×

Пароль будет отправлен вам на e-mail.

×

Самое главное про геотермальное отопление частного дома

Регулярное повышение тарифов на услуги теплогенерирующих компаний, удорожание электроэнергии, газа и других видов топлива заставляет потребителей искать альтернативные способы организации системы отопления в домах. Наиболее известным вариантом в этом направлении считаются солнечные батареи. Однако они могут стать полноценной альтернативой лишь в регионах с большим количеством солнечных дней. А что же делать жителю средней полосы или северных регионов?
Для таких случаев уже около 30 лет активно развивается такое направление как геотермальное отопление дома. Так, например, в современной Швеции почти 70% домовладений отапливаются именно с помощью такой системы.

Возможно для кого-то термин «геотермальное отопление» ассоциируется с чем-то из области фантастики, и не имеющим к обычным потребителям никакого отношения. На самом деле это не так.
Принцип действия и состав геотермальной системы отопления
Рассматривая, как работает геотермальное отопление дома, можно, для облегчения восприятия информации, провести аналогию с кондиционером и холодильником. Укрупнено такая система состоит из следующих основных элементов:

  • первичный (наружный) контур;
  • вторичный (внутренний) контур;
  • тепловой насос (оборудованный своим контуром).

Вторичный контур – это привычная система домашнего отопления. Функции такой системы может выполнять как традиционная радиаторная, так и теплый пол. Первичный контур – это, по сути своей, теплоприемник, в котором протекает жидкость (может быть обычная вода или незамерзающие антифриз (например, этиленгликоль и его водные растворы), тосол и т. д.). Теплоноситель первичных трубопроводов разогревается за счет земной энергии. После прогрева теплоносителя, его энергия аккумулируется и передается во вторичный контур тепловым насосом.
Такая конструкция позволяет эксплуатировать энергию планеты Земля, которая совершенно бесплатна и полностью возобновляема.

ВАЖНО. Несмотря на «бесплатность» исходной энергии, функционирование геотермальной системы все же требует затрат на работу отдельных элементов – теплового насоса, смесительного узла системы теплый пол и прочих.

расположение термального насоса

Классификация геотермальных отопительных систем

Основным классификационным признаком при рассмотрении геотермальных систем принято считать размещение первичного контура. На сегодняшний день различают размещение:

  • подземное горизонтальное;
  • подземное вертикальное;
  • подводное.

Системы с горизонтально размещенными первичными контурами наименее проблемны в построении. В процессе установки трубы наружного контура зарываются в землю на глубину большую, чем уровень промерзания грунта в зимнее время на 1-2 м. Как правило температура во внешних трубопроводах колеблется в пределах 3-7ºС. В летнее время, очевидно, температура существенно выше, но отопление в этот период отключено, и мощность отбирается только для горячего водоснабжения. Такой температуры первичного трубопровода достаточно для выработки насосом мощности от 3-3,5 кВт и нагрева теплоносителя во вторичном контуре до 40-50ºС.

ВАЖНО. Из-за относительно низкой температуры во вторичном контуре, более эффективно будет оборудовать дом системой теплый пол, а не традиционными радиаторами.

дом с системой теплый пол
Для обустройства вертикального первичного контура не потребуется большая площадь. Необходимая протяженность трубопроводов обеспечивается за счет глубины скважины. Иногда ее протяженность достигает 200 м. В этом случае не обойтись без услуг специальной бурильной техники.
бурение скважен

ПОЛЕЗНО ЗНАТЬ. Для уменьшения глубины скважин часто бурят вместо одной глубокой несколько меньшей протяженности. Причем для экономии места на придомовом участке используют кластерную технологию – из одной точки несколько скважин в разных направлениях.

бурение нескольких скважен
Подводные первичные трубопроводы монтируются на дне или в толще водоема. Глубина погружения может быть до 3 м. При этом специалисты не рекомендуют планировать использование водоемов, которые расположены дальше, чем в 100 м от дома и имеющие площадь более 200 кв. м.
монтаж подводных труб

Преимущества и недостатки

По сравнению с более привычными системами отопления геотермальные имеют массу преимуществ:

  • неисчерпаемость энергетических ресурсов;
  • абсолютная пожаробезопасность;
  • отсутствие необходимости обеспечивать запас топлива для работы системы;
  • экологическая безопасность (отсутствие вредных выбросов в окружающую среду);
  • экономичность.

Однако, как и любая техника, геотермальная система отопления кроме преимуществ имеет и недостатки. И самым главным из них считаются серьезные трудозатраты и капиталовложения на этапе монтажа. И дело здесь вовсе не в дорогостоящем оборудовании. Основные затраты идут на закладку подземного первичного контура.

Особенности проектирования

Трубы первичного контура должны выполняться из материалов не подверженных коррозии и способных выдержать серьезные наружные нагрузки. Чаще всего для этих целей используются традиционные металлопластиковые трубопроводы или медные в ПВХ-оболочке.
особенности монтажа
Длина первичного контура зависит от площади отапливаемых помещений и условий укладки. В зависимости от уровня залегания грунтовых вод для горизонтальных контуров теплоотдача земли составляет от 10 Вт на кВ. м для низкого уровня и до 50 Вт на кВ. м для высокого. Таким образом, для получения, хотя бы, 3 кВт на выходе площадь, на которой проходят трубы, должна быть не менее 100-150 кв. м. Для дома с площадью порядка 200 кв. м площадь контура может достигать 500 кв. м.
Для вертикального первичного контура теплопроводность земли берут равной 50 Вт на мп. Именно исходя из этого получают глубину скважины или суммарную глубину нескольких скважин в 150-200 м.

ИНТЕРЕСНО. В летнее время геотермальное отопление можно использовать в инвертном режиме на охлаждение воздуха.