Геотермальное отопление загородного дома: устройство и принцип работы
Опубликовано: 02.09.2018
Установив геотермальную установку для отопления вы сбережете свои денежные средства.
Эффективное и экономное отопление в доме – это мечта любого человека. В связи с подобным положением вещей сегодня воплощение в жизнь рационализаторских идей приняло новый оборот. Наравне с конденсационными котлами, а вот более подробно про газовые конденсационные котлы отопления Baxi вы можете почитать здесь , различной автоматикой для управления работой нагревательных приборов в быту обычного человека можно встретить установки, с помощью которых получают и преобразовывают энергию от альтернативных источников. К подобному оборудованию можно отнести коллекторы преобразования солнечной энергии, тепловые насосы. Хотя на территории постсоветского пространства они еще не получили должного распространения, пользователи из стран Западной Европы очень хорошо о них отзываются.
Принцип работы геотермальной системы отопления
Среди всего многообразия мнений относительно установок по получению энергии от альтернативных источников энергии особым вниманием отмечено геотермальное отопление. Что это такое? Какими преимуществами и недостатками обладает? Насколько эффективна и долговечная работа геотермальной установки для обогрева дома?
Геотермальная система отопления дома
Устройство и принцип работы типичной геотермальной установки для обогрева загородного дома
В данном случае источником энергии, а следовательно и тепла для постройки, может быть скальная порода, грунт, обычное озеро, сточные воды, теплый воздух на выходе из промышленной вентиляции или геотермальный источник. Последний вариант самый эффективный, хотя и встречается редко. Выбирая среду для забора теплоты, руководствуются одним единственным правилом, ее температура не должна ни при каких условиях опускаться ниже -1°C.
Принцип работы системы
Тепловой насос играет большую роль в геотермальной установке.
Условно геотермальную установку можно разделить на три основных части. Первая – самая большая – это контур для сбора энергии из природного источника. Вторая – самая сложная в плане технического исполнения. Сюда относится тепловой насос . Именно в нем происходит процесс преобразования природной энергии в тепловую для обогрева загородного дома. В свою очередь тепловые насосы бывают: воздушные и геотермальные. И третья часть – непосредственно отопление здания.
Работает оборудование следующим образом:
теплоноситель или специальная смесь жидкостей (30% раствор этиленгликоля или спирта) движется по большому контуру, который располагается в природной среде, и набирает температуру окружающей среды. Пройдя всю систему труб, жидкость поступает в тепловой насос; тепловой насос имеет объем среднестатистической стиральной машины. В нем теплоноситель из первичного контура соприкасается с антифризом (легкокипящей жидкостью). Особенность этого вещества заключается в том, что даже при незначительном повышении температуры оно из жидкого состояния переходит в газообразное. Теплоноситель, отдав свою теплоту антифризу, возвращается обратно во внешний контур установки для забора энергии из окружающей среды, а газообразный антифриз движется дальше по системе; газообразный антифриз попадает в компрессор, где происходит его сжатие. Результат – сжатый антифриз повышает свою температуру во много раз (иногда до 65°C). Он соприкасается с вторичным контуром, который и является отоплением здания. Отдав всю свою теплоту теплоносителю из разводки труб системы отопления загородного дома, антифриз проходит через сбрасывающий давление клапан и возвращается в резервуар, куда из окружающей среды вернулся подогретый раствор этиленгликоля.
Солнечные батареи один из способов отопления загородного дома.
В результате своей работы геотермальное отопление может обеспечить теплом дом, площадь которого не превышает 150 м.кв. Когда же обогреть нужно большую площадь, используют дополнительные нагревательные приборы. Но даже в таких случаях геотермальная установка помогает экономить денежные средства и значительно продлевает срок службы основного нагревательного прибора.
Из какой среды можно вести забор теплоты геотермальной установкой?
Оборудование может работать с любой средой, температура которой не опускается ниже -1°C. Однако чем выше температура окружающей среды, тем выше эффективность всей системы.
Геотермальная установка в состояние помочь основному источнику тепла.
Итак, геотермальную систему для обогрева загородного дома можно помещать в грунт сразу на приусадебном участке. Полиэтиленовые трубы закладывают в землю ниже уровня ее промерзания зимой. Площадь разводки определяют, исходя из следующих расчетов: 10 м. кв труб – 20-30 Вт энергии. Однако монтаж труб в таком случае создает некоторые проблемы, особенно если участок возле дома благоустроен. Придется нарушить весь ландшафтный дизайн или просто приусадебное хозяйство.
Чтобы избежать подобных проблем, предлагается использовать не горизонтальную установку, а вертикальную разводку труд. В этом случае геотермальное отопление, а вернее его внешний контур, располагают в скважине. В среднем 1 м.кв труб в скважине дает 50 Вт тепла. Если площадь дома большая, то нет смысла бурить одну большую скважину, можно их сделать несколько, но поменьше. Результат – повышается эффективность работы всей разводки, сохраняется ландшафтный дизайн, продлевается срок службы труб.
Когда вблизи дома есть водоем и вода в нем проточная, то контур труб закладывают в него. Данный вариант обогрева загородного дома является самым эффективным, так как нет необходимости в бурении скважин или рытье траншей для закладки труб. Они опускаются прямо на дно водоема.
Насколько эффективно геотермальное отопление дома?
Конечно, подобная установка не сможет решить всех проблем по отоплению дома, особенно когда температура зимой опускается до критической отметки. В таких случаях в работу подключаются газовые , электрические и твердотопливные источники тепла (котлы). Но даже тогда альтернативная разводка обогрева здания в состоянии помочь основному источнику тепла. Поднимая температуру теплоносителя в системе отопления, геотермальная установка и уменьшает потребление основного энергоносителя, и продлевает срок службы котла.
Важно! Главным же преимуществом обогрева загородного дома за счет альтернативных источников энергии – это высокий КПД установки. Потребив всего лишь 1 кВт электроэнергии для работы теплового насоса, оборудование вырабатывает 5-6 кВт теплоты, следовательно КПД системы составляет 500-600%.
Геотермальные установки – это системы отопления и энергоснабжения будущего. Используя их, человек не только бережет свои денежные средства, но и сохраняет окружающую среду.
