Не любой знает, что для создания геотермального отопления дома не требуются специфические знания или навыки. Но по сравнению с альтернативными видами отопления геотермальное не столь популярно, и вина тому предельно проста – большие финансовые затраты, которые окупятся только лет через восемь. При таких условиях немногие желают вкладывать деньги, причем совершенно напрасно.
Геотермальный тепловой насос своими руками
Словом, присмотритесь к геотермальному отоплению внимательнее, тем немало что стоимость электричества и газа постоянно растет и непонятно, каким из энергоносителей дешевле будет пользоваться через несколько лет.
Обратите внимание! Впервые подобный способ отопления был использован в Америке во времена финансового кризиса восьмидесятых. Со временем новинка стала популярной и в Европе. В Швеции, к образцу, сегодня ¾ всего тепла синтезируется посредством тепловых насосов.
Содержание:
Устройство геотермальных систем
Даже из названия четко, что суть такого типа отопления заключается в использовании энергии земли. По принципу действия она отдаленно напоминает кондиционеры или холодильники.
Основной элемент – это тепловой насос, подключенный к двум контурам.
- Под внутренним контуром подразумевается привычная для нас отопительная система, она заключается из радиаторов и трубопровода.
- Внешний – это весьма габаритный теплообменник, установленный под землей или в водоеме. В нем теплоноситель (а им может быть несложная вода или антифриз), приняв температуру окружающей среды, подается в тепловой насос, откуда накопленное тепло поступает во внутренний очертание. Так нагреваются отопительные приборы в доме.
Основным элементом системы является именно тепловой насос – устройство, какое занимает не больше места, чем газовая плита. Производительнос
Схема работы теплового насоса
Обратите внимание! Обычный кондиционер, принцип работы которого очень вылитый, вырабатывает ровно столько энергии, сколько потребляет, то есть один к одному.
Безусловно, геотермальное отопление является на ныне наиболее трудоемким и затратным. Большую часть денег придется потратить на земляные работы и соответствующую аппаратуру, в том числе на термический насос. И многие задумываются, можно ли сэкономить на этом и соорудить, скажем, самодельный тепловой насос. Чтобы выяснить это, необходимо разобраться с видами и особенностями оборудования.
Плюсы и минусы системы
Вот основные достоинства такого способа отопления:
- использование неисчерпаемой энергии земли;
- рослый коэффициент производительнос
ти; - отсутствие риска возгорания;
- экономичность;
- простота ухода и эксплуатации;
- отсутствие необходимости в хранении топлива;
- автономность;
- экологичность и безопасность.
К недостачам можно отнести разве что высокую стоимость монтажа, но, как уже говорилось, эти затраты непременно окупятся.
Обратите внимание! Геотермальное отопление наиболее выгодно в тандеме с «теплым пустотелом», а также в домах, площадь которых не превышает 150 квадратных метров.
Способы устройства геотермальных систем
Одним из значительнейших элементов является тепловой контур. При вертикальном расположении он может залегать на глубине от 20 м до 150 м, в зависимости от геологической циркуляции тепла. Горизонтальные очертания устанавливаются на глубине до 2,5 м и нагреваются за счет температурного колебания при солнечном нагреве или теплопотере.
1. Прямой теплообмен
Термические устройства с прямым теплообменом непосредственно контактируют с почвой. Теплоноситель покидает корпус устройства, перемещается по подземной медной магистрали, перекидываясь тепловой энергией, и возвращается обратно.
Прямым такой теплообмен называется оттого, что жидкость контактирует с землей без каких-либо «посредников». Разумеется, она не взаимодействует с почвой напрямую, а лишь обменивается с ней теплом через стенки труб. Сегодня такие насосы используются негусто, не нужно их путать с устройствами, в которых имеет место теплообмен посредством промежуточных контуров.
Как бы то ни было, эффективность ровного теплообмена достаточно высокая, а финансовые затраты на монтаж ниже, чем в большинстве закрытых систем. Не последнюю роль в этом играет и теплопроводность меди, а также отсутствие водяного электронасоса и обменника между теплоносителем и водой, какой, как известно, является основным источником теплопотерь.
Также стоит отметить, что медный трубопровод стоит дорого, да и самого теплоносителя требуется вяще, чем для систем другого типа.
2. Закрытые системы
Большая часть таких систем состоит из первичного контура, заполненного хладагентом, и вторичного, который заполняется водой и устанавливается под землей. Для изготовления вторичного контура используются в основном полипропиленовые трубы, а заполняют его водой с небольшим числом антифриза.
Вода выходит из теплообменника, перемещается по наружному контуру, обмениваясь тепловой энергией с почвой, и возвращается. Характерно, что внешний контур находится ниже уровня промерзания грунта, где температура отличается стабильностью; еще его погружают в ближайший водоем.
Обратите внимание! Системы, погруженные в воду или размещённые во влажной почве, намного продуктивнее сухих контуров. Поэтому в сухой земле рядом с контуром желательно ввести дренажный шланг, который бы увлажнял ее.
Закрытые системы менее эффективны, чем предыдущий вариант, поскольку нуждаются в трудоемких буровых трудах и длинной системе труб. Также отметим, что закрытые контуры устанавливаются двумя способами – вертикально и горизонтально.
Вертикальный очертание – это две трубы, уходящие под землю под прямым углом на глубину 20-120 м. Нижние их части соединяются между собой U-образным разъемом. Выкопанные для труб шахты обычно заполняют специальным раствором, улучшающим теплообмен и защищающим подземные водоносные слои от загрязнения.
В случае горизонтального размещения системы трубы закапывают ниже степени промерзания грунта. Естественно, они проходят горизонтально. Ввиду очевидных причин этот способ обходится дешевле вертикального размещения (декламируй: бурения), поэтому его используют везде, где есть достаточно места на участке.
3. Контуры горизонтального бурения
Альтернативой двум предыдущим вариантам может представлять прокладка контура посредством горизонтального бурения. Это дает возможность устанавливать трубы под садом, двором, дорогой и прочими объектами без разрушения заключительных.
В плане стоимости такая система находится где-то между горизонтальной и вертикальной установкой. Ее отличительной чертой является то, что петли можно связывать лишь с одной камерой, а это сокращает необходимую для монтажа площадь.
Обратите внимание! Контуры с использованием горизонтального бурения устанавливают уже после постройки дома.
4. Водные контуры
Замкнутые контуры, которые погружаются в водоемы, представляют собой трубопровод, уложенный петлями. Их можно помещать в любое озеро или пруд, какие расположены в непосредственной близости от дома.
5. Открытые системы
В таких системах внешний контур заполняется природной водой. Затем она перемещается в теплообменник, размещённый в корпусе устройства, где тепло извлекается и передается в первичный контур. После этого вода возвращается обратно. Подачу и «обратку» необходимо размещать вдалеке друг от друга для эффективной подпитки источника тепла.
Обратите внимание! Все элементы системы должны быть неплохо защищены от коррозии, т. к. химический состав циркулирующей воды контролировать невозможно. Именно поэтому желательно использовать затворённые контуры, если уровень содержания минералов и солей в воде повышен.
Несмотря на то, что эффективность открытых систем на распорядок выше, чем закрытых, при установке могут возникнуть проблемы, преимущественно юридического характера. Может потребоваться разрешение на монтаж, т. к. эти системы загрязняют скважины и истощают водоносные пласты.
6. Столбы жидкости
Контуры со столбами жидкости являются одной из разновидностей систем замкнутого типа. В данном случае вода поступает со дна бездонной скважины, проходит через насос и опускается обратно, производя теплообмен с окружающей почвой.
Зачастую столбы жидкости используют там, где независимая площадь ограничена. Нежелательно использовать эту систему на глинистом или песчаном грунте.
Также отметим, что конструкция может заключаться сразу из нескольких столбов и используется преимущественно в небольших зданиях.
Видео — Геотермальное отопление
[embedded content]
Геотермальный термический насос своими руками
Этап первый. До того как приступить к изготовлению насоса, необходимо провести ряд мероприятий по улучшению энергоэффективно
Этап второй. Затем нужно провести геологическую разведку, чтобы выяснить глубину промерзания грунты. После этого следует составить проект, основываясь на выбранной технологии.
Этап третий. Покупка всего необходимого – деталей отопительной системы, труб и компрессора для насоса.
О компрессоре – сердце любого геотермального насоса – вытекает рассказать отдельно. Изготовить его своими руками невозможно и остается всего вариант – покупка готового изделия.
Лучше приобрести устройство мощностью более 7 кВт, используемое в высокопроизводит
Этап четвертый. Затем можно приступать к сборке внутреннего теплообменника. Напомним, он необходим для передачи накопленной термический энергии к сети отопления. Материалы для данного элемента, равно как и его объем, полностью зависят от конкретных климатических условий. Для циркуляции теплоносителя обыкновенно используют медные трубки, в то время как емкость изготавливают из неподверженного коррозии материала. В идеале такой емкостью должен сделаться 150-литровый бак из нержавеющей стали.
Этап пятый. Заранее приготовленный медный змеевик нужно поместить в бак. Сделать это без повреждения заключительного не получится – его нужно разрезать на две части, а после фиксации змеевика сварить в начальное состояние.
Этап шестой. Затем вытекает пробурить шахты или траншеи, установить туда трубопровод. По окончании работы необходимо провести пробный запуск системы.
Обратите внимание! Ввиду рослой степени сложности работ проектировку и установку такого отопления лучше доверить опытным специалистам. То же можно произнести и об изготовлении теплового насоса.
Чтобы детальнее ознакомиться с тепловыми насосами, можете посмотреть приведенный ниже видеоматериал.
Видео – Геотермальные насосы
[embedded content]
