лучшие системы для загородного дома

Мы знаем, что геотермия – это тепло Земли, а понятие «геотермальный» зачастую ассоциируется у нас с вулканами и гейзерами. В России геотермальная энергетика используется преимущественно в промышленных масштабах, например, существуют дальневосточные электростанции, работающие на основе тепла нашей планеты.

Многие уверены, что сделать геотермальное отопление дома своими руками – это что-то из области фантастики. Не так ли? Но это совершенно не так! С развитием современных технологий бытовое использование “зеленой энергии” стало вполне реально.

Мы расскажем о принципах работы альтернативного отопления, его преимуществах и недостатках, сравним с традиционными системами обогрева. Также вы узнаете о способах расположения теплообменника и о том, как смонтировать геотермальное отопление своими руками.

Содержание статьи:

Несколько исторических фактов

Когда в 70-е годы прошедшего столетия разразился нефтяной кризис, на Западе возникла жгучая потребность в . Именно в тут пору и стали создаваться первые геотермальные отопительные системы.

Сегодня они получили широкое распространение в Соединенных Штатах, в Канаде и в западноевропейских государствах.

Галерея изображений

Фото из

Использование энергии земных недр обладает веским преимуществом: применяемые ресурсы достаются бесплатно и самопроизовольно восстанавливаются

Внутренний блок геотермальной системы занимает немного места, внешне напоминает привычную бытовую технику

Первоначальные вложения в устройство системы, использующей геотермальную энергию, выше, чем установка котла, но минимальные средства на содержание и эксплуатацию оправдывают и быстро окупают проект

Оборудование, перерабатывающее энергию земли в тепло, не выделяет продуктов горения, не сжигает безвозвратно дрова, уголь, торф, газ

Перспективы геотермального отопления

Габариты внутреннего блока геотермальной системы

Стоимость установки и эксплуатации теплового насоса

Экологические приоритеты теплонасосов

Например, в Швеции активно используют воду Балтийского моря, температура которой составляет +4°С. В Германии внедрение геотермальных отопительных систем даже спонсируется на государственном уровне.

При упоминании геотермальных источников энергии мы всегда представляем себе долину гейзеров или вулканы, но нужные нам источники гораздо ближе. И они помогут нам согреться зимой и охладиться летом

В России действуют Паужетская, Верхне-Мутновская, Океанская и другие геотермальные электростанции. Но фактов использования энергии Земли в нашем частном секторе очень мало.

Реальные преимущества и недостатки

Если в России геотермальное отопление частного сектора получило сравнительно малое распространение, значит ли это, что идея не стоит затрат на её воплощение? Может быть, и заниматься этим вопросом не стоит? Оказалось, что это не так.

Использование системы геотермального отопления жилища – решение выгодное. И тому есть несколько причин. В их числе и быстрая установка оборудования, которое способно длительное время работать без каких-либо перебоев.

Если использовать в отопительной системе не воду, а качественный антифриз, она не будет промерзать и её износ будет минимальным.

Перечислим и прочие преимущества этого вида отопления.

• Исключена процедура сжигания топлива. Мы создаём абсолютно пожаробезопасную систему, которая, в процессе своей эксплуатации, не сможет нанести жилью никакого ущерба. Кроме того, исключается ряд других моментов, связанных с присутствием топлива: теперь не нужно искать место для его хранения, заниматься его заготовкой или доставкой.
• Существенная экономическая выгода. В процессе эксплуатации системы не потребуется никаких дополнительных вложений. Ежегодный обогрев обеспечивают силы природы, которые мы не покупаем. Конечно, при функционировании теплового насоса затрачивается электрическая энергия, но при этом объём производимой энергии существенно превышает размеры потребления.
• Экологический фактор. Геотермальное отопление частного загородного дома – это экологически безопасное решение. Отсутствие процесса горения исключает поступление в атмосферу продуктов сгорания. Если это осознают многие, и такая система теплоснабжения получит должное повсеместное распространение, негативное влияние людей на природу многократно уменьшится.
• Компактность системы. Вам не придется организовывать в своём доме обособленное помещение котельной. Всё, что будет необходимо – это тепловой насос, который можно разместить, например, в подвале. Наиболее объёмный контур системы будет располагаться под землей или под водой, на поверхности вашего участка вы его не увидите.
• Многофункциональность. Система может работать как на отопление в холодное время года, так и на охлаждение в период летней жары. То есть, по сути, она заменит вам не только обогреватель, но и кондиционер.
• Акустический комфорт. Тепловой насос работает практически бесшумно.

Выбор геотермальной системы отопления экономически выгоден, несмотря на то, что придется потратиться на покупку и установку оборудования.

Кстати, в качестве недостатка системы упоминают именно затраты, на которые придется пойти, чтобы установить систему и подготовить её к работе. Нужно будет купить сам насос и некоторые материалы, выполнить работы по монтажу наружного коллектора и внутреннего контура.

Не секрет, что ресурсы дорожают год от года, поэтому автономная система отопления, которая способна окупиться в течение нескольких лет, всегда будет экономически выгодна для её владельца

Впрочем, эти расходы окупаются всего за несколько первых лет эксплуатации. Последующее использование уложенного в грунт или погруженного в воду коллектора позволяет сэкономить значительные средства.

К тому же, сам процесс монтажа не настолько сложен, чтобы приглашать для его выполнения сторонних специалистов. Если не заниматься бурением, то всё остальное можно сделать самостоятельно.

Галерея изображений

Фото из

Внутренний блок системы, использующей тепло недр земли, включает непосредственно сам тепловой насос, отдельно установленный или встроенный в насос водонагреватель и буферную емкость

Тепловой энергии горных пород и грунтовой воды вполне достаточно для организации отопления и горячего водоснабжения загородного дома

Несмотря на реальную выгоду эксплуатации тепловых насосов, обогрев дома с применением газового котла пока обходится дешевле, но геотермальную энергию все равно применяют, к примеру, для подогрева воды в бассейне

Однако в негазифицированных районах, местечках, в которые не проведено электричество, тепловой насос с забором энергии грунтов и воды способен стать агрегатом, обеспечивающим системы ГВС и отопления

Бесплатную энергию подземной воды и горных пород разумно использовать в обеспечении теплом бытовых построек, теплиц, спортивных комплексов

Теплонасосы с забором энергии из недр земли могут служить дополнительными источниками энергии, необходимыми на случай перебоев с подачей электроэнергии

В случае перехода дома полностью на геотермальное отопление чаще всего приходится сооружать несколько контуров, для обслуживания определенных колец, например, для радиаторного отопления и теплого пола лучше задействовать два теплонасоса, а для ГВС третий

Геотермальные схемы устройства отопления превосходно сочетаются как с традиционными вариантами, так и с другими видами альтернативных источников: солнечными батареями, ветрогенераторами и прочим

Внутренний блок геотермальной системы отопления

Геотермальные источники в отоплении частного дома

Теплонасос земля-вода для подогрева воды в бассейне

Геотермальные системы в обустройстве загородных построек

Устройство геотермального отопления в теплице

Теплонасос как дополнение к основной отопительной схеме

Многоконтурная геотермальная система в частном доме

Геотермальное отопление в паре с солнечными батареями

Надо отметить, что некоторые умельцы, в стремлении сэкономить научились собирать геотермальный .

Об источниках геотермального отопления

Для геотермального отопления можно использовать следующие источники земной тепловой энергии:

• высокотемпературные;
• низкотемпературные.

К высокотемпературным относятся, например, термальные источники. Использовать-то их можно, но область их применения ограничивается фактическим местом нахождения таких источников.

Если в Исландии этот вид энергии активно применяется, то в России термальные воды находятся далеко от населенных пунктов. Максимально они сконцентрированы на Камчатке, где подземную воду применяют в качестве теплоносителя и поставляют в системы ГВС.

Для эффективного использования тепловой энергии земли не нужен вулкан. Достаточно использовать те ресурсы, которые находятся всего в 200 метрах от земной поверхности

Зато для применения низкотемпературных источников у нас имеются все необходимые предпосылки. Для этой цели подойдут окружающие воздушные массы, земля или вода.

Для извлечения нужной энергии используют тепловой насос. С его помощью происходит процедура преобразования температуры окружающей среды в тепловую энергию не только отопления, но и горячего водоснабжения частного домовладения.

Галерея изображений

Фото из

Забор бесплатного тепла грунтовой воды и горных пород

Наружный теплообменник системы земля-вода

Наружный теплообменник в естественном водоеме

Геотермальная скважина теплового насоса

Принцип работы такого отопления

Если вы знакомы с тем, как работает или , то схожесть этих процессов с принципом функционирования геотермального отопления очевидна. Основу системы составляет тепловой насос, который включается в два контура – внешний и внутренний.

Чтобы организовать традиционную систему отопления в любом доме, необходимо смонтировать в нем трубы для транспортировки теплоносителя, и радиаторы, при нагревании которых тепло будет поступать в помещения. В нашем случае трубы и радиаторы тоже нужны. Они и образуют внутренний контур системы. В схему могут быть добавлены .

Внешний контур выглядит гораздо масштабнее внутреннего, хотя его размеры можно оценить только в период планировки и монтажа. В процессе эксплуатации он невиден, поскольку находится под землей или под водой. Внутри этого контура циркулирует обычная вода или антифриз на основе этиленгликоля, что гораздо предпочтительнее.

В состав геотермальной системы отопления входят два контура – внутренний и внешний, а так же сердце отопительной системы – тепловой насос, который, сжимая теплоноситель, повышает его температуру (+)

во внешнем контуре прогревается до состояния среды, в которую он погружен, и отправляется в «подогретом» виде в тепловой насос. Через него сконцентрированное тепло сообщается внутреннему контуру, в результате чего вода в трубах, радиаторах и теплых полах нагревается.

Таким образом, ключевым элементом, оживляющим всю систему, является тепловой насос. Если в вашем доме есть обыкновенная стиральная машинка, то знайте: этот насос займет приблизительно аналогичную площадь.

Для работы ему нужна электроэнергия, но, потребляя всего 1 кВт, он обеспечивает выработку 4-5 кВт тепла. И это не чудо, поскольку источник «добавочной» энергии известен – это окружающая среда.

Два вида расположения теплообменника

Имеются два варианта отопления частного дома с использованием низкотемпературной энергии элементов окружающей среды. Основу системы во всех трех случаях составляет геотермальный насос.

Внутренний контур остаётся без изменений для любого способа отопления, а основное различие заключается в расположении внешнего контура.

Геотермальное отопление бывает с теплообменником, расположенным:

• вертикально – располагаются в скважинах, вскрывающих или не вскрывающих водоносный пласт;
• горизонтально – теплообменники систем укладывают в котлован или открытый водоем в виде своеобразного змеевика.

Каждый из приведенных здесь видов отопления характеризуется своими особенностями, недостатками и преимуществами.

Если вы намерены создать такую систему отопления собственными руками, вам будет интересно узнать о каждом из видов подробнее.

Галерея изображений

Фото из

Вертикальный способ размещения коллектора

Группа вертикальных петель коллектора теплонасоса

Внешний коллектор теплового насоса для большого дома

Горизонтальный теплозаборник насоса земля-вода

Укладка коллектора наружного блока в траншею

Установка теплообменника в виде группы корзин

Укладка трубопровода по стенкам и дну котлована

Соркращение площади зачет дополнения скважинами

Вариант #1. Вертикальное размещение внешнего коллектора

Этот вид отопления основан на интересном природном явлении: на глубине 50-100 м и более от своей поверхности земля круглогодично имеет одинаковую и постоянную температуру 10-12°С.

Чтобы иметь возможность использовать эту энергию земли, необходимо . Технология практически аналогична с подготовкой водозаборного источника.

С целью максимального сохранения ландшафта можно пробурить несколько труб с одной исходной точки, но под разными углами.

Внешний контур системы будет смонтирован непосредственно в этих скважинах. Это позволит эффективно отобрать у земли её тепло. Разумеется, этот способ трудно назвать простым и малобюджетным.

Для создания вертикальной системы геотермального отопления нужно использовать оборудование для бурения скважин, без применения буровой установки решение задач по устройству системы будет довольно трудоемким (+)

Актуален он в том случае, когда прилегающая к дому территория уже обустроена, и нарушение её ландшафта нецелесообразно. Глубина бурения скважины может достигать от 50 до 200 метров.

Конкретные параметры скважины зависят от геологической обстановки на участке и параметров будущего сооружения. Срок службы такой конструкции составляет примерно 100 лет.

Для устройства вертикального варианта системы с теплообменником, извлекающим энергию подземной воды, потребуется пробурить две водоносные скважины.

Из одной из них, именуемой дебетовой, с помощью насоса производится забор воды, которая после передачи тепла сливается во вторую, приемную выработку.

Минус геотермальной системы с двумя скважинами в недостаточной эффективности для обогрева загородного дома. Слишком много энергии тратит циркуляционный насос. Зато для поставки теплоносителя контуру теплого пола получаемой тепловой энергии вполне достаточно

Вариант #2. Горизонтальное расположение грунтового коллектора

Чтобы уложить внешний контур при горизонтальном виде отопления, нужно знать, на какую глубину промерзает земля в вашей местности.

Трубы укладывают ниже уровня промерзания в заранее подготовленные траншеи, захватывая при этом довольно большое пространство: чтобы отопить дом, площадь которого составляет 200-250 кв. м, нужно использовать примерно 600 кв. м теплообменника. То есть шесть соток.

Недостатком этой конструкции является большая площадь, которую она занимает. Если вам нужна на участке лужайка, покрытая травой и цветами – это ваш вариант. А от плодоносящих деревьев трубы коллектора лучше держать подальше (+)

Понятно, что при таких условиях, объём земляных работ будет значительным. Кроме того, нужно учесть в плане расположение деревьев и прочей растительности на участке, чтобы не заморозить их. Например, нельзя располагать трубы коллектора ближе, чем в полутора метрах от деревьев.

Этот способ монтажа используют, как правило, в тех случаях, когда участок только осваивается под строительство. Все расчеты и планы по постройке коттеджа, организации его отопления и планировке земельного участка лучше всего выполнять одновременно.

Галерея изображений

Фото из

Укладка теплозаборного коллектора в котлован

Подсоединение коллектора к трубам выхода и входа в дом

Подключение к накопительному водонагревателю

Обустройство площадки с внешним коллектором

Погружение горизонтального теплообменника в водоём

Этот способ требует особого расположения домовладения – на расстоянии примерно в 100 м от водоёма, имеющего достаточную глубину. Кроме того, указанный водоём не должен промерзать до самого дна, где и будет расположен внешний контур системы. А для этого площадь водоёма не может быть меньше 200 кв. м.

Этот вариант размещения теплообменника считается наименее затратным, но подобное расположение домовладения все-таки встречается не часто. Кроме того, могут возникать сложности, если водоём относится к объектам общего пользования

Очевидным преимуществом этого метода является отсутствие обязательных трудоёмких земляных работ, хотя с подводным расположением коллектора все-таки придется повозиться. И специальное разрешение на проведение таких работ тоже понадобится.

Впрочем, геотермальная установка, использующая энергию воды, все-таки является наиболее экономичной.

Своими руками: что и как

Если уж и монтировать геотермальное отопление своими руками, то внешний контур лучше все-таки купить в готовом виде. Конечно, мы рассматриваем лишь способы горизонтального расположения внешнего теплообменника: под поверхностью почвы или под водой.

Скважинный вертикальный коллектор смонтировать самостоятельно гораздо сложнее, если вы не обладаете оборудованием и навыками бурения.

Тепловой насос – не слишком габаритное оборудование. В вашем доме он не займет много места. Ведь по размеру он сопоставим, например, с обычным твердотопливным котлом. Подключить к нему внутренний контур вашего дома – задача несложная.

Вообще-то делается всё точно так же, как и при организации и с использованием традиционных источников тепла. Главная трудность – устройство внешнего контура.

Такое расположение дома относительно пруда встречается чаще. Главное, чтобы водоём был не дальше, чем в 100 метрах от коттеджа

Лучшим вариантом будет использование водоёма, если такой найдется на расстоянии не более 100 м. Необходимо, чтобы его площадь превышала 200 кв. м, а глубина – 3 м (средний параметр промерзания). Если этот водоём вам не принадлежит, то проблемой может стать получение разрешения на его использование.

Если же водоём – это пруд, который находится у вас в собственности, то дело упрощается. Воду из пруда можно временно откачать. Тогда работы на его дне можно будет выполнять легко: нужно будет уложить трубы по спирали, закрепив их в этом положении.

Земляные работы понадобятся только для рытья траншеи, которая нужна будет для присоединения внешнего контура к тепловому насосу.

После выполнения всех работ, пруд может быть снова заполнен водой. В ближайшие лет сто внешний теплообменник должен работать исправно и не доставлять хлопот его владельцу.

Если в вашем распоряжении оказался земельный участок, на котором вам только предстоит возводить жильё и растить сад, имеет смысл распланировать горизонтальный теплообменник грунтового типа.

Для этого следует сделать предварительный расчет площади будущего коллектора, исходя из параметров, которые уже указаны выше: 250-300 кв. м коллектора на 100 кв. м отапливаемой площади дома.

Если вам достался участок без строений и растительности, которую бы хотелось сохранить, грунт при сооружении внешнего горизонтального почвенного контура можно просто снять: это легче, чем выкапывать траншеи

Траншеи, в которые предстоит укладывать трубы контура, нужно выкапывать ниже уровня промерзания почвы.

А ещё лучше – просто снять грунт на глубину его промерзания, уложить трубы, а после вернуть грунт на место. Работа трудоёмкая, сложная, но, имея большое желание и целеустремленность, вы сможете её выполнить.

Затраты и перспективы окупаемости

Расходы на оборудование и его монтаж в процессе сооружения геотермального отопления зависят от мощности агрегата и от производителя.

Производителя каждый выбирает, руководствуясь собственными соображениями и сведениями о репутации и надежности того или иного бренда. А вот мощность зависит от площади помещения, которое предстоит обслуживать.

В этом рисунке кратко отражена вся суть выгоды, получаемой от применения геотермальной отопительной системы. Именно такое соотношение входящей и исходящей энергии позволяет система сначала быстро окупиться, а потом и экономить средства своего владельца (+)

Если брать в расчет именно мощность, то стоимость тепловых насосов колеблется в следующих диапазонах:

• на 4-5 кВт – 3000-7000 условных единиц;
• на 5-10 кВт – 4000-8000 условных единиц;
• на 10-15 кВт – 5000-10000 условных единиц.

Если к этой сумме мы прибавим затраты, которые нужны на выполнение монтажных работ (20-40%), то мы получим сумму, которая для многих покажется абсолютно нереальной.

Но все эти затраты окупятся за вполне приемлемые сроки. В дальнейшем же вам придется оплачивать лишь незначительные расходы на электричество, необходимое для работы насоса. И это всё!

Из-за недостаточной для обогрева жилых строений эффективности геотермальных систем их используют в качестве дополнения к основным отопительным сетям или сооружают комплексно с двумя и более теплообменниками

Как показывает практика, геотермальное отопление особенно выгодно для домов, общая отапливаемая площадь которых составляет 150 кв. м. За пять-восемь лет все затраты на обустройство систем отопления в этих домах полностью окупаются.

Если геотермальное отопление не особо востребовано среди собственников частных домов, то эффективность гелеосистем уже оценили жители южных регионов. Технология  достаточна проста, а ее экономичность и практичность подтверждена многолетним опытом использования западными странами и нашими соотечественниками.

Дополнительная информация об альтернативных источниках энергии представлена в .

Выводы и полезное видео по теме

Если вам проще воспринимать наглядную информацию, то этот видеоролик позволит вам своими глазами увидеть, как именно функционирует геотермальная система, а также больше узнать о том, кому и почему этот вид отопления выгоден.

Предлагаем вам посмотреть небольшой видеоролик, в котором владелец горизонтального подпочвенного коллектора, расскажет о своих впечатлениях от его эксплуатации. Кроме того, посмотрев это видео, вы узнаете о текущих расходах, связанных с эксплуатацией системы геотермального отопления.

Каждый владелец частного дома выбирает сам, покупать ли ему услуги ресурсоснабжающих организаций или надеяться только на себя самого. При этом он руководствуется целым списком соображений.

Цель, которую мы перед собой поставили, заключается не в том, чтобы подтолкнуть вас к готовому выводу, а в том, чтобы поделиться информацией о вариантах решения стоящей перед вами задачи.

Есть, что дополнить, или возникли вопросы по теме геотермального отопления частного дома? Можете оставлять комментарии к публикации. Форма для связи находится в нижнем блоке.

принцип работы, преимущества, выполнение монтажа

Из-за постоянного роста цен на энергоносители люди стараются стать энергетически независимыми. Так, более актуальным становится использование альтернативных источников тепла. Речь идет о геотермальной системе отопления, предполагающей применение специальных насосов. Благодаря ей становится возможным получение тепла непосредственно из земли.

Принцип работы системы отопления

Люди всегда старались получить тепло, исходящее из недр земли. Благодаря появлению геотермального отопления это стало возможным.

В центре земли располагается магма, прогревающая землю. Из-за наличия верхнего слоя грунта она не охлаждается. Достаточно было научиться применять такое тепло, чтобы открыть альтернативный источник тепла. При его грамотном использовании удастся решить проблему теплообеспечения любых загородных домов.

Многие люди считают принцип работы геотермального теплового насоса довольно сложным. На самом деле достаточно разобраться с особенностями отопления из земли. Работа системы возможна благодаря наличию внешнего контура, выполняющего функции теплообменника. Он располагается в воде либо под землей. Внутри этого элемента располагается вода или любая другая жидкость, вбирающая в себя тепло. Теплоноситель попадает в геотермальный насос, аккумулирующий тепло. Это оборудование распределяет полученную энергию по всему внутреннему контуру.

Стоит отметить, что подобные тепловые насосы соответствуют стандартным размерам, однако их производительность оказывается действительно высокой.

Разновидности геотермальных систем

Существует несколько видов таких систем отопления. Все они отличаются только теплообменником. Его выбор зависит от особенностей участка и некоторых нюансов местности.

• Горизонтальный теплообменник используется для отопления только при наличии значительной территории, где нет огорода либо сада. Если вы хотите обеспечить тепловую энергию для загородного дома площадью в 200 м², то размеры земельного участка должны составлять минимум 600 м². Трубы располагаются в подготовленных траншеях, находящихся ниже уровня промерзания земли. Естественно, эта глубина может быть разной в зависимости от региона.
• Вертикальный теплообменник помогает сэкономить место. Устанавливать такое оборудование можно, сохраняя ландшафт местности. Для углубления зондов применяется бурильное оборудование, что делает использование тепловых насосов дорогим. Важно помнить о том, что глубина скважины составляет около 100 м, а диаметр – не более 150 мм.
• Некоторые теплообменники размещаются в толще воды. Подобный вариант отопления признан наиболее экономным, однако он подойдет только для тех людей, чей дом находится на расстоянии в 100 м от ближайшего водоема. В таком случае удастся использовать тепловую энергию воды. Соответственно, все трубы укладывают непосредственно на дно озера или пруда глубиной минимум в 2,5–3 м. Площадь водоема должна составлять хотя бы 200 м².

Многие люди затрудняются сделать выбор. Чтобы не ошибиться, стоит учесть финансовые возможности и некоторые особенности земельного участка. Если рядом с домом располагается водоем, который соответствует всем упомянутым требованиям, то удастся организовать геотермальное отопление своими руками. Причем разрешение на использование тепловых насосов и выполнение работ от каких-либо инстанций не потребуется. Если говорить об использовании других систем, то для вертикального теплообменника потребуются значительные финансовые вложения, а для горизонтального – много незанятой земли.

Преимущества подобного способа отопления

Существует много противоречивых мнений об альтернативных источниках тепла. Естественно, геотермальное отопление дома не стало исключением. Однако объективных преимуществ у такой системы действительно много.

• В ходе экспериментов было доказано, что благодаря использованию тепловых насосов удастся получить тепло с минимальными затратами. Подобный вид отопления отличается действительно высоким КПД, а средства окупятся очень быстро.
• Количество энергии, которое может выделять грунт, считается безграничным. Соответственно, даже самой холодной зимой в помещении будет тепло.
• Благодаря подобной системе не придется покупать топливо и организовывать место для его хранения.
• Работа геотермального отопления осуществляется в автономном режиме, а значит, контроль или обслуживание не потребуются.
• Подобный вариант считается действительной экологичным. Это объясняется тем, что в процессе работы системы химические вещества не применяются. В свою очередь, это помогает избежать возможного возгорания.
• При желании можно реализовать подобную систему своими руками. Причем на выполнение работ потребуется минимум средств.
• Если вы правильно установили тепловой насос и учли особенности оборудования, то получите вечный источник тепла.

Самостоятельная организация геотермального отопления

Как уже упоминалось ранее, подобная система является наиболее доступной, а значит, каждый владелец дома может воспользоваться энергоресурсами земли. При этом организация геотермального отопления не потребует значительных вложений или человеческих ресурсов. Монтаж системы своими руками довольно прост. В данном случае главное – выполнить правильные расчеты.

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

• Проще всего выполнить монтаж при условии, что дом расположен возле водоема. В таком случае достаточно нанять нескольких помощников и спецтехнику, чтобы проложить трубу на дне. После этого останется лишь подключить тепловой насос, после чего в доме станет тепло.
• Если вы отдали предпочтение горизонтальному теплообменнику, то придется перекопать участок. Впоследствии здесь не удастся организовать сад или огород.
• Наиболее сложной считается установка вертикального теплообменника. Выполнение такой работы стоит доверить специалистам, имеющим соответствующий опыт и профессиональное бурильное оборудование.

Помимо укладки труб, необходимо обратить внимание на монтаж самого теплового насоса. Подобный прибор должен быть правильно установлен, иначе система окажется неэффективной.

Геотермальное отопление стало использоваться совсем недавно. Благодаря ему удается получить дешевую энергию с минимумом расходов. Чтобы такой альтернативный вариант оказался эффективным, необходимо учесть все требования, а также правильно установить тепловой насос.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Геотермальное отопление дома: принцип работы и устройство

Читайте в этой публикации:
Геотермальное отопление дома: как работает система
Преимущества и недостатки геотермального отопления
Геотермальная отопительная система: виды и особенности

В плане энергетики человечество сделало большой скачок, научившись вырабатывать энергию из весьма непривычных мест – сегодня ее можно «добывать» из воздуха, воды и даже земли. Подобный прорыв обусловлен появлением такого приспособления, как тепловой насос, который используя даже незначительную разницу в температуре окружающей среды, способен вырабатывать весьма немалое количество тепла. Имея один вид энергии, его достаточно легко преобразовать в другой – именно на этом принципе и основано геотермальное отопление дома, о котором пойдет разговор в данной статье. Вместе с сайтом stroisovety.org мы разберемся с принципом работы геотермальной системы отопления, ознакомимся с преимуществами и недостатками ее использования, изучим виды подобных систем и особенности их работы.

Геотермальное отопление частного дома фото

Геотермальное отопление дома: как работает система

Как ни странно это может прозвучать, но с принципом работы системы геотермального отопления так или иначе знаком практически каждый человек – оно функционирует практически точно так же, как работает кондиционер или домашний холодильник, только с точностью до наоборот. Вы когда-нибудь обращали внимание на температуру радиатора на задней стенке холодильника – он в буквальном смысле горячий. Этот нагрев образуется благодаря тому, что из продуктов вытягивается все тепло – именно оно и концентрируется в этом теплообменнике. Вот вам и вопрос – а почему такое тепло не использовать для отопления дома?

Его и начали использовать, только в несколько больших масштабах и извлекают его не из продуктов, а из почвы, воды и даже воздуха. Для успешной работы такой системы достаточно всего несколько градусов разницы в температуре между воздухом и средой, из которой извлекается это тепло – в данном случае из почвы. Именно поэтому основной теплообменник системы геотермального отопления размещается под землей. В целом же, если разбираться с конструкцией системы, то ее можно условно разделить на следующие части.

1. Подземный коллектор. Это можно сказать, змеевик, изготовленный из трубы большого диаметра и погруженный в почву на глубину 1,2-1,8м. Именно здесь осуществляется забор тепла, так как в большинстве случаев в зимний период почва на такую глубину не промерзает, а, следовательно, ее температура выше, чем снаружи.
2. Следующий узел системы – это геотермальный тепловой насос. Посредством циклов сжатия и расширения, испарения и конденсации он эффективно забирает тепло из жидкости внешнего коллектора, после чего направляет его в теплообменник, к которому подключается стандартный контур отопления дома.

   Принцип геотермального отопления фото

По большому счету, это и вся система, которую с одинаковым успехом можно подключить к новому отопительному контуру в доме или же к старой системе отопления. Все до предела просто, если бы не одно «но» – для установки внешнего контура отбора тепла придется изрядно перекопать почву на участке. Да, система не без недостатков, и именно о них мы поговорим дальше.

Преимущества и недостатки геотермального отопления

Если разбираться подробно с преимуществами и недостатками геотермальной системы отопления дома, то можно прийти к выводу двоякости – в смысле того, что все преимущества этой системы полностью нейтрализуются ее немногочисленными недостатками. С другой стороны, это диковинка, с которой народ еще не до конца разобрался, и многие производители таких систем пользуются этим, выдавая желаемое за действительное. Нельзя сказать, что система полностью бесполезная – она специфическая и далеко не всегда является рентабельной. Среди ее преимуществ можно отметить следующие моменты.

1. Возможность извлечения энергии в любом уголке земного шара и наличие поблизости вулканической активности – совсем необязательный фактор. Как и говорилось выше, нужна лишь незначительная разница в температуре – и тепло в доме гарантировано.
2. Это абсолютно безвредный для окружающей среды способ добычи тепловой энергии. Если, конечно, не брать в учет возможные аварии во внешнем коллекторе и вытек антифриза, которым система заправляется крайне редко. В большинстве случаев для этой цели применяется обычная вода, но бывают и исключения.
3. Неограниченное количество энергии. Понятие весьма расплывчатое. С одной стороны это так, и выбирать тепло из почвы можно в большом количестве, а с другой стороны этот фактор ограничен размерами внешнего теплообменника и разницей температур.
4. Сравнительно небольшие расходы на эксплуатацию. Практически все производители тепловых геотермальных насосов заверяют, что при затратах 1 кВт электроэнергии, вырабатывается от 3 до 5 кВт тепловой энергии. Да, система эффективная, но полностью автономной ее можно будет назвать только в случае комплектации ее солнечными панелями. Другое дело, что в ней практически нечему ломаться – система способна работать безотказно на протяжении очень долгого срока.

Вроде все замечательно, но не обходится дело и без недостатков. К ним можно отнести следующие моменты.

1. Дороговизна установки. На сегодняшний день геотермальное отопление тепловым насосом является самым дорогим теплоснабжением в плане монтажа и приобретения оборудования.
2. Ко всему прочему, у такой системы весьма длительный срок окупаемости, который исчисляется десятком лет как минимум.
3. Эффективность работы системы снижается с понижением температуры на улице в значительной степени. Существует даже такой предел, достигнув которого геотермальное отопление становится вообще неэффективным. В северных регионах целесообразность его использования остается под сомнением.
4. Сложный монтаж, который под силу только специалистам – об изготовлении такой системы своими руками не может быть и речи.

Кроме всего прочего, для установки внешнего геотермального коллектора понадобится изрядно перерыть почву на придомовой территории, что, опять-таки, станет в немаленькую копейку. В принципе, решайте сами – вопрос, быть или не быть геотермальному отоплению в вашем доме, зависит только от вас.

Геотермальное отопление тепловым насосом фото

Геотермальная отопительная система: виды и особенности

Как ни странно, но несмотря на молодость такой системы отопления, производители уже успели продумать целых три их разновидности, с особенностями которых следует разобраться подробно. Как минимум их знание поможет правильно определиться с выбором.

1. Горизонтальная система геотермального отопления. Ее основное отличие заключается в горизонтальном положении внешнего теплообменника. Трубы, отбирающие тепло земли, располагаются параллельно поверхности земли, в чем и выражается основной недостаток системы. Именно эта схема геотермального отопления для своей установки потребует перерыть огромное количество придомовой территории.
2. Вертикальное геотермальное отопление. В отличие от предыдущего варианта, система данного типа предусматривает вертикальное расположение внешнего теплообменника. Это уже не змеевик, а пара закольцованных труб, погруженных в скважину. Таких пар может быть много, но, невзирая на это, земляных работ, связанных с их установкой, производится меньше. В этом отношении вертикальное геотермальное отопление выглядит более привлекательно – за это удобство придется расплачиваться небольшим повышением энергопотребления. Здесь понадобится более мощный циркуляционный насос – в принципе, разница не слишком существенная.

   Вертикальное геотермальное отопление фото

3. Геотермальная система с размещаемым в воде теплообменником. Это горизонтальное геотермальное отопление, которое отличается от предыдущего варианта только тем, что внешний теплообменник погружается не в почву, а в близлежащий водоем. Система весьма прихотливая в плане установки – имеются некоторые ограничения, в первую очередь связанные с глубиной водоема. Он не должен быть мелким – промерзающие до дна «лужи» не слишком подходят для извлечения из них тепловой энергии.

Во всем остальном в плане эффективности работы, технических характеристик и других параметров это практически равноценные системы, которые, несмотря на свою сравнительную новизну, потихоньку уходят в историю. На смену им приходят более компактные и простые в плане монтажа системы, которые посредством того же теплового насоса извлекают энергию не из почвы или воды, а непосредственно из воздуха. Такое отопление собирается из двух блоков – наружного и внутреннего. Естественно, все это дело подключается к существующей или новой системе водяного отопления. В монтаже они, можно сказать, элементарные и самое главное – они не требуют проведения масштабных земляных работ.

В заключение темы про геотермальное отопление дома скажу несколько слов по поводу возможностей системы. По большому счету, она умеет практически все тоже самое, что и стандартное отопление с использованием электрического или газового котла – она работает и на отопление, и на горячее водоснабжение. Такое отопление отлично подходит для обустройства теплых полов. Регулировка температуры в доме, как и во всех случаях, достаточно легко автоматизируется.

Автор статьи Александр Куликов

Главные недостатки геотермального отопления — Геотермальное отопление

На чтение 2 мин Просмотров 1.1к. Обновлено 07.03.2020

Необходимость электрической энергии

Простейшая геотермальная система требует для получения 4 (кВт) тепловой энергии не менее 1 (кВт) электричества.

Забор тепла от грунта не происходит сам по себе. Для теплообмена обязательно и непременно используется насос. Случись что с электросетью, отопительный контур сразу перестанет обеспечивать объект теплом, так как тепловой насос остановится без электропитания.

Низкий уровень теплоотдачи

Традиционная горизонтальная система геотермального отопления, которая уходит под землю на глубину 15-30 метров, обеспечивает лишь 40 (Вт) тепловой энергии с каждого погонного метра подземной магистрали.

Для получения 4 (кВт) тепловой энергии нужно задействовать не менее 100 (м) трубопроводного контура. Если же планируется отапливать объект общей площадью 250 (м2) (высота потолка 2,5-3 метра), нужно задействовать систему отопления мощностью не менее 27,5 (кВт). Для работы такого оборудования понадобится минимум 688 метров погонных подземного трубопровода.

Это далеко не все недостатки геотермального теплового насоса.

Ограниченная сфера применения

Геотермальное отопление возможно установить далеко не на каждом объекте. К примеру, отапливать отдельную квартиру в многоэтажке или какой-нибудь магазин в центральных районах города точно не получится. Разрабатывать грунт на территории густонаселенных жилмассивов вряд ли кто-то разрешит.

Другое дело, если геотермальное отопление организовывается на территории жилищного объекта из частного сектора или для какого-нибудь предприятия на окраине города.

Высокая стоимость установки геотермального отопления

Само оборудование для организации геотермального отопления стоит минимум в 10 раз дороже аналогичной по мощности газовой техники.

Но покупка оборудования является далеко не полной статьей расходов. В сумму установки геотермального отопления нужно дополнительно включить расходы на создание и обустройство подземных коммуникаций. Не нужно забывать и про пусконаладочные работы, а также обслуживание.

Геотермальное отопление обходится очень дорого.

Длительная окупаемость

Срок окупаемости среднестатистической геотермальной системы во многом превышает 10-15 лет. Большой срок окупаемости обусловлен высокой стоимостью оборудования и монтажа коммуникаций.

Для сравнения, традиционный бытовой газовый котел мощностью до 12 (кВт) окупается в среднем за 5 лет.

Геотермальное отопление, монтаж геотермального теплового насоса, автономное отопление домов, коттеджей в Кемерово

Геотермальное отопление Кемерово (тепловые насосы)

Компания Геотехника производит проектирование отопления, комплектует и производит монтаж систем геотермального отопления домов (монтаж теплового насоса). Современные технологии стремятся быть энергосберегающими и экономичными, этим требованиям полностью отвечает отопление тепловым насосом. Лучшая стоимость геотермального отопления в области. Отопление коттеджей, отопление домов, котлы отопления (котельное оборудование) на базе тепловых насосов,

Принцип действия системы геотермального отопления очень прост. С помощью теплообменника (геотермального контура) забирается тепло из недр земли и передает его тепловому насосу, который отапливает дом и согревает воду для горячего водоснабжения. Точно по такому же принципу в вашем доме работает холодильник. Но в холодильнике тепло из камеры переносится наружу, а геотермальная система переносит тепло из окружающей среды в здание. При правильном проектировании отопления тепловой насос можно использовать как основной котел для отопления.

Эффективное отопление коттеджа – это просто!

На самом деле, так оно и есть. Но «просто» не значит «плохо», а совсем наоборот. Отопление тепловым насосом представляет собой наилучший пример экономичного и экологичного вида отопления.
На сегодняшний день это самое распространенное отопление в Европе и Америке, а у нас считается нетрадиционным или альтернативным. Геотермальный тепловой насос для отопления является самыми экономичными. 1 кВт электроэнергии, затраченный на работу насоса, даёт 4-7 кВт тепловой энергии! Получается, что 3-6 кВт хозяева получают бесплатно!

В настоящее время масштабы использования тепловых насосов для отопления коттеджей в мире:

в Швеции 50% всего отопления домов обеспечивают геотермальные тепловые насосы. В Стокгольме 12% всего отопления коттеджей обеспечивается геотермальными насосами с общей мощностью 320 МВт .
Швейцарии эксплуатируется свыше 60000 тепловых насосов, что экономит 150000 л жидкого топлива, 390000 тонн диоксида углерода и 325 тонн оксида углерода не выбрасывается в окружающую среду.
в Германии предусмотрена дотация государства на монтаж геотермального отопления (установку тепловых насосов), цена теплового насоса стала доступна потребителям.

На сегодняшний день геотермальный тепловой насос является наиболее эффективной энергосберегающей системой отопления и кондиционирования. Реальных альтернатив применению тепловых насосов, с возможностью широкого использования в отоплении, горячем водоснабжении и кондиционировании, на сегодняшний день не существует. Цена на насосы для отопления (котлы отопления на базе ТН) продолжает снижаться.

Преимущества отопления коттеджей котлами отопления на базе ТН

• Экологичность – использование возобновляемых источников тепла из недр Земли — безграничный запас энергии. Отсутствие продуктов горения и вредных выбросов в окружающую среду.
• Экономичность – низкие эксплуатационные затраты. Отсутствие дорогостоящего планового техобслуживания. Отсутствие затрат на подведение газопровода, выделение большей электрической мощности или емкости для хранения топлива.
• Независимость – использование тепловых насосов для отопления, горячего водоснабжения и кондиционирования позволяет быть независимым от тарифов на энергоносители.
• Ликвидность – установка энергосберегающей системы делает дом коммерчески привлекательным и увеличивает его рыночную стоимость.
• Комфорт – обеспечение постоянной температуры помещений в любое время года.
• Надежность – подобные системы применяют во всем мире более 50 лет. Срок службы теплового насоса превышает в 2 – 3 раза срок службы котлов отопительных, сжигающих топливо, т.к. отсутствуют элементы нагрева.
• Безопасность – геотермальные системы отопления взрыво- и пожаробезопасны. Нет ни топлива, ни открытого огня, ни опасных газов или смесей. Ни одна деталь не нагревается до температур, способных вызвать воспламенение горючих материалов. Система требует только сезонного осмотра и изменения режима работы. А при управлении автоматикой (Умный дом) совсем не требует контроля.

Система отопления дома

Если мы задумываемся о системе с тёплым водяным полом и тепловым насосом, значит, мы выбираем самое эффективное сочетание. Тепловая энергия “производится” и распределяется очень экономно!
Тепловой насос по сравнению с традиционными котлами экономит до 80% энергоресурсов. Сравнивая систему отопления водяной тёплый пол с традиционной «радиаторной» отопительной системой, то экономия энергии составляет 15-25%. Более того, отношение затраченной электроэнергии к выработанной тепловой энергии тепловым насосом, КПД теплового насоса, во многом зависит от применяемой системы отопления дома, для которой поставляет тепло тепловой насос. Чем меньше расчётная температура теплоносителя, тем с большей эффективностью работает тепловой насос! По технических особенностям обычно температура, подаваемая в систему отопления дома из теплового насоса, не превышает 55-60°С, причём температура обратной воды не должна превышать 50°С.
При радиаторной системе отопления дома необходимо специально учитывать температуру теплоносителя и рассчитывать количество отопительных приборов, чтобы использовать теплонасосную установку. При использовании системы отопления водяной тёплый пол производить специальные расчёты не требуется, эти системы как будто созданы друг для друга.
Даже при правильном расчёте радиаторной системы отопления коттеджа использование системы отопления водяной тёплый пол всегда будет более эффективным использованием энергии, накопленной в окружающей среде, потому что температура теплоносителя 30-40 градусов неприемлема при реальных размерах радиаторов. А это 20-25% из общего процента экономии энергии!

Что же получаем в итоге?

А в итоге мы получаем экономичную и экологичную систему отопления, которая на протяжении многих лет будет дарить вам тепловую энергию природы для отопления вашего дома!
Геотермальное отопление с применением теплых полов или фанкойлов можно внедрить где угодно, но рентабельность проекта зависит от природных условий и геологии конкретной местности.
Мы поможем вам реализовать вашу мечту об автономном доме. Если есть вопросы – звоните и приходите в офис. Постараемся ответить на Ваши вопросы и развеять все сомнения.

Области применения тепловых насосов

• Тепловые насосы для индивидуального жилья;
• Тепловые насосы для офисных, производственных, складских помещений;
• Тепловые насосы для многоквартирного строительства и санаторно-гостиничных комплексов.

ДЛЯ РАСЧЕТА СТОИМОСТИ ОТОПЛЕНИЯ ВАШЕГО ДОМА ПОЗВОНИТЕ 8(3842) 345-501

Дополнительная информация

Как работает тепловой насос

Стоимость отопления тепловыми насосами и традиционными котлами

Ориентировочная стоимость тепловой установки для коттеджа

Что дает использование тепловых насосов Застройщику и Заказчику?

Тепловой насос — выгодная замена кондиционерам

Применение верхних слоев грунта для монтажа контура теплового насоса

Полезное видео о геотермальном отоплении, тепловых насосах, и подпольном отоплении

принцип работы, монтаж своими руками, обогрев из земли

Уютное и комфортное жилище, в котором прохладно летом и тепло зимой, — это, без преувеличений, мечта любого человека. Существует множество видов отопления домов – дрова, торф, электроэнергия, уголь, газ, геотермальное отопление. Но оборудование, которое работает на угле, газе, торфе и тому подобном, никак нельзя отнести к категории экологически чистых и безопасных. А стоимость такого топлива колеблется очень сильно.

Многие считают, что газовое отопления частного дома – это оптимальный вариант. Однако здесь также есть некоторые весьма существенные отрицательные моменты. В некоторых случаях установить подобное отопление невозможно, если к вашему коттеджу не подведена газовая магистраль. Монтаж газовой установки требует постоянного обслуживания, строгого соблюдения всех норм безопасности, а также специальных разрешений.

Однако есть один достаточно хороший вариант отопления без газа – это геотермальное отопление дома. Число пользователей подобных систем увеличивается ежедневно, поскольку такое отопление может похвастаться множеством положительных качеств. К числу наиболее важных стоит отнести то, что подобная отопительная система является наиболее экономичной, а также экологически чистой и безопасной.

Принцип работы

Система отопления от тепла земли состоит из 3-х основных составляющих:

• Внутренний контур;
• Внешний контур;
• Тепловой насос.

Многих интересует вопрос: что представляет собой отопление энергией земли? Конструкция такой системы достаточно сложна для понимания, поэтому для разъяснений приведем небольшой пример.

Можно сказать, что геотермальная система в некотором роде представляет собой холодильник, только «наоборот».

Испаритель, который здесь играет роль морозильника, находится в глубине недр земли. Конденсатор, который выполнен в виде медного змеевика, используется для доведения воздуха или воды до необходимой температуры. Температура испарителя, находящегося под землей, при этом существенно ниже, чем над поверхностью.

По заявлениям производителей подобных систем отопления, температура находится в диапазоне от 5 до 8 градусов Цельсия.

Принцип работы.

Использование прочных и надежных компрессоров, а также инновационные технологии рефрижераторных систем дают возможность создавать уникальные и необычные способы «некачественного» тепла, которое находится над землей, в «качественное» тепло, которое в дальнейшем применяется в геотермальном отоплении частного дома.

Как результат, это позволяет начать промышленное производство основного элемента при таком способе обогревания помещения – тепловых насосов.

Геотермальные системы отопления работают на принципе физической передачи тепла хладагенту за счет энергии земли. Приблизительно такой же принцип работы реализуется в обычном холодильнике. Более 75% всего объема тепла, которое выделяется при функционировании системы обогрева дома, представляет собой энергия окружающей среды, которая в дальнейшем накапливается и поступает в жилые комнаты и прочие помещения коттеджа.

По этой причине данная энергия обладает замечательной способностью к самовосстановлению, в результате чего геотермальной системой отопления не наносится никакого ущерба экологическому и энергетическому балансу нашей планеты.

История появления

Основная причина появления подобных систем отопления коттеджей – это энергетические кризисы, имевшие место быть в 70-х годах прошлого века. Изначально, лишь самые элитные и богатые семьи позволяли себе установить инновационную систему отопления из земли.

В дальнейшем благодаря постепенному развитию науки и техники, а также появлению новых технологий, такие системы получили более широкое распространение, ведь их стоимость приобретения постоянно уменьшалась.

Теперь для семьи со средним доходом геотермальная система отопления доступна без серьезного ущерба по бюджету. Усовершенствование и модернизация геотермального оборудования осуществляется до сих пор, поскольку установка новых агрегатов ведет к уменьшению потребления энергии и большой экономии.

Плюсы

Функционирование подобных отопительных систем осуществляется на качественно новом и необычном топливе – энергия недр земли используется для кондиционирования, а также обогрева частного дома. Эта энергия создает оптимальные и уютные условия для жизни, а также не загрязняет окружающую среду вредными веществами и отходами. Отопление дома осуществляется с помощью бесплатной энергии, на 1 кВт электроэнергии система возвращает 4-5 кВт тепла

Геотермальное отопление загородного дома эффективно и безопасно работает без каких-либо процессов сгорания, поэтому нет предпосылок к тому, что система может загореться или взорваться.

Не менее важное достоинство – нет необходимости в приобретении дополнительных вытяжек и дымоходов, которые могут потребоваться для обеспечения бесперебойного функционирования прочих видов отопительных систем. Во время работы отопления от земли не выделяются вредные испарения и запахи, такая система не издает лишнего шума, к тому же не занимает много места.

Геотермальные агрегаты, в отличие от твердотопливных и жидкотопливных систем, практически не заметны для людей, они не разрушают целостность фасада и интерьера дома. Не потребуется тратить время на обдумывание таких вопросов, как хранение, доставка и приобретение топлива, поскольку энергия планеты неисчерпаема.

Еще один весьма примечательный факт – с помощью геотермальных насосов можно отапливать помещения зимой или охлаждать коттедж во время жары.

Если вам требуется отопление дома теплом земли, то также стоит учесть его финансовую сторону. Сразу же отметим, что процесс монтажа подобной системы потребует больших затрат по сравнению с дизельным и газовым оборудованием.

В противовес этому можно отметить, что уровень потребления электроэнергии значительно меньше, так что в долгосрочной перспективе экономическая целесообразность приобретения именно геотермального оборудования видна невооруженным глазом. По словам разработчиков, с каждого потраченного киловатта электрической энергии будет возвращено до пяти киловатт тепловой энергии.

Монтаж

Существует несколько способов, позволяющих затратить минимум пространства для монтажа тепловых насосов:

1. эксплуатация подземных зондов. Для этого потребуется запустить в глубокую скважину специальный контур, который наполнен антифризом;
2. эксплуатация теплых грунтовых вод. Для этого потребуется пробурить достаточно глубокую скважину. Грунтовые воды прогоняются через теплообменник, предварительно выкачиваясь насосом;
3. прокладка специальных зонтов в горизонтальном положении ниже уровня зимнего оледенения на дне водоема.

Заключение

Напоследок отметим, что геотермальное экологически чистое отопление для обогрева загородного дома эффективнее всего проявило себя при совместном режиме работы с «теплыми полами». Это дает возможность владельцу дома насладиться уникальным уютом и комфортом, а также сэкономить неплохую сумму денег.

Главное достоинство такого необычного сочетания заключается в том, что обеспечивается принцип равномерного нагрева всего помещения, препятствуя созданию зон перегрева. За год работы экономия от использования подобной системы теплых полов и геотермального отопления достигает порядка 20% по сравнению с традиционными радиаторными батареями.

Геотермальное отопление своими руками — вполне реальный проект, который сулит немало выгод владельцам частных домов. Конечно, часть оборудования придется купить в готовом виде, поскольку его изготовление в домашних условиях просто невозможно. Но довольно большой объем работ можно сделать и самостоятельно, не привлекая специалистов.

Существенная экономия средств — только одно из преимуществ такого решения. Еще один «плюс» — уверенность в качестве материалов и выполненных работ.

схема, чертеж, стоимость, фото и видео инструкция

Прогрессивный способ геотермального отопления дома использует принцип работы, заключающийся в применении тепла земли для обогрева помещения. Так как традиционное топливо относится к исчерпаемым природным ресурсам, то стоит побеспокоиться заранее о переходе на новейшие неисчерпаемые источники энергии.

Лидерами в производстве и эксплуатации систем геотермального обогрева домов являются страны Скандинавии. Они популяризируют это вариант установок и предлагают его в регионы, имеющие широкий потенциал его использования.

Применение оборудования

Неверно считать, что отопление от земли можно использовать только там, где присутствуют горячие водные источники, есть теплые гейзеры и прочие природные подземные отопительные источники. Новейшие технологии позволяют успешно эксплуатировать геотермальное отопление дома и в умеренных широтах.

На сегодня в нашей стране этот вид обогрева пока еще относится к альтернативным способам получения тепла. Однако, в большинстве случаев он является практически идеальным для дачных или загородных домов. Установленное геотермальное отопление дома своими руками способно работать в двух режимах:

• 
  обогрев в зимнее время;
• 
  охлаждение во время жарко погоды.

Таким образом формируется наиболее благоприятная атмосфера в помещении.

ВИДЕО: Как работает геотермальное отопление

Эксплуатация системы

В доме необходимо установит тепловой насос. Он будет отбирать энергию от грунта или грунтовых вод, отдавая ее циркулирующему в доме по трубам теплоносителю. Этот принцип работы был выявлен еще в 19 веке французским физиком Сади Карно.

Составными элементами базового узла являются:

• 
  компрессор;
• 
  испаритель;
• 
  конденсатор;
• 
  дроссельный клапан.

Компрессор занимается «сжатием» тепла и перемещением его к потребителям. Сам прибор нуждается во внешнем источнике электропитания.

Работа теплового насоса проводится по следующему алгоритму:

1. 
   Коллектор-теплозаборник должен содержать внутри жидкость, имеющую низкую температуру замерзания. Часто при изготовлении геотермального отопления своими руками внутрь заливают воду с повышенным содержанием солей, разбавленный водой спирт, гликолевые смеси.
2. 
   В модуле испарителя тепло отдается хладагенту, имеющему невысокую температуру кипения, в это время он закипает и переходит в парообразное состояние.
3. 
   Установленный в цепи компрессор способствует повышению давления пара, из этого следует повышение температуры вещества до 78-80⁰С.
4. 
   Попадая в конденсатор вещество-хладагент переходит в жидкую фазу, одновременно с этим выделяется энергия для контура отопления.
5. 
   Возврат образовавшейся жидкости в компрессор осуществляется сквозь дроссельный клапан.

Так как тепловой насос для отопления дома работает по принципу рефрижератора, то его часто называют «холодильником наоборот». Во многих случаях энергия из земли применяется для монтажа теплых полов.

Правильно проведенные расчеты и грамотно выполненный монтаж теплообменника способны обеспечить отдачу от одного потребленного насосом киловатта пятикратное увеличение мощности на выходе.

С этой статьей читают: Альтернатива газовому отоплению

ВИДЕО: Как работает геотермальный тепловой насос

Монтаж теплообменника

Актуальными типами установки являются такие варианты:

• 
  вертикальный, когда нужно бурить несколько скважин;
• 
  горизонтальный, где выкапывают траншеи ниже глубины промерзания;
• 
  подводный, когда укладка проводится по дну ближайшего водоема.

Бурение скважин

Для эффективного использования тепловой энергии земли, если участок возле строения небольшой, необходимо бурить глубинные скважины. В глубине земли на нескольких метрах сохраняется стабильная положительная температура. Применение таких геотермальных скважин обеспечивает теплом контур теплообменника. Далее это тепло передается второму внутреннему контуру, расположенному в помещении.

Часто бурение нескольких скважин обходится даже ниже, чем проведение укладки по дну водоема. Благодаря этому процесс становится доступным для большего количества желающих.

Процесс проводится малогабаритной буровой установкой и небольшим количеством вспомогательной техники. Это практически не затрагивает окружающую территорию. Обустройство скважины допускается даже в воде, но она не должна быть ближе, чем на 2-3 м от жилого строения.

Максимальная используемая глубина составляет до 200 м, но часто эффективность появляется с уровня в 50 м. На следующем этапе выполняется обустройство скважины. Внутрь полости ставится трубка из пластика, диаметром от 40 мм. В нее пропускают от одной до четырех петель коллектора.

Геотермальный зонд

Полость между грунтом и наружной стенкой трубки необходимо заполнить теплопроводным материалом. Выполняется проводка теплотрассы с подключением к тепловому насосу.

Энергия воды

Этот вариант по стоимости – самый рациональный, поскольку не требует подготовки траншей, котлована и прочих земельных работ. Но такой способен доступен далеко не для каждого – минимальный объем водоема, достаточный для отопление дома 100 кв.м. должен быть не менее 200 куб.м и располагаться не далее, чем 100 метров от домостроения.

В водоемы трубы прокладываются по дну, чтобы не допустить их промерзания в пик морозов.

Проведение расчетов

Чтобы выполнить расчет системы, необходимо учитывать базовые параметры:

• 
  на глубине, превышающей в средней полосе России 15-20 м, температура выдерживается на уровне +8-+10⁰С;
• 
  для вертикальных конструкций принято брать в расчетах получаемое значение мощности в 50 Вт на 1 м высоты, а более точные значения зависят от степени влажности породы, присутствия грунтовых вод и пр.;
• 
  сухая порода дает 20-25 Вт/м;
• 
  увлажненная глина либо песчаник 45-55 Вт/м;
• 
  твердые гранитные породы обеспечат до 85 Вт/м;
• 
  наличие грунтовой воды дает до 110 Вт/м.

Использование теплового насоса

Долговечность системы зависит от характеристик и условий, в которых работает тепловой насос. В геотермальных установках он способен работать примерно 1800 часов в год. Это является средним значением для широт без термальных подземных источников.

Принцип работы теплового насоса

Принцип работы системы термального отопления идентичен и никак не связан со страной производителя или брендом. Геотермальные насосы могут различаться по дизайну исполнения, размеру, внешнему виду, но коэффициент производства тепла всегда будет одинаков у насосов разных фирм и разных стран. Связано это именно с особенностью переработки природной энергии в тепловую.

Нельзя допускать слишком большую выработку насоса, так как этот процесс способен привести к значительному понижению температуры грунта вокруг скважины, а иногда доходит до ее промерзания.

Последствия таких просчетов в итоге приводят к пагубным последствиям – грунт проседает неравномерно, в каких-то местах уходит очень глубоко, в результате чего повреждаются защитные пластиковые трубы. Если дом располагается рядом, то может произойти деформация фундамента или стен за счет геологических изменений.

Периодически необходимо принимать меры по «регенерации» грунта, для чего в теплообменник поставляют дополнительную тепловую энергию. Это может быть энергия солнечного коллектора либо подогрев зонда, когда используется тепловой насос в режиме охлаждения помещений.

В заключение необходимо отметить, что геотермальная установка пока доступна не всем. В некоторых случаях срок окупаемости может продлиться более 10 лет, но в конечно итоге именно такие способы обогрева дома в скором будущем станут не просто альтернативными, но единственно возможными.

ВИДЕО: Геотермальные тепловые насосы

Геотермальный тепловой насос: как это работает

Учитывая, что в наши дни солнечной энергии уделяется все внимание, вы можете быть удивлены, узнав, что одно из самых многообещающих решений для снижения высоких затрат на энергию находится не в небе, а глубоко под вашим газоном.

Прочтите, чтобы понять, как работают геотермальные тепловые насосы, сколько они стоят и являются ли они разумным вложением средств.

Стоят ли геотермальные тепловые насосы своих денег?

Сверхэффективные геотермальные тепловые насосы обеспечивают чистое и бесшумное отопление и охлаждение, сокращая при этом счета за коммунальные услуги до 70 процентов.«С этой технологией каждый мог бы получать больше энергии на весь срок службы», — говорит эксперт по сантехнике и отоплению TOH Ричард Третви.

Геотермальная система с тепловым насосом

В принципе, геотермальный тепловой насос работает так же, как обычный тепловой насос, за счет использования хладагента под высоким давлением для улавливания и перемещения тепла из помещения в помещение. Разница в том, что обычные системы собирают тепло — и избавляются от него — с помощью наружного воздуха. Геотермальные системы, напротив, передают тепло через длинные петли заполненных жидкостью труб, закопанных в землю.

Геотермальное отопление и охлаждение

Как давно обнаружили наши пещерные предки, если вы уйдете достаточно глубоко под землю, температура земли будет оставаться постоянной около 50 градусов, независимо от того, насколько жарко или холодно на улице. Таким образом, в то время как обычный тепловой насос с «воздушным источником» изо всех сил пытается улавливать тепло от замерзающего зимнего воздуха или сбрасывать его в летний зной, его «наземный» аналог выполняет сравнительно легкую работу по отбору и отведению тепла через 50-градусную жидкость, циркулирующая в его контуре заземления.

КПД

Вот почему геотермальному тепловому насосу требуется всего один киловатт-час электроэнергии для производства почти 12 000 британских тепловых единиц для охлаждения или обогрева. (Чтобы произвести такое же количество Btus, стандартный тепловой насос при температуре 95 градусов в день потребляет 2,2 киловатт-часа.) Геотермальные системы вдвое эффективнее лучших кондиционеров и почти на 50 процентов эффективнее лучших газовых печей. , круглый год.

Еще одно преимущество состоит в том, что нет необходимости в шумном наружном вентиляторе для перемещения воздуха через змеевики компрессора.Геотермальные установки просто перекачивают жидкость, поэтому их можно парковать в закрытом помещении, защищенном от непогоды. На большинство из них предоставляется 10-летняя гарантия, но она может длиться намного дольше. За 29 лет, прошедших с тех пор, как Джим Партин, один из первых приверженцев технологии, установил один в своем доме в Стиллуотере, штат Оклахома, он заменил только два контактных переключателя.

Детали теплового насоса: Как и в обычных тепловых насосах, хладагент в геотермальном тепловом насосе проходит по контуру через компрессор, конденсатор, расширительный клапан и испаритель, собирая тепло на одном конце и отдавая его на другом.Направление потока хладагента, которое регулируется реверсивным клапаном, определяет, подается ли тепло в дом зимой (показано) или отводится от него летом. С добавлением пароохладителя остаточное тепло от системы также может дополнять обычный водонагреватель, что еще больше снижает счета за электроэнергию.

Расходы и налоговые льготы

Несмотря на эти преимущества, в прошлом году в США было установлено только 47000 геотермальных установок. Это лишь крошечный промах по сравнению с примерно одним миллионом обычных тепловых насосов, проданных за тот же период, даже несмотря на то, что наземные тепловые насосы стоят примерно столько же.

Вот загвоздка: нужно закопать много труб — от 1500 до 1800 футов для типичного дома площадью 2000 квадратных футов. (Фактическая длина должна быть рассчитана специалистом на основе оптимальных нагрузок на отопление и охлаждение для дома.) Установка такого размера может стоить до 20 000 долларов в зависимости от почвенных условий и объема копания и бурения.

Например, для дома на большом участке можно использовать трубы, проложенные горизонтально в длинных траншеях глубиной 4 фута.Дома на небольших участках или скалистых уступах могут потребовать трех или четырех отверстий, просверленных примерно на 300 футов прямо вниз, что гораздо более затратно.

Даже при таких значительных начальных инвестициях геотермальные системы настолько энергозатратны, что срок окупаемости является удивительно коротким. Исследование, проведенное Технологическим институтом ВВС США, подсчитало, что в среднем требуется всего семь-восемь лет, чтобы окупить затраты.

Фактическая точка безубыточности зависит от местных тарифов на коммунальные услуги, затрат на земляные работы / бурение, того, насколько хорошо ваш дом изолирован, эффективности выбранной вами модели и того, какие стимулы предоставляют ваше государство или коммунальные службы.Хороший установщик, разбирающийся в вопросах отопления и охлаждения, а также в вашей местной геологии, сможет произвести эти расчеты за вас.

Текущие федеральные льготы ограничиваются стандартной налоговой льготой в размере 300 долларов для установок Energy Star HVAC. (Канадцы, модернизирующие существующий дом с использованием геотермальной энергии, имеют право на федеральный грант в размере 3500 долларов).

Некоторые дальновидные коммунальные предприятия предложили ссуды под низкие проценты домовладельцам, желающим внедрить эту технологию. «Это беспроигрышный вариант», — говорит Стив Розенсток, менеджер по решениям в области энергетики в Edison Electric Institute, ассоциации коммунальных предприятий.«Коммунальные предприятия снижают пиковый спрос на отопление и охлаждение, поскольку их клиенты резко снижают свои счета за электроэнергию».

А поскольку пластиковые контуры заземления должны прослужить 50 или более лет, окупаемость для домовладельцев и для окружающей среды может длиться несколько поколений.

Основы

Что это такое: Электрическая система отопления и охлаждения, которая передает тепло между вашим домом и землей с помощью жидкости, циркулирующей по длинным петлям подземных труб.

Как это работает: Внутренний тепловой насос использует основной цикл охлаждения — испарение, сжатие, конденсацию и расширение — для улавливания и отвода тепла от земли и к земле для обогрева дома зимой и охлаждения летом.

Преимущества: Сокращает счета за отопление и охлаждение дома на 30–70 процентов. Устраняет шум компрессоров и вентиляторов на открытом воздухе. Снижает выбросы парниковых газов за счет посадки 750 деревьев или снятия с дороги двух автомобилей.

На что обращать внимание: Для получения федеральных налоговых льгот насосы должны соответствовать стандартам эффективности Energy Star. Для систем с обратной связью вам потребуется EER, равный 14,1, и COP (коэффициент полезного действия), равный 3,3.

Где это получить: Чтобы найти производителей, посетите веб-сайт Консорциума геотермальных тепловых насосов. Чтобы найти квалифицированных монтажников и проектировщиков, которые знают местную геологию и знают, как рассчитать системы для достижения максимальной эффективности, посетите веб-сайт Международной ассоциации наземных тепловых насосов.

Сколько это стоит: 15 000–20 000 долларов на установку системы, включая контуры заземления, тепловой насос и средства управления. База данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии предоставляет актуальную информацию о государственных программах стимулирования.

Могу ли я его модернизировать? Модернизация системы заземления несложна, если возможно закопать контур заземления. В доме потребуются воздуховоды для распределения прохладного воздуха в жаркие дни. Эти же воздуховоды могут обеспечить теплый воздух зимой.

Некоторые геотермальные тепловые насосы могут быть подключены к существующему устройству обработки воздуха, другие агрегаты поставляются со своим собственным встроенным устройством обработки воздуха. В домах с водяным отоплением также могут использоваться геотермальные системы, хотя могут потребоваться дополнительные радиаторы, поскольку эти системы не достигают более высоких температур, чем топливные котлы. (Это не проблема для теплого пола, который работает при более низких температурах.)

Сколько будет стоить геотермальная система отопления и охлаждения для моего дома в 2021 году?

Вы также должны рассмотреть типы контуров для вашего геотермального теплового насоса.От имеющегося у вас пространства будет зависеть, будет ли горизонтальная или вертикальная система идеальным выбором для вас. Обычно системы с горизонтальным контуром более рентабельны, чем с вертикальным контуром. Тем не менее, должно быть достаточно места для установки горизонтальных петлевых систем.

Характеристики и эффективность

Характеристики вашего устройства и эффективность системы также будут определяющим фактором при определении общих затрат. Эффективность системы будет различаться, но эффективность геотермальной установки обычно составляет от 15 EER (коэффициент энергоэффективности — чем выше число, тем лучше) до более 45 EER для охлаждения.Оценки COP (коэффициент производительности — чем больше число, тем лучше) находятся в диапазоне от 3,0 охлаждения до более 5,0 для нагрева. К популярным функциям, которые ищут домовладельцы, относятся производство горячей воды для бытового потребления, управление Wi-Fi и функции удаленного мониторинга.

В зависимости от этих факторов, а также производительности выбранного вами бренда и опыта квалифицированных установщиков, ваши затраты будут варьироваться от низких до высоких в широком диапазоне.

Какова реальная цена геотермальной системы?

Цены на геотермальное отопление и охлаждение в этой статье рассчитываются без учета каких-либо льгот для местных коммунальных предприятий или 26% федеральных налоговых льгот, которые недавно были продлены Конгрессом до конца 2022 года.

В среднем домовладелец может ожидать, что общие расходы на геотермальное отопление и охлаждение составят от 18 000 до 30 000 долларов. Эта стоимость покроет полную геотермальную установку. Цена может колебаться от 30 000 до 45 000 долларов США с высокопроизводительными системами тепловых насосов с наземным источником питания для больших домов. Очень важно помнить, что размер вашего дома, местоположение, типы почвы, доступная земля, применимость местного климата и состояние существующих воздуховодов, а также ваш выбор теплового насоса будут влиять на общую стоимость геотермального отопления, необходимую для инвестирования.

Поскольку рост рынка геотермального отопления и охлаждения составляет 12% в год, в первую очередь из-за увеличения спроса на высокоэффективные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, использующие устойчивую энергию, это положительно сказалось на расходах потребителей.

По сравнению с геотермальными затратами десять лет назад структура ценообразования становится более конкурентоспособной благодаря тому факту, что все больше производителей предлагают геотермальные тепловые насосы и более опытных и эффективных установщиков.

Геотермальная энергия — самая зеленая и самая удобная система отопления и охлаждения

Геотермальный тепловой насос — это самая экологичная, самая эффективная и самая экономичная из существующих систем отопления и охлаждения.Это потому, что он использует бесплатную возобновляемую солнечную энергию, хранящуюся на вашем заднем дворе, а не сжигает ископаемое топливо. Но что действительно впечатляет, так это уровень комфорта, который он обеспечивает. Наши системы работают дольше на более низких скоростях, делая дом комфортным круглый год. Вы должны испытать это, чтобы поверить в это.

Государственные агентства, такие как EPA и Министерство энергетики, потребительские и промышленные группы, а также владельцы геотермальных систем, все согласны: геотермальное отопление и охлаждение считается самым экологически чистым и энергоэффективным в мире.

Геотермальные системы могут сэкономить до 70% расходов на отопление, охлаждение и горячую воду. Посмотрите, сколько вы можете сэкономить, посетив наш калькулятор экономии. Государственные, местные и коммунальные источники в вашем районе также могут предлагать дополнительные стимулы. Посетите dsireusa.org, чтобы узнать, что доступно.

Более 1 000 000 геотермальных (или наземных) тепловых насосов было установлено в U.S. жилые, коммерческие и правительственные здания. Ежегодно домовладельцы в США устанавливают еще примерно 50 000 геотермальных тепловых насосов.

Энергоэффективные системы

WaterFurnace занимают первое место в рейтинге энергоэффективности, поскольку они могут выдавать более пяти единиц энергии на каждую единицу потребляемой электроэнергии. Сравните это даже с самой лучшей обычной системой, которая вырабатывает менее одной единицы энергии на каждую потребляемую единицу. Это означает, что коэффициент полезного действия превышает 530% по сравнению с наиболее эффективной газовой печью, которая имеет коэффициент полезного действия только 98%.

Комфортные агрегаты

WaterFurnace предназначены для более частой работы на низких скоростях, чтобы обеспечить стабильную температуру во всем доме и помочь устранить горячие или холодные точки. Они обеспечивают комфорт, который нужно испытать, чтобы поверить. А чтобы добиться еще более точного контроля температуры, добавьте нашу систему зонирования IntelliZone2.

Рентабельность

Из-за необычайной эффективности системы WaterFurnace большинство домовладельцев экономят на ежемесячных счетах больше, чем платят за систему при финансировании затрат на установку.Любые дополнительные вложения по сравнению с традиционным оборудованием обычно окупаются всего за несколько лет, и многие домовладельцы видят окупаемость инвестиций в размере 10-20% в течение срока службы системы. Тепловой насос на основе грунта — это технология отопления и охлаждения только , которая окупается.

Тихие системы

WaterFurnace не требуют шумных наружных блоков, которые могут нарушить ваше спокойствие. И мы разработали внутреннюю систему, чтобы она работала как можно тише. Поскольку он будет работать на более низких скоростях более стабильно, уровень шума системы минимален.

Источники уровня звука: Холодильник, геоблок, кондиционер, газонокосилка.

Экологически чистые

Геотермальные системы признаны Агентством по охране окружающей среды США как наиболее экологически чистые, экономичные и энергоэффективные технологии обогрева и охлаждения. Эти системы также сводят к минимуму угрозы кислотных дождей, загрязнения воздуха, парникового эффекта и глобального потепления — проблем, непосредственно связанных со сжиганием ископаемого топлива.Фактически, установка одной геотермальной установки — это экологический эквивалент посадки 750 деревьев.

Источник: Отчет EPA — Кондиционирование космоса: следующий рубеж, geoexchange.org.

Safe

Так как система WaterFurnace не использует для работы природный газ, пропан или масло, нет горения, пламени или дыма, а также нет шансов на отравление угарным газом.

Clean Air

Большие высокоэффективные фильтры MERV 11 входят в стандартную комплектацию большинства наших установок, чтобы обеспечить исключительное качество воздуха в помещении и защитить вашу семью от пыли и пыльцы.Установки WaterFurnace также чаще циркулируют воздух, дополнительно фильтруя его.

Гибкость

Одна компактная установка WaterFurnace обеспечивает отопление, центральное кондиционирование воздуха и дополнительное горячее водоснабжение для всего вашего дома. Конфигурации с горизонтальным, вертикальным и нижним потоком доступны для широкого спектра домашних применений, включая как недавно построенные, так и существующие дома.

Надежный возобновляемый источник энергии

Geothermal — единственный возобновляемый источник энергии, который обеспечивает надежную работу 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, 365 дней в году, что делает его Надежным возобновляемым источником энергии .Используя бесконечный источник энергии в земле, геотермальный тепловой насос работает эффективно и действенно круглый год — в дождь или в ясную погоду, днем ​​или ночью, ветрено или нет. Независимо от того, в каком направлении смотрит ваш дом или в каком климате вы живете, ваша система WaterFurnace будет работать.

Менее навязчивые системы

WaterFurnace не требуют заметного настенного оборудования или наружных блоков, которые неприглядно дополняют внешний вид вашего дома.

Надежные геотермальные установки

не подвергаются суровым погодным условиям или сгоранию топлива, поэтому они служат дольше, чем любая другая система отопления и охлаждения.По данным Министерства энергетики США, геотермальные установки имеют средний срок службы оборудования 25 лет, в то время как подземная петельная система имеет расчетный срок службы материала более 100 лет. Обычные кондиционеры, печи и тепловые насосы обычно служат 15-18 лет.

Источник: Unit — Energy.gov, Loop — исследование Jana Labratories, 2009 г.

Net Zero Homes

Поскольку геотермальные тепловые насосы являются наиболее эффективным способом обогрева и охлаждения, сочетание солнечной и геотермальной энергии — просто лучший способ помочь домам достичь статуса «Net Zero».

Подробнее
Дополнительная экономия

Штаты, муниципалитеты и коммунальные предприятия по всей стране предлагают стимулы для поддержки вашей геотермальной установки. Чтобы узнать о скидках, налоговых льготах или займах под низкие проценты, посетите dsireusa.org

Посетите DSIRE
Чистая среда

Системы WaterFurnace используют бесплатную возобновляемую энергию вашего собственного двора для обогрева и охлаждения вашего дома. Система не выделяет углекислый газ, окись углерода или другие парниковые газы, которые считаются основными источниками загрязнения воздуха в окружающей среде.

Подробнее
Начало работы

Вы решили перейти на геотермальную систему комфорта WaterFurnace. Поздравляю! Но с чего начать? Расслабьтесь, мы проведем вас через весь процесс.

Учить больше
Рекомендуемые установки

WaterFurnace имеет тысячи жилых, коммерческих и государственных установок по всей стране. Просмотрите наши тематические исследования, чтобы узнать больше о таких людях, как вы, которые теперь используют чистую возобновляемую энергию в своих дворах для непревзойденного комфорта и экономии.

Учить больше

Отзывы

Это было все, что рекламировалось. Я вел тщательный учет, и средний ежемесячный счет за коммунальные услуги составлял 175 долларов (за дом площадью 5000 кв. Футов). Это включает в себя отопление, кондиционер, горячую воду, свет и бытовую технику. Я посмотрел на других производителей и, в конце концов, обнаружил, что у них нет того пакета, который есть у WaterFurnace. Я большой поклонник WaterFurnace.

Бенджамин Тернер

Наряду с низкими эксплуатационными расходами нам нравится уровень комфорта. В нашем предыдущем доме было газовое отопление, и казалось, что у нас всегда были холодные и горячие точки. Кажется, что наш новый дом отапливается и охлаждается более равномерно.

Мари Лонг

Посмотреть больше

Сколько стоит геотермальная энергия?

Сколько стоит установка геотермального теплового насоса?

Давайте рассмотрим финансовое обоснование замены устаревшего кондиционера 13 SEER и печи 80 AFUE на высокоэффективное обычное оборудование по сравнению с модернизацией до геотермального теплового насоса WaterFurnace.

Если вы покупаете новое оборудование HVAC, вероятно, это связано с тем, что ваше существующее оборудование приближается к концу срока службы или вы строите новый дом. Оба сценария требуют определенного уровня инвестиций.

Каким минимумом вы были бы довольны в своем доме? Если вы рассматриваете геотермальную энергию, очень вероятно, что для вас важна эффективность. Если вы согласны как минимум на 16 кондиционеров SEER в паре с печью 92 AFUE,
имеет смысл использовать эту стоимость в качестве отправной точки для анализа, потому что она представляет собой минимальную сумму денег, которую вы можете потратить и при этом чувствовать себя комфортно (буквально).

В зависимости от того, где вы живете, стоимость кондиционера 16 SEER и печи AFUE 92 может сильно различаться, но во многих областях она может достигать 13 000 долларов.
Стоимость установки геотермального теплового насоса варьируется в зависимости от многих факторов (география, состав грунта, размер дома, выбранное оборудование и т. Д.), Но может стоить 25 000 долларов в тех же районах.
В настоящее время федеральный налоговый кредит США составляет 26%, который ежегодно уменьшается до 2022 года.Это 6500 долларов в качестве кредита на
ваши налоги, а не просто вычет. Первоначальная разница в стоимости между обычной системой и геотермальной системой составляет всего 5500 долларов. В вашем районе также может быть
другие дополнительные стимулы, которые не будут учитываться при этом расчете.

$ 45000 $ 40000 $ 35000 $ 30000 $ 25000 $ 20000 $ 15000 $ 10000 $ 5,000 $ 0- $ 5,000Initial12345678910111213141516171819202122232425 ($ 4500) ($ 3084) ($ 1637) ($ 159) $ 1,352 $ 2,895 $ 4,473 $ 6,084 $ 7,731 $ 9414 $ 11133 $ 12890 $ 14685 $ 16519 $ 18393 $ 20308 $ 22265 $ 24265 $ 26308 $ 28395 $ 30529 $ 32708 $ 34935 $ 37211 $ 39536 $ 40,912Recoup первоначальные инвестиции 3 года, 10 месяцев $ 40 912 Возврат
Факт

Срок полезного использования подземного коллектора энергии может составлять более 100 лет ^[2] и не требует замены по истечении 25-летнего срока службы внутреннего теплового насоса.Это означает, что затраты на модернизацию следующей системы будут только для внутреннего оборудования и, следовательно, будут намного дешевле.

Некоторые люди могут спросить, «Почему вы не рассчитываете окупаемость всей стоимости геотермального теплового насоса, а не просто разницу между обычным и геотермальным насосом?»

Как мы упоминали выше, большинство людей уже определились с приемлемым минимальным уровнем эффективности, и это связано с определенными затратами.Но для полноты картины давайте сравним затраты на жизненный цикл и окупаемость обеих технологий.

$ 60,000 $ 45,000 $ 30,000 $ 15,000 $ 0-15,000- $ 30,000- 45,000012345678910111213141516171819202122232425Покупка 2-й системы

Как видите, экономия энергии от кондиционера 16 SEER и печи AFUE 92 НИКОГДА не будет
окупить вас в течение срока службы системы.Фактически, у вас все равно будет больше 10 тысяч долларов, когда
систему необходимо было заменить по истечении 16-летнего срока, что еще больше отодвигало вас от окупаемости.

Когда первая установка WaterFurnace, наконец, потребует замены в конце 25-летней отметки, вторая печь
и 2-й кондиционер уже отработает 1/3 своего ожидаемого срока службы — и вы будете
26 046 долларов в целом.Между тем, система WaterFurnace уже окупится за счет
экономия энергии — и принесла дополнительно 28 912 долларов.

Еще одним важным преимуществом геотермальной энергии является то, что подземный коллектор энергии имеет ожидаемый срок службы.
более 100 лет ^[2] . Этот
означает, что исходный коллектор можно использовать со второй установкой WaterFurnace, что делает вторую систему
Более дешевый.

Экономика еще более драматична для -секундной системы WaterFurnace:

Домовладелец, который выбирает печь и кондиционер, должен пройти через свои 3 (и начал с 4) комплект оборудования, чтобы обеспечить срок службы 2 геотермальных установок.

$ 100,000 $ 75,000 $ 50,000 $ 25,000 $ 0-25,000- $ 50,000- 75,000 $ 100,00001234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950 $ 87,05628Покупка 2-й системыПокупка 3-й системыПокупка 4-й системы 79 466 долларов Убыток

1. GeoLink Design Studio основана на доме площадью 2500 кв. Футов на Среднем Западе. Электроэнергия: 0,12 доллара за кВтч, природный газ: 1,50 доллара за кубический фут, годовая инфляция: 2,18%
2. Исследование Jana Laboratories, 2009 г.,
3. ASHRAE
4. Министерство энергетики США

Геотермальные тепловые насосы: стоимость и установка

Перед установкой любой новой системы отопления или охлаждения в доме необходимо провести переоценку и снизить энергетическую нагрузку дома.Более энергоэффективный дом не только снизит стоимость новой системы и счетов за коммунальные услуги, но и значительно повысит комфорт вашего дома. Перед тем, как спроектировать и установить какие-либо системы, мы планируем домашний энергоаудит, в ходе которого энергоаудитор порекомендует улучшения и сделает оценку затрат и экономии энергии за счет этих улучшений. Основные улучшения обычно включают добавление изоляции и мер по герметизации воздуха. Energy Environmental Corporation работает с несколькими квалифицированными домашними аудиторами Energy Star и специалистами по установке и может порекомендовать их.Пожалуйста, свяжитесь с нами для получения ссылок.

Геотермальные тепловые насосы могут быть легко интегрированы с существующими системами, такими как традиционное воздушное или лучистое отопление пола, или могут быть установлены в новом здании. Для систем с принудительной подачей воздуха потребуется тепловой насос «вода-воздух», в то время как для водяных систем лучистого отопления потребуются тепловые насосы «вода-вода». Размер геотермального теплового насоса и размер необходимого контура заземления зависят от требований к отоплению и охлаждению вашего дома и имеют решающее значение для обеспечения эффективности и производительности системы.Емкость геотермальных систем измеряется в тоннах. Как правило, 3-тонная установка должна быть достаточной для среднего дома, но размер дома, потребности в отоплении и охлаждении, местная геология и почва, а также наличие земли — все это факторы, которые будут влиять на правильный размер для вашего конкретного дома. Energy Environmental Corporation имеет опыт установки геотермальных тепловых насосов и может помочь вам правильно определить размер системы.

Закон о восстановлении экономического стимула от 2009 года снял ограничения с бытовых геотермальных тепловых насосных систем.Теперь домовладельцы могут получить федеральную налоговую льготу в размере 30% от стоимости квалифицированной геотермальной системы теплового насоса. См. Наши расценки на систему для получения дополнительной информации.

Проектирование и установка геотермальных систем не являются проектами, выполняемыми своими руками, и поэтому требуют услуг профессионала. Кроме того, интеграция систем геотермального обмена с другими системами в доме требует специальных знаний. Цена геотермальной системы отопления варьируется в зависимости от типа петлевой системы, обычно вертикальной или горизонтальной.В среднем, установка типичного дома площадью 2500 квадратных футов с тепловой нагрузкой 60 000 БТЕ и охлаждающей нагрузкой 60 000 БТЕ будет стоить от 20 000 до 25 000 долларов. Это примерно вдвое больше, чем у обычных систем отопления, охлаждения и горячего водоснабжения, но геотермальные системы отопления / охлаждения могут снизить счета за коммунальные услуги на 40–60%.

Срок окупаемости системы может составлять 2-10 лет, а срок службы системы может составлять 18-23 года, что почти вдвое больше, чем у обычной системы. Кроме того, системы возобновляемых источников энергии увеличивают стоимость вашего дома.В США предусмотрены налоговые льготы за повышение энергоэффективности, включая 30% федеральный налоговый кредит, и многие государственные и коммунальные компании предлагают льготы. Посетите базу данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и повышения эффективности по адресу www.dsireusa.org , чтобы найти стимулы в вашем районе.

Из-за первоначальной стоимости установки геотермальных систем с тепловым насосом финансирование этих систем является очень распространенным явлением. Ежемесячные платежи для финансирования геотермальной системы очень разумны и могут фактически сэкономить деньги домовладельца, как только система будет установлена.Ниже приведены два примера финансирования. Для получения дополнительной информации, включая информацию о льготах и ​​стоимости интегрированных систем, посетите нашу веб-страницу, посвященную ценам на системы.

Пример 1
Стоимость проекта: $ 25 000
Скидка / первоначальный взнос: 5000 долларов США
Сумма финансирования: 20 000 долл. США
Процентная ставка: 7,99%
Срок: 240 месяцев
Оплата: $ 166.00

Пример 2
Стоимость проекта: $ 15 000
Скидка / авансовый платеж: $ 0
Сумма финансирования: 15 000 долл. США
Процентная ставка: 8.99%
Срок: 180 месяцев
Оплата: $ 142,50

Вернуться на:

Как работают геотермальные тепловые насосы
Типы контуров заземления
Преимущества и эффективность геотермальных тепловых насосов

Как работает геотермальное отопление и охлаждение?

Геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха становятся все более популярными по всей стране, поскольку домовладельцы ищут более энергоэффективные варианты и решения для снижения воздействия на окружающую среду. Возможно, вы слышали об этом типе систем, но у вас все еще есть вопросы о том, как работают геотермальные системы отопления и охлаждения? Специалисты Energy Savers по геотермальным системам отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха объясняют, что вам нужно знать.

Части геотермальной системы

Прежде чем мы перейдем к тому, как работает геотермальное отопление и охлаждение, нам необходимо обсудить различные компоненты, из которых состоят эти системы. Если у вас есть печь и кондиционер, оборудование сильно отличается от того, к чему вы привыкли. Ключевые компоненты включают:

Геотермальная петля

Геотермальный контур (также называемый контуром заземления или контуром заземления) представляет собой сеть подземных трубопроводов. Петля может быть установлена ​​на участке горизонтально, спирально или вертикально и может быть открыта или закрыта.В разомкнутом контуре в качестве источника тепла и теплоотвода используется колодец или близлежащий водоем, а вода из этого источника — для передачи тепла. Замкнутый контур удерживает собственную жидкость внутри труб для передачи тепла, которая обычно представляет собой смесь воды и антифриза.

Геотермальный тепловой насос

В геотермальном тепловом насосе находится компрессор, теплообменник и другие ключевые компоненты системы. Тепловой насос перемещает жидкость через контур заземления для обмена теплом между воздухом в помещении и землей или источником воды.

Распределительная система

Для распределения кондиционированного воздуха по домам геотермальные системы могут быть сконфигурированы как принудительный воздух или вода в воду. Система принудительной подачи воздуха использует воздухоочиститель и воздуховоды для перемещения воздуха по дому. В системе «вода-вода» трубопроводы проходят через стены и полы в доме или устанавливаются плинтусы. Жидкость проходит через это оборудование для передачи тепла.

Как работает геотермальное отопление и охлаждение?

Геотермальные системы отопления и охлаждения работают иначе, чем традиционные печи.Печь сжигает топливо для создания тепла, тогда как геотермальный тепловой насос обменивается теплом между землей или водным источником и воздухом для обогрева дома. Поскольку температура под землей круглый год остается постоянной от 50 до 60 градусов, его можно использовать в качестве источника тепла. Жидкость в контуре заземления поглощает тепло от Земли, а затем передает его тепловому насосу, где его теплообменник передает тепло от жидкости к воздуху.

Процесс геотермального охлаждения очень похож на работу кондиционера или воздушного теплового насоса.Тепло поглощается из воздуха внутри дома и отводится. В то время как кондиционеры и воздушные тепловые насосы отводят тепло в воздух снаружи, геотермальный тепловой насос использует землю в качестве радиатора. Он выделяет тепло под землей или в водоем, в зависимости от конфигурации контура.

Преимущества геотермального отопления и охлаждения

Теперь, когда вы понимаете, как работает геотермальное отопление и охлаждение, давайте посмотрим, почему эта система предпочтительнее других вариантов HVAC.

• Снижение эксплуатационных расходов — Эти системы не сжигают топливо и обеспечивают коэффициент использования электроэнергии до 5: 1, обеспечивая до 5 единиц энергии на каждую единицу потребляемой электроэнергии. Геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха очень доступны по цене, что позволяет домовладельцам экономить примерно 70 процентов на ежемесячных счетах за электроэнергию по сравнению с обычными системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
• Экологически чистый — поскольку они не потребляют ископаемое топливо и могут похвастаться высокоэффективным потреблением электроэнергии, геотермальное отопление и охлаждение является более экологически чистым вариантом обеспечения комфорта в помещении.
• Длительный срок службы оборудования — геотермальные системы отопления и охлаждения служат дольше, чем обычное оборудование HVAC. Хотя геотермальные тепловые насосы служат примерно столько же, сколько и обычные кондиционеры (от 12 до 15 лет при надлежащем уходе), компоненты контура заземления могут прослужить более 50 лет! Петля хорошо защищена землей, и ее нелегко повредить.

Узнайте больше о геотермальных вариантах HVAC для вашего дома

Остались вопросы о том, как работает геотермальное отопление и охлаждение? Заинтересованы в смете на установку на вашем участке? Позвоните в Energy Savers сегодня, чтобы пообщаться с нашей командой и записаться на прием.Наши опытные специалисты позаботятся о том, чтобы вы понимали все тонкости работы геотермальных систем отопления и охлаждения, чтобы вы могли в полной мере осознать огромные преимущества, которые эти системы предоставляют!

Подходит ли геотермальная энергетическая система для вашего дома?

Геотермальная энергия — это тепло, которое исходит из недр земли — области камина, где температура постоянно колеблется от 45 до 75 градусов по Фаренгейту. Геотермальные электростанции используют это тепловое тепло для производства электроэнергии.Мы также можем использовать эту энергию для обогрева или охлаждения домов напрямую через бытовую геотермальную энергетическую систему.

Жилые геотермальные системы используют тепловой насос для обмена теплом с землей, чтобы обогревать дом зимой и охлаждать его летом. Эти системы имеют значительные экологические преимущества. Во-первых, геотермальная энергия — это чистый источник энергии, и для работы системы требуется лишь небольшое количество электроэнергии. Кроме того, геотермальная энергия доступна 24 часа в сутки, что делает ее надежным источником энергии с чрезвычайно низким углеродным следом.

Выбор лучшей геотермальной системы для вашего дома зависит от вашего местного климата, количества земли, доступной вам, и состояния почвы. Если вы заинтересованы в использовании геотермальной энергии в своем доме, важно понимать различные доступные варианты, включая системы с обратной связью, без обратной связи и гибридные системы.

Системы с обратной связью

Этот тип геотермальной энергетической системы является наиболее распространенным и обычно включает в себя две разные петли, сделанные из пластиковых труб.Первый — это контур хладагента, который установлен внутри вашего дома. Второй — водяной контур, который обычно закапывают под землей.

По мере того, как жидкость циркулирует по внешней трубе, земля нагревает ее. Затем жидкость попадает в дом, где она обменивается теплом с контуром хладагента. Следует знать три разновидности замкнутых систем:

1. Вертикальная петельная система

В этой геотермальной системе трубка устанавливается вертикально в земле. Если у вашей собственности ограничено количество доступной земли или вы хотите минимизировать воздействие на ландшафтный дизайн, этот вариант может быть идеальным.Однако, если вы живете в районе с каменистой почвой, рытье ям глубиной от 100 до 500 футов может оказаться слишком трудным.

Из всех систем с обратной связью вертикальные системы считаются самыми дорогими в установке. Однако общая стоимость будет зависеть от множества факторов, включая факторы окружающей среды, нормативные требования и площадь в квадратных метрах. Проконсультируйтесь со специалистом, чтобы получить точную смету.

2. Горизонтальная петля

Для этого типа геотермальной системы вы устанавливаете трубы горизонтально, что обычно более эффективно, чем вертикальная установка.Однако для этого требуется больше земли, чем для вертикальной системы. Кроме того, если трубопровод находится ближе к поверхности земли — от 3,5 до 6,5 футов — на него с большей вероятностью повлияют погодные условия. Поэтому его обычно не рекомендуют домовладельцам, которые видят долгие или холодные зимы.

Эта геотермальная система с замкнутым контуром обычно дешевле, чем ее вертикальный аналог, что делает первоначальную установку более доступной. Свяжитесь со специалистом, чтобы узнать больше о конкретных требованиях к земле и ценах.

3. Петельная система пруд / озеро

Есть ли у вас на земле водоем? Если это так, вы можете выбрать эту геотермальную энергетическую систему, в которой вы устанавливаете трубки на дне пруда или озера. Трубопровод укладывается в змеевик, также называемый «обтягивающим» замкнутым контуром, на глубине не менее восьми футов под поверхностью воды, чтобы предотвратить замерзание зимой.

Эта геотермальная система идеальна, когда она является жизнеспособным вариантом, поскольку она обычно дешевле, чем другие установки. Цена варьируется в зависимости от того, насколько близко водоем находится к вашему дому.

Системы с открытым контуром

Подобно замкнутой системе пруд / озеро, разомкнутой системе требуется вода из колодца или поверхностного водоема. Жидкость направляется в трубопровод и к тепловому насосу, где тепло передается контуру хладагента. Затем вода возвращается в землю через колодец или поверхностный сброс. Этот вариант лучше всего подходит для домовладельцев, у которых есть достаточный запас чистой воды и которые могут соответствовать всем местным нормам и правилам.

В среднем системы с разомкнутым контуром дешевле в установке, чем с замкнутым контуром, что позволяет сэкономить до 60% затрат.Однако имейте в виду, что эти системы также требуют большего обслуживания, чем другие геотермальные системы, включая замену фильтров, смягчение воды и испытания скважин.

Гибридные системы

Гибридные системы

не так привычны, как системы с замкнутым или разомкнутым контуром, но они все еще доступны.

Они используют комбинацию геотермальных ресурсов, таких как стоячие колонные колодцы и градирни. Эти геотермальные системы в основном используются для охлаждения, а не для обогрева, что делает их жизнеспособным вариантом для домовладельцев в более теплых регионах.

Выбор подходящей геотермальной системы

Если вы планируете перейти на геотермальную энергию, вы получите множество преимуществ. Геотермальные тепловые насосы обычно потребляют на 25-50 процентов меньше электроэнергии, чем обычные системы отопления и охлаждения. Кроме того, они, как правило, тише, служат дольше и требуют меньшего обслуживания, чем обычные системы. Вы можете ежегодно экономить до 60 процентов на отоплении и до 50 процентов на охлаждении. Кроме того, вы можете воспользоваться федеральными налоговыми льготами, чтобы снизить затраты на установку.

Перед тем, как переключиться, изучите и решите, какой тип системы подходит вам. Все варианты с замкнутым, разомкнутым и гибридным циклами имеют свои плюсы и минусы, но каждый из них дает домовладельцам ключевые преимущества. Определение того, какой тип системы подходит для вашей жизненной ситуации, приведет к долгосрочному удовлетворению.

Посмотрите, как работает жилая геотермальная система, в этом видео от Министерства энергетики США: