Що таке геотермальне опалення будинку, плюси і мінуси такої системи
Обмеженість запасів природних енергетичних ресурсів змушує людство займатися пошуком альтернативних джерел енергії. Геотермальне опалення будинку - відмінна альтернатива традиційним способам опалення. На підтвердження цього можна навести фактичні дані про широке використання геотермальних систем опалення в Європі і Америці в якості основних джерел тепла.
Трохи історії! Геотермальні системи опалення значно «розширилися» в кінці вісімдесятих років минулого століття переважно на території Америки. На початку солідні інвестиції в монтаж такої установки дозволяли її використовувати тільки заможним людям, а через кілька років ця система сала доступною для американців менш заможних, піднявши значимість геотермальних систем опалення на ринку опалювальної техніки.
У країнах Європи ще два десятки років тому кількість геотермальних установок перевищувало 12 млн., А сьогодні про величину «заселення» геотермальних установок в приватних будинках можна тільки здогадуватися.
Чому так відбувається?
Все дуже просто! Найбільш доступна і зручна система газового опалення зменшує запаси природного палива за гроші з Вашої кишені. А спалювання твердого палива (дров, вугілля, торфу) не тільки незручно, але і супроводжується виділенням шкідливого вуглекислого газу, випадання сажі і смол. А ще необхідно додаткове приміщення для зберігання палива.
Принцип дії системи
Геотермальні системи опалення мають схожий з холодильником (кондиціонером) принцип дії. Просто рефрижератор холодильника охолоджує повітря, а геотермальний тепловий насос нагріває теплоносій опалювальної системи.
Для обігріву приміщення використовується тепло (енергія) Землі. Тепловий насос, розташований в будинку, забирає енергію у ґрунтових вод або самого грунту, перетворюючи її в тепло. Потім це «тепло» використовується для нагрівання теплоносія самої системи опалення будинку.
В основі принципу дії теплового насоса лежить зворотний цикл Карно, розроблений ще в ХIХ столітті.
«Серцем» такої системи є компресор, який "стискає" і "переносить" тепло. Для цього йому необхідний зовнішній джерело енергії - електрична мережа.
У компанії з компресорів у внутрішньому контурі теплового насоса працюють: конденсатор, випарник і дросельний клапан.
Тепловий насос працює так:
- Теплозаборний колектор заповнюється незамерзаючої рідиною (гліколева суміш, суміш води і спирту або солона вода), яка буде транспортувати «підземне» або «підводне» тепло до насоса.
- Ця теплова енергія в випарнику передається холодоагенту з дуже низькою температурою кипіння, що призводить до його різкого закипання і випаровування (перетворення в пар).
- Працюючий компресор підвищує тиск цього пара, що відповідно призводить до підвищення його температури.
- У конденсаторі холодоагент охолоджується, передаючи тепло контуру опалення будинку, і конденсується.
- Через дросельний клапан холодоагент потрапляє назад в компресор, і цикл повторюється знову ...
Тепловий насос ще можна назвати іншими словами «вивернутий навиворіт« холодильник. Адже в холодильнику холодоагент нагрівається за рахунок тепла, поміщених в нього (холодильник) продуктів, і через систему трубок виводиться на задню стінку, нагріваючи повітря поза холодильником.
А в разі теплового насоса це виділяється тепло нагріває теплоносій в системі опалення самого будинку. Як опалювальні прилади в таких системах опалення найчастіше і ефективніше використовуються «теплі підлоги».
Зауважте! При наявності якісного і правильно розрахованого «теплозаборного» контуру при споживанні 1 кВт електроенергії тепловий насос здатний віддати в систему до 5 кВт теплової енергії!
Види теплообмінників геотермальних систем опалення
горизонтальний теплообмінник
Труби горизонтального контуру укладають на глибину перевищує товщину шару промерзання ґрунту.
Такий варіант теплового контуру оптимальний, коли є велика площа присадибної ділянки без садових насаджень (дерев). Прокладка труби контуру не допускається на відстані менше 1,5 м від крони дерева.
При опаленні будинку в 250 м2 знадобиться площа в 600 м2 для розміщення теплообмінного контуру. А така площа не завжди доступна. Особливо в густонаселених котеджних містечках.
Цей фактор можна назвати недоліком такого типу теплообмінника.
вертикальний теплообмінник
Вертикальний теплообмінник - розкіш, яку, можливо, зможе дозволити собі не кожен забудовник. Для «облаштування» такого теплообмінника знадобиться спеціальне бурильне обладнання.
Контур теплообмінника опускається в свердловину глибиною 50-200 м. Для збільшення теплової потужності використовують кілька таких свердловин, трубопроводи яких з`єднані через спеціальні колекторні вузли.
Перевагою організації такої системи контуру теплообмінника можна назвати можливість робіт на облаштованій території - такий спосіб не зашкодить існуючий ландшафт.
Теплообмінник, розміщений в воді
Цей варіант найбільш економічний у монтажі - немає необхідності виконувати землекопних роботи, але вимагає наявності водойми площею не менше 200 м2 на відстані не більше 100 м від будинку. Труби контуру укладають на глибину, більшу глибини промерзання (не менше 2-3 м) на дно.
Переваги та недоліки геотермальних систем опалення
Одним з найбільш вагомих переваг геотермальних систем опалення хочемо виділити його екологічну безпеку для Вашої оселі. Адже процес нормальної роботи теплового насоса не супроводжується якими-небудь шкідливими викидами в атмосферу. А відсутність горючих речовин в паливному насосі при наявності справної електропроводки фактично зводить нанівець ризик займання.
Відсутність палива - це і відсутність витрат на його доставку і зберігання.
Низьке споживання електроенергії при порівняно високій тепловіддачі (з 1 кВт електроенергії до 5 кВт теплової енергії) ще один важливий (або найважливіший) фактор, що визначає вибір геотермальної системи опалення заміського будинку.
Автономність геотермальної системи опалення звільняє вас від необхідності стежити за нею і обслуговувати.
Важливим функціональним перевагою геотермальної системи опалення є її здатність працювати як кондиціонер в жарку погоду. У такому режимі відбувається все навпаки: тепло з приміщення прогріває холодоагент, який передає його зовнішньому тепловому колектору.
Недоліком такої системи є складність її монтажу і відповідно висока вартість, як монтажних робіт, так і самого обладнання.
Геотермальна система опалення є найдорожчою в монтажі та придбанні устаткування.
В цьому випадку можна заощадити кошти на самостійній установці цієї системи, але необхідно приділити значну увагу розрахунками і консультацій з «профі».
Використання бівалентної схеми опалення
Бівалентна система має на увазі паралельне використання двох джерел тепла в пікові навантаження (при низьких температурах навколишнього середовища).
У такій системі паралельно до теплового насосу підключається додатковий котел, наприклад, електрокотел. Його використовують при необхідності використання інтенсивного режиму опалення при низьких температурах навколишнього середовища.
Якщо «морозних» днів в році в регіоні Вашого проживання невелике, то наявність такого «помічника» дозволяє заощадити на потужності теплового насоса, що істотно позначається на його вартості.
- Специфіка водяній опалювальної системи
- Системи опалення приватного будинку
- Доцільність електричного опалення заміських будинків
- Альтернативне опалення
- Сучасні системи опалення
- Теплові насоси для опалення
- Геотермальне опалення
- Альтернативне опалення будинку
- Геотермальне опалення будинку
- Системи опалення схеми і креслення
- Акумулює бак для системи опалення
- Види систем опалення будинків
- Система опалення
- Опалення своїми руками
- Опалення приватного будинку
- Тепловий насос новітня технологія в обігріві приміщень
- Твердопаливні котли опалення переваги, особливості
- Підключення радіаторів при однотрубної системі опалення
- Газові, твердопаливні, електричні котли
- Безперебійник для насоса опалення ціни і огляд
- Автономне опалення будинку