Если браться за монтаж геотермального обогрева дома своими руками, то внешний контур лучше приобрести уже готовым.Для создания минимальных условий функционирования геотермальной системы, нужно соблюсти следующие условия:

1. Температура слоя почвы, где будет находиться контур труб, не должна опускаться ниже +5°C.
2. На протяжении всей обвязки с антифризом должна быть сделана изоляция, которая защитит контур от промерзания.
3. Термальный обогрев здания выполняется после тщательных расчетов и создания проекта.

С учетом данных требований становится понятно, что геотермальное отопление может быть эффективным. Однако для северных регионов применение подобной установки оправдано для обогрева зданий небольшой площади – до 200 кв.м.Рассмотрим только способы, как создать горизонтальное геотермальное отопление дома своими руками под грунтом или водой. Монтировать коллектор вертикально намного сложнее и очень затратно.Тепловой насос – не займет много пространства, ведь это оборудование по размеру сопоставимо с обычным котлом. Подсоединить нанос к внутреннему контуру здания – тоже не трудно. Основная задача – обустроить внешний контур.Лучше всего установить коллектор в водоеме на расстоянии не больше 100 метров. Нужно, чтобы площадь пруда была больше 200 кв.м., а глубина – не менее 3-3,5 метров. Если у вас нет прав на пользование данным водоемом, то вам придется сначала получить разрешение на установку необходимого оборудования.Если же пруд находится в вашей собственности, то вам не составит труда на время осушить его, чтобы без проблем по спирали уложить и закрепить трубы на его дне. Земляные работы заключаются только в рытье траншеи, необходимой для подключения к геотермальному насосу внешнего контура. Завершив все монтажные работы, водоем снова можно заполнить.Если на вашем участке еще нет зеленых насаждений и множества сооружений, то можно спроектировать горизонтальный способ размещения теплообменника под землей. Для этого нужно рассчитать, какую площадь займет будущий коллектор, учитывая параметры, указанные выше: 250-300 кв.м. контура на 100 кв.м. площади здания.Если же на вашем участке есть деревья и временные постройки, но вы очень хотите сделать горизонтальное геотермальное отопление, то все сооружения и зеленые насаждения придется вырубить и снести. Процесс сложный, трудоемкий, но необходимый.

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.

С детства увлекался конструированием и ремонтом. Сначала собирал самолетики, ремонтировал сломанные игрушки, потом чинил кухонный инвентарь и помогал папе с ремонтом в доме. Сегодня занимаюсь проектированием и монтажом систем отопления, вентиляции, водоснабжения и канализации. Ремонтом и установкой сантехники. В свободное время пишу статьи на эту тему.