Содержание:
Общеизвестен факт, что обогрев частного дома с помощью теплового насоса – самый эффективный способ из всех в настоящий момент существующих. Тема многих беспокоит собственников дома в силу непрерывного удорожания источников энергии либо их отсутствия в той или иной местности. Рассмотрим подробнее, что собой представляет геотермальное отопление частного дома, как оно функционирует и что нужно для его монтажа.
Принцип их работы геотермальных систем
Если вы никогда не прикасались к задней части своего домашнего холодильника, где расположена решётка теплообменника, то пробуйте это сделать. Вы обнаружите, что решётка горячая. Она нагревается оттого что передает наружу тепло из пространства в середине, где хранятся продукты. В результате температура внутри уменьшается, а с наружи тепло рассеивается в кухонной комнате. Иначе говоря холодильная машина переносит тепловую энергию из одного места в иное.
Тепловой насос – это та же холодильная машина, только действует наоборот. В том и состоит принцип их работы геотермального отопления, чтобы тепло, имеющееся с наружи дома, перенести во внутрь для его обогревания. В теории любое вещество или тело, чья температура выше полного нуля (минус 273 ?С), имеет тепло в виде энергии движения молекул. Что уж говорить о температуре грунта ниже глубины обмерзания, которая всегда постоянна и держится в пределах плюс 5—7 ?С.
Для справки. Убедиться в этом можно, опустившись в глубокий подвал. В нем температура воздуха одинакова целый год. Благодаря этому летом геотермальные системы отопления в основном будут работать наоборот, принося в дом свежесть вместо тепла.
Сама по себе температура +7 ?С для обогревания сооружения негодна, это ясно. Задача, которую решает геотермальная нагревательная система, как раз и заключается в том, чтобы взять часть этого тепла, скорректировать и перенести в дом. Для данной цели в земле устраивается теплосъемный контур из множества труб, проложенных ниже глубины обмерзания. По контуру постоянно двигается незамерзающая жидкость, побуждаемая байпасом.
Нагревшись до температуры земли, жидкость попадает в теплообменник – мини-парогенератор. Там она обменивается теплом со вторым контуром, где двигается хладагент (фреон), который расположен под давлением, создаваемым компрессором. Благодаря этому хладагент испаряется при небольшой температуре, отбирая большое количество тепла из первичного контура.
Дальше, проходя расширительный клапан, фреон поступает во второй теплообменник – конденсатор. При этом его давление падает и хладагент конденсируется, передавая тепло уже третьему контуру – нашей системе отопления. В этом и заключается принцип геотермального отопления, когда система переносит энергию с наружной стороны в дом с меньшими расходами. Ведь выходит, что для ее работы нужна электроэнергия для вращения роторов двигателей компрессора и насосов. Приблизительно на обогрев частного дома площадью 300 м2 используется 3 кВт/ч электричества. Подробнее о принципе работы рассказано на видео:
Виды геотермальных систем
По сути, системы могут отличаться только строением наружного контура, в остальном оборудование применяется одинаковое. В настоящий момент есть 3 вида внешних контуров:
- прокладываемый в земле горизонтально;
- вертикальные геотермальные зонды;
- погружаемый на дне находящегося поблизости водоема.
В варианте который был первым много труб ложится по дну горизонтального котлована расчетной площади. Минус данного варианта в том, что монтаж геотермального отопления востребует много свободного пространства на земельном участке и рекомендован к применению на строительном шаге дома, когда вырыть котлован и закопать трубы можно прямо под будущим домом.
Вертикальные зонды в виде пучков труб с носителем тепла опускаются во внутрь глубоких скважин. Данный способ – весьма популярен, так как доступен на небольших участках, уже застроенных хозяином. Погружение контура на дне водоема применяется по мере возможности, иначе говоря если есть наличие аналогичного водоема. По эффективности работы системы эти 3 способа практически не отличаются, есть разница исключительно в цене строительства.
Вывод. Главное немаловажное достоинство, которым обладают геотермальные тепловые отопительные насосы – чрезвычайно высокая эффективность. Но это преимущество нивелируется данным недостатком, как затрудненность и достаточно высокая стоимость работ и оборудования. В дополнение система зависит от сети, так что придется дополнительно расщедриться на дизельный генератор, чтобы не замерзнуть на случай выключения.
Рекомендации по монтажу
Сразу обмолвимся, что геотермальное отопление, сделанное собственными руками – это миф. Работы, которые связаны с расчетами длины контуров и мощности теплообменной установки, да и проектной разработкой в общем может выполнить только профессионал, который имеет инженерное возникновение и опыт. Что касается внедрения проекта, то здесь не обойтись без землеройной или бурильной техники, не станете же вы копать котлован ручным способом. То же касается и монтажа труб, их прокладки в дом и установки оборудования.
Одно, что вы можете сделать своими руками, — это собрать домашнюю систему отопления. На данную тему можно получить достаточно информации в других статьях. Мы же дадим несколько общих рекомендаций:
- с компанией – генеральным подрядчиком следует заключить официальный договор и обговорить в нем все моменты;
- в силу особенностей работы гелиосистем для обогревания частного дома лучше всего подойдет низкотемпературная отопительная схема. К подобным относятся теплые полы и плинтусные водяные конвекторы. Можно поставить и радиаторы классического типа, но про это намерении необходимо заблаговременно сообщить специалистам, занимающимся расчетами теплового насоса;
- чтобы подстраховаться не помешало бы иметь в доме вспомогательный котел, хорошо бы – энергонезависимый, работающий на дровах или дизельном топливе. Это позволит избежать обстоятельств, когда вы можете остаться без отопления посреди зимы в результате какой-либо неисправности системы или аварии;
- с той же целью необходимо приобрести дизельный или бензиновый генератор электроэнергии. Классические бесперебойники не подойдут, им не хватит мощности или заряда;
лучше всего, когда теплообменная установка геотермального отопления располагается в подвале или первом этаже дома, вместе с другим тепловым оборудованием. Так удобнее и дешевле подводить коммуникации.
Заключение
Тепловой насос, как детище самых передовых технологий, пользуется большой популярностью в государствах западной Европы. У нас он считается малодоступной роскошью ввиду немалой стоимости. Даже богатые граждане не торопятся вкладывать в подобное отопление, так как владеют коттеджами площади приличных размеров, где геотермальный обогрев будет окупаться неограниченно долго. С этой точки зрения замечательным вариантом считается дом 150 м2 площади.
