Геотермальное отопление дома принцип работы: Геотермальное отопление: принцип работы, практическое использование, перспективы

Содержание

Геотермальное отопление. Принцип работы, технология и устройство теплового насоса для обогрева дома и геотермального контура в составе этой системы теплоснабжения. Под ключ от ЕвроТепло78.рф

Заявка на подробный расчёт:

Оставьте заявку и наш технический специалист свяжется с Вами для составления подробного расчёта.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ?

Тепловой насос – это холодильная машина (как обычный холодильник или кондиционер), задача которого является перенос тепла из одного места в другое. Обычный холодильник забирает тепло из внутренней камеры (где находятся продукты) и выводит тепло на заднюю стенку холодильника (черный радиатор). Тепловой насос работает также, он забирает из земли тепло и переносит его в ваш дом. Источником тепла служит неисчерпаемое тепло ядра нашей планеты.

Для установки теплового насоса не требуется большая строительная техника! Ваш облагороженный участок не пострадает. В любой части вашего участка в земле устанавливается кольцо диаметром 1.5 метра и глубиной 0,9 метра, в нем будут находится все подземные ПНД трубы для забора тепла из под земли. От этого кольца подводятся к вашему дому 2 пнд трубы, по одной уходит холодная жидкость, по другой приходит более теплая жидкость. В техническом помещении вашего дома устанавливается тепловой насос размером 60х50х1200 см. Он подключается к вашей системе отопления дома и к бойлеру горячей воды.

Тепловой насос экономически выгоден т.к. стоимость отопления при правильном использовании дешевле чем магистральный газ!

Несмотря на кажущуюся простоту работ, не стоит организовывать геотермальное отопление своими руками, так как не каждый может разобраться какое оборудование стоит поставить в доме Зачастую небрежность в рассчетах может привести к нежелательным последствиям.

Как рассчитать потребность вашего дома в тепловой энергии, а следовательно и длинну необходимую для скважин подскажут наши менеджеры. Вам лишь необходимо набрать номер и нажать на кнопу позвонить.

ПРИЕМУЩЕСТВО ГЕОТЕРМАЛЬНОГО ОТОПЛЕНИЯ

— Затраты на электричество ниже до 80%:

на 1 кВт электроэнергии вырабатывается 4-5 кВт тепла.

— Безопаснее и дешевле газа

(до 2-х раз дешевле магистрального газа и до 6 раз дешевле газгольдера (газ пропан).

— В 12 раз быстрее подключения магистрального газа.

(установка теплового насоса 1 месяц, подключение магистрального газа (метан) 10-14 месяцев если посёлок газифицирован.)

— Безопасность

В тепловом насосе нет огнеопасных материалов и отсутствует процесс горения, нет загрязняющих выбросов, нет запаха газа.

— Простота установки

нет необходимости в получении разрешительной документации и не требует согласования (по сравнению с магистральным газом).

— Долговечность работы

срок работы теплового насоса 20-50 лет, потом меняется только компрессор в тепловом насосе.

ПОЧЕМУ Я НИКОГДА НЕ СЛЫШАЛ ПРО ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ?

В России большинство людей живут в квартирах, там есть электричество и газ. В частных домах живёт около 26% людей, почти половина этих домов газифицированные, остальные топят электричеством, дровами, пелетами, дизельным топливом, газгольдером или тепловым насосом. Поэтому о тепловых насосах в России мало кто знает.

В Финляндии в частных домах живет больше половины населения страны и там тепловые насосы используются часто.

Тепловые насосы используются в России 1980-х годов, в 1986 году «Киевнаучфильм» снял научно популярный фильм в про тепловые насосы, где всё подробно рассказано как он работает и где его применяют. Посмотреть его можно тут:

ТЕПЛОВОЙ НАСОС

Наши тепловые насосы (ЕвроТепло78) имеют ряд преимуществ по сравнению с другими производителями.

— Он имеет встроенный 7” сенсорный компьютер, с помощью его вы всегда видите всю информацию о системе отопления вашего дома, температуру ГВС, температуру на улице, температуру в системе отопления и в вашем доме.

Так же вы можете настроить его выключение и выключения, по времени (ночью электричество в 2 раза дешевле, тем самым по ночам отапливать дом дешевле), по погоде на улице (чем холоднее на улице, тем сильнее он будет топить).

— Сердце теплового насоса — это компрессор, мы используем спиральные компрессоры Copeland (США) от лидера производителя специальной версии для тепловых насосов «ZH».

Некоторые производители экономят на компрессорах и устанавливают версии для кондиционеров, которые в первую очередь рассчитаны для приготовления холода, а не тепла.

— Так же он может включать и выключать другие источники отопления (резервные).

Многие знают наш климат в Северо-Западном регионе, обычно зимой не более -10 градусов и всего 10-15 дней за всю зиму когда на улице -20….-26 градусов.

Поэтому можно установить тепловой насос меньшей мощности.

Если у вас дом в -26 требует 15 кВт тепла, а насос установлен на 10кВт, то для получения не достающих 5 кВт тепловой насос включит электрический котёл.

Мы всегда готовы ответить на любые ваши вопросы как по телефону, так и в живую в нашем офисе.

Мы всегда готовы вам показать действующие объекты которые топятся от теплового насоса.

Например в п. Хапо-ое дом площадью 330 кв. м. отапливается Тепловым насосом серии HP10.

Вся информация данного сайта защищена авторскими правами. Данная информация не может быть воспроизведена ни в какой форме, никакими средствами без предварительного письменного разрешения. Посетителям и пользователям не разрешается изменять, распространять, публиковать материалы сайта для общественных или коммерческих целей.

Геотермальное отопление односемейного жилого дома

Авторы: Ниязов Артур Рашидович, Чиркин Дмитрий Олегович, Савельев Олег Вячеславович

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №21 (125) ноябрь-1 2016 г.

Дата публикации: 01.11.2016 2016-11-01

Статья просмотрена: 394 раза

Скачать электронную версию

Скачать Часть 2 (pdf)

Библиографическое описание:

Ниязов, А. Р. Геотермальное отопление односемейного жилого дома / А. Р. Ниязов, Д. О. Чиркин, О. В. Савельев. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 21 (125). — С. 184-186. — URL: https://moluch.ru/archive/125/34836/ (дата обращения: 20.01.2023).

В данной статье рассмотрена система геотермального отопления, используемая в односемейном жилом доме: её содержание, установка, преимущества и недостатки.

Ключевые слова: геотермальное отопление, инженерные системы, почвенный теплообменник, тепловой насос, энергопассивный дом

На сегодняшний день существует огромное множество способов отопления жилых помещений. Безусловно, самым выгодным из них является отопление с использованием природного газа. Но ввиду сложностей установки, небезопасности оборудования, а также быстрое уменьшение объёмов оставшегося в природе газа (месторождений осталось на 40–60 лет интенсивного использования [1]) эта система отопления прекращает быть идеальной и комфортной.

Также наибольшая часть систем создания микроклимата в помещениях использует не возобновляемые источники энергии, что не соответствует текущему вектору их развития. Данные источники мало того, что конечны в объёмах, но и к тому же вредоносны для экологии. Эта проблема заставляет искать и выдумывать альтернативные источники и способы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в помещениях. В этой статье будет рассмотрена система геотермального отопления односемейного жилого дома, которая на данный момент является самой эффективной и экономичной из альтернативных систем создания микроклимата.

Несмотря на данные достоинства и ввиду статуса «новинки» данная система пока только получает развитие в нашей стране. Но данный способ сам по себе новым не является, это принцип теплового насоса, имеющегося в каждом холодильнике. Принцип работы данного теплового насоса основан на «цикле Карно» [2]. В качестве источника тепла выступает грунт или вода, а в качестве посредника — вода или антифриз. Посредник циркулирует по жидкостному контуру, который взаимодействует с источником тепла. Система геотермального отопления может быть использована в трёх вариациях: с вертикальным или горизонтальным контуром.

Первый вариант не требует большой площади, но является самым сложным в исполнении, так как трубы должны быть опущены в скважины от 40 до 150 метров в глубину.

Рис. 1. Пример вертикального залегания труб в системе геотермального отопления

Горизонтальный контур имеет два варианта исполнения. Трубы можно уложить «змейкой» в грунт. Важно, чтобы глубина укладки была ниже глубины промерзания грунта. Данный способ требует большего пространства, чем вертикальный, но при этом не сложен в установке.

Рис. 2. Пример горизонтального залегания труб в системе геотермального отопления

Также трубы можно уложить спиралью на дне водоема, при его наличии ближе 100 метров от дома. Данный способ укладки труб является самым экономичным из перечисленных и, пожалуй, самым простым в установке.

Рис. 3. Пример водоразмещённого залегания труб в системе геотермального отопления

Кроме того, существует четвёртый тип контура, который получил название «комбинированный». Он является средним между первыми двумя вариантами. В данном случае труба укладывается в грунт не «змейкой», а в виде цилиндрической пружины, что позволяет сэкономить на площади почвенного теплообменника [3].

Если сравнить с газовым котлом, то теплоноситель не нуждается в нагреве насосом до большой температуры, потому что отсутствует возникновение конденсата при обратном проходе [4]. Тем самым при низких температурах экономится энергия. Из этого следует, что наилучшим вариантом распределения полученного тепла в помещении является тёплый пол, потому что теплопотери сводятся к минимуму (зависимость от перепада температур не страшна, так как в данном случае перепад будет малым) и воздух, поднимающийся от тёплого пола, не соприкасается со стенами.

Преимущества:

Экологически чистый способ отопления для человека и окружающей среды.
Грунт «хранит» около 90 % солнечной энергии. Зимой также сохраняется довольно большой запас тепла, необходимо лишь передать его в дом с помощью конкретного оборудования (тепловой насос и теплообменник).
Возможность установки данного вида энергии повсеместно и малые расходы на её эксплуатацию.
Возможно получение дармового тепла, то есть при затратах 1 кВт электроэнергии можно получить в среднем 3, а иногда и 5 кВт тепла.

Недостатки:

Довольно высокая стоимость оборудования и его установка (окупаемость около 5 лет).
Не возможна работа без электроэнергии.
Громоздкость наружного контура.

Несмотря на звание альтернативной системы, геотермальное отопление уже может по праву соперничать страдиционными системами создания микроклимата впомещении. Она работает по довольно простому принципу, не сложна вобслуживании. Появление такой системы— огромный вклад вбудущее энергопассивных домов, ведь она эффективна, использует возобновляемый источник энергии ивыгодна, даже учитывая её долгую окупаемость.

Литература:

1. Что такое геотермальное отопление // Геотерм-Комфорт. URL: http://geotherm-comfort.ru/geoterm/geotermalnoe-otoplenie.html (дата обращения: 28.10.2016).

2. Васильев Г. П. Теплохладоснабжение зданий и сооружений с использованием низкопотенциальной энергии поверхностных слоев Земли //. —: М.: Издательский дом «Граница», 2003. — С. 176.

3. А. Е. Денисова, А. С. Мазуренко, Ю. К. Тодорцев, В. А. Дубковский. Использование энергии грунта в теплонасосных гелиосистемах энергоснабжения // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2000. — С. 27–30.

4. Геотермальное отопление дома: принцип работы и устройство. // Строй Советы. URL:http://stroisovety.org/geotermalnoe-otoplenie-doma/ (дата обращения: 29.10.2016).

Основные термины (генерируются автоматически): геотермальное отопление, тепловой насос, система, возобновляемый источник энергии, горизонтальный контур, почвенный теплообменник.

Ключевые слова

инженерные системы, тепловой насос, геотермальное отопление, почвенный теплообменник, энергопассивный дом

геотермальное отопление, инженерные системы, почвенный теплообменник, тепловой насос, энергопассивный дом

Геотермальное отопление и охлаждение | Департамент энергетики

Управление геотермальных технологий

Ищете альтернативу новой печи или системе кондиционирования воздуха для вашего дома, здания, кампуса или сообщества? Технологии геотермального отопления и охлаждения являются отличным вариантом.

Что такое геотермальный тепловой насос?

Тепловые насосы перемещают тепло из одного места в другое с помощью электричества. Кондиционеры и холодильники являются двумя распространенными примерами тепловых насосов. Тепловые насосы также могут использоваться для обогрева и охлаждения зданий.

Температура на глубине около 30 футов под поверхностью остается относительно постоянной круглый год — от примерно 50°F (10°C) до 59°F (15°C). Для большинства районов США это означает, что температура почвы обычно выше температуры воздуха зимой и ниже температуры воздуха летом.

Геотермальные тепловые насосы используют постоянную подземную температуру для эффективного обмена температур, нагревания домов зимой и охлаждения домов летом.

Геотермальные тепловые насосы используют постоянную подземную температуру неглубокой земли в качестве накопителя тепла, что обеспечивает эффективное отопление и охлаждение. Системы могут различаться по типу коллектора и используемым соединениям.

Что входит в систему геотермального теплового насоса?

Система геотермального теплового насоса включает:

Подземный коллектор тепла — Геотермальный тепловой насос использует землю в качестве источника и поглотителя тепла (накопителя тепла) с помощью ряда соединенных труб, закопанных в землю рядом со зданием. . Петлю можно закапывать как вертикально, так и горизонтально. В нем циркулирует жидкость, которая поглощает или отдает тепло окружающей почве в зависимости от того, холоднее или теплее окружающий (внешний) воздух, чем почва.
Тепловой насос — Когда температура окружающей среды ниже температуры земли, геотермальный тепловой насос забирает тепло из жидкостей коллектора, концентрирует его и передает зданию. Когда температура окружающей среды выше температуры земли, тепловой насос отводит тепло от здания и хранит его под землей.
Подсистема распределения тепла — Традиционный воздуховод обычно используется для распределения нагретого или охлажденного воздуха от геотермального теплового насоса по всему зданию.

URL видео

Где можно использовать геотермальные тепловые насосы?

Геотермальные тепловые насосы могут быть:

Используются для обогрева и охлаждения одного дома, одного предприятия или всего сообщества (кампус колледжа, район и т. д.)
Реализовано в рамках нового строительства или добавлено задним числом для существующих зданий
Устанавливается в городской или сельской местности.

Некоторые системы могут снабжать дома и предприятия горячей водой.

Подробнее: Выбор и установка геотермальных тепловых насосов

Геотермальные тепловые насосы

можно масштабировать для удовлетворения потребностей всего сообщества в отоплении и охлаждении в одной сети, как показано на этом рисунке. Другие технологии геотермального отопления и охлаждения, такие как централизованное теплоснабжение, также могут использоваться в коммунальной системе.

Является ли геотермальный тепловой насос таким же, как воздушный тепловой насос?

Нет, геотермальные тепловые насосы отличаются от воздушных тепловых насосов. Геотермальные тепловые насосы обмениваются теплом с землей, а воздушные тепловые насосы обмениваются теплом с воздухом.

Было доказано, что по сравнению с системами с воздушным источником геотермальные системы работают тише, служат дольше и требуют меньше обслуживания, и они не зависят от температуры наружного воздуха. Геотермальные системы обычно дороже, чем источники воздуха, но дополнительные затраты часто окупаются за счет экономии энергии.

Возможности финансирования геотермальной энергии сообщества

В июле 2022 года Министерство энергетики США (DOE) объявило об объявлении о возможностях финансирования проектирования и развертывания геотермального отопления и охлаждения сообществ (FOA), в рамках которого будет выделено 300 000–13 миллионов долларов на проекты, которые помогают сообществам в проектировании. и развертывание геотермальных систем централизованного теплоснабжения и охлаждения, организация соответствующей подготовки кадров, а также выявление и решение проблем экологической справедливости.

FOA поможет расширить геотермальную энергию в масштабах сообщества, поддерживая новые системы и разрабатывая тематические исследования, которые будут тиражироваться по всей стране.
Заявки закрыты в октябре 2022 года. Подпишитесь на информационный бюллетень The Drill Down, чтобы получать обновления о выборах и будущих FOA.

Чтобы ознакомиться с различными типами геотермальных тепловых насосов, посетите страницу EnergySaver Министерства энергетики или узнайте больше о выборе и установке геотермальных тепловых насосов .

Что такое геотермальный тепловой насос и как он работает?

Перейти к содержимому

Геотермальные насосы извлекают из земли и воды накопленную солнечную энергию, а затем передают ее в домашний контур. Эта идея не нова. Теория была разработана в 1852 году лордом Кельвином, однако получила широкое распространение лишь в конце 20 века.

Потратив 1 кВт электроэнергии, можно получить от 2 до 6 кВт тепла. Такие установки используют энергию не на производство тепловой энергии, а на ее передачу. Максимальной мощности можно достичь при температуре в контуре отопления до +35 градусов. Эти установки прекрасно сочетаются с теплыми водяными полами.

Принцип действия

Источником тепла может быть любая среда вне помещения, где температура зимой выше 0 градусов. Это может быть незамерзающий водоем, река, колодец с достаточным количеством воды или другие подземные источники.

Принцип действия геотермального теплового насоса заключается в том, что тепло от источников передается установке, преобразуя ее и передавая в контур отопления.

Трубопровод с большой протяженностью, проложенный в теплой среде. Трубопровод заблокирован, насос обеспечивает движение. Теплоноситель нагревается до температуры окружающей среды – + 5 градусов. Проходя через первый теплообменник, он отдает тепло хладагенту. В качестве хладагента используется фреон. В жидком состоянии позволяет производить монтаж.

По мере поступления тепла от источников его температура постепенно повышается и переходит в газообразное состояние. Затем он поступает в компрессор, где сжимается и выделяется большое количество тепла. Газ выходит из компрессора с температурой от 35 до 65 градусов. Поступая в конденсатор, он передает тепловую энергию теплоносителю, который подается в контур. Сам фреон попадает в сливной клапан. Происходит резкое падение давления, фреон снова охлаждается и сжижается, после чего возвращается в испаритель, где начинается новый цикл.

Преимущества геотермальных тепловых насосов

Отказ от использования газа в качестве основного источника энергии.
Исчезает проблема цен на газ. Из-за низкой калорийности газа растут затраты и снижается мощность газовых котлов.
Снимает вопрос о подключении дома к газу и постройке топки с усложненными нормами, отпадает вопрос об установке дымоходов.
Общая безопасность проживающих в доме людей повышается.
Обслуживание котла не требуется.
Малое потребление электроэнергии.
Обеспечение жителей горячей и теплой водой, охлаждение в летний период.
Высокий КПД и специальные тарифы на электроэнергию позволяют свести затраты к минимуму.
Надежная работа с постоянными характеристиками мощности.
Срок службы компрессора – 30 лет.
No related posts.

Геотермальное отопление дома принцип работы: Геотермальное отопление: принцип работы, практическое использование, перспективы

Заявка на подробный расчёт:

{{ modalText }}

КАК ЭТО РАБОТАЕТ?

ПРИЕМУЩЕСТВО ГЕОТЕРМАЛЬНОГО ОТОПЛЕНИЯ

ПОЧЕМУ Я НИКОГДА НЕ СЛЫШАЛ ПРО ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ?

ТЕПЛОВОЙ НАСОС

Геотермальное отопление односемейного жилого дома

Ключевые слова

Похожие статьи

Воздушный

Перспективы развития

Применение

Анализ энергоэффективности

Некоторые принципиальные

Экологические аспекты применения

Термодинамика

Эффективность работы