Геотермальное отопление своими руками: Как сделать геотермальное отопление дома своими руками?

Создаем геотермальное отопление дома: советы от мастера

Главная » Системы отопления » Монтаж и схемы систем отопления » Создаем геотермальное отопление дома: что нужно знать при его создании

В понятии большинства наших соотечественников, геотермальное теплоснабжение – это что-то из разряда научной фантастики. Воображение сразу рисует бурлящие гейзеры, лаву, стекающую по стенкам кратера вулкана и прочие «прелести». Использование альтернативных источников тепла возможно даже в средней полосе России: тепловой насос позволяет успешно генерировать достаточное количество тепла даже при невысокой температуре.

[contents]

Проблема в том, что высокая стоимость оборудования и затраты на обустройство сделали данную систему теплоснабжения практически недоступной для среднестатистического российского жителя. В данной публикации будет дан ответ на вопрос, можно ли без огромных финансовых вложений реализовать идею геотермального отопления дома своими руками.

Содержание

1. Принцип работы
2. Конструктивные особенности
3. Преимущества и недостатки
4. Основные моменты создания

Принцип работы

В нашей стране данный способ обогрева считается альтернативным, ничего необычного или сверхсложного в нем нет. Ключевым элементом данной отопительной системы является тепловой насос. Работа его основана на замечательной способности некоторых веществ повышать собственную температуру при сжатии. Газ (жидкость, рассол), который является хладагентом, циркулирует по теплообменнику, расположенному в толще земли, воды или на открытом воздухе.

Отбирая некоторую часть тепла от среды, хладагент сжимается компрессором, в результате чего его температура значительно увеличивается.   В таком состоянии вещество-хладагент через другой теплообменник отдает тепловую энергию теплоносителю (антифриз, вода), который циркулирует по внутренней системе отопления (СО) дома. Далее, давление в холодильном контуре теплового насоса нормализуется, температура хладагента падает и цикл повторяется. Не правда ли, принцип работы геотермального отопления дома очень напоминает сплит-систему, эксплуатирующуюся на обогрев?

Конструктивные особенности

Для того чтобы решиться на самостоятельное создание геотермального отопления дома следует ознакомиться с типами и конструктивными особенностями внешних теплообменников (контуров), которые могут быть реализованы в трех исполнениях:

1. Горизонтальном. Труба внешнего контура укладывается в котлован (глубина которого больше точки промерзания в данной местности), или на дно водоема. Такой теплообменник требует достаточно большой площади. Для получения возможности использовать больший теплосъем на минимальной площади, трубу укладывают по спирали, «змейкой».
2. Вертикальном. Данный способ теплосъема не требует много места: достаточно пробурить глубокую скважину и опустить в нее трубу внешнего контура. Проблема в том, что данный метод укладки теплообменника требует специального (дорогостоящего) оборудования. Глубина скважины может достигать 200м, хотя чаще всего эффективный теплосъем и длина контура достигается уже на отметке 50м. Внутрь скважины устанавливается пластиковая «гильза» в которую опускается от 2 до 4 петель трубы внешнего теплообменника.
3. Комбинированном. Для контура используется полимерная труба, которая изгибается в форме колец и располагается с уклоном в 30-45° к вертикали. Длина контура увеличивается, а площадь под него используется значительно меньшая, чем при горизонтальном исполнении.

Наиболее экономичным считается водоразмещенный внешний контур в комбинированном исполнении. Примером тому может служить геотермальное теплоснабжение ставропольского края, организованное на основе подземных водоносных слоев различной глубины.

Совет: для максимальной эффективности водоразмещенного геотермального отопления, специалисты рекомендуют монтаж теплообменника, на расстоянии от дома не более 100м. Площадь водоема для внешнего контура должна составлять не менее 200 м².

Экологи и производители тепловых насосов в один голос утверждают, что отопление дома с помощью геотермального теплового насоса имеет следующие преимущества:

• Использование возобновляемых источников энергии.
• Экологичность и безопасность.
• Нет необходимости в закупке и хранении топлива.
• Система не требует обслуживания.
• Высокий КПД.

Важно! Как показала практика, геотермальное отопление эффективно, если площадь отапливаемых помещений суммарно не превышает 150 м² и окупается за 3-4 года.

Недостатки у данного способа обогрева также есть и не малые:

• Высокая стоимость, «львиную долю» которой занимает монтаж отопления дома и пусконаладочные работы.
• Энергозависимость. Система неработоспособна без электропитания.
• Большие размеры внешнего контура.

Геотермальное отопление постепенно становится популярным среди наших соотечественников.

Основные моменты создания

Первое с чего следует начать – это с создания теплового насоса. Самую примитивную, но работоспособную схему рассмотрим далее.

1. Потребуется компрессор, например от старого холодильника.
2. Змеевик конденсатора и испарителя изготавливается из стальной трубы, диаметром 12-14 мм. Толщина стенки должна составлять не менее 1,5 мм.
3. Теплообменники изготавливаются из емкостей, подходящих по диаметру к змеевикам: для внутренней отопительной системы используется нержавейка; для внешнего контура – пластиковая емкость.

Сборка. Один конец змеевика конденсатора соединяется с выходом из компрессора. На второй конец монтируется редукционный клапан, к выходу из которого подключается конец змеевика испарителя. Второй конец подключается на вход компрессора.

В итоге получается замкнутый контур.

Внешний теплообменник изготавливается из пластиковой трубы, диаметром 50 мм, уложенной в траншеи в виде спирали (кольцами, змейкой). Глубина траншеи зависит от типа грунта. Расстояние между соседними витками около 0,7м. Площадь внешнего контура рассчитывается исходя из того, сколько тепла можно снять с грунта. С глинистой или песчаной почвы теплосъем: от 35 до 45Вт/м². В итоге, чтобы получить 1кВт тепловой мощности потребуется контур, площадью от 25 до 50 м².

Совет! Не следует пренебрегать услугами проектировщиков, которые сделают правильные расчеты для создания эффективного геотермального отопления. Слишком большая мощность насоса приведет к промерзанию почвы, и как следствие – снижению эффективности работы системы.

о чём нужно знать, приступая к работе

Перейти к содержимому

Содержание

По мере роста показателей экономики, среднего ВВП на душу населения и благосостояния граждан – растёт и крепнет рынок загородного строительства. И сегодня по цене квартиры в центре города можно позволить себе небольшой, но частный дом. Машины есть практически в каждой семье, так что вопрос транспортной доступности уже не кажется таким актуальным. А плюсы жизни в своём доме просто очевидны: отсутствие соседей с громкой музыкой и пьяными вечеринками, отсутствие подозрительных личностей в периметре жилья, тишина, свежий воздух и покой. Все эти неоспоримые преимущества делают загородный дом отличным вариантом, в случае, когда речь идёт о выборе нового места для жительства.

Геотермальная система отопления позволяет заботиться об экологической чистоте и экономической выгоде.

Однако получив гордый статус домовладельца, многие с удивлением обнаруживают огромное количество дополнительной работы, которую теперь предстоит выполнять. Всё, с чем столько лет успешно справлялись коммунальные службы многоквартирного дома, ложится теперь на хрупкие плечи собственника. Здесь и работы по благоустройству и уборке придомовой территории, и вывоз мусора, и обновление кровли и фасада.

И совершенным особняком, среди прочего, стоит вопрос обогрева жилого комплекса. Многие выбирают стандартный вариант с газовым или электрическим котлом, но ведь это не единственный возможный вариант. Взять, к примеру, геотермальное отопление дома — своими руками выполнить такой вариант довольно непросто, это требует определённой базы знаний.

Принцип действия и составные элементы

Геотермальная система отопления – это сложный инженерный комплекс сооружений, который требует больших материальных и временных затрат, однако при ближайшем рассмотрении выясняется, что будучи один раз установленной, такая схема обогрева полностью способна перекрыть потребность дома площадью до 150 квадратных метров в тепле и горячем водоснабжении. Широкое распространение получают данные системы в западной Европе, где на первом месте стоит забота об экологической чистоте и экономической выгоде.

Рассмотрим принцип работы геотермального отопления и основные его составляющие, для того, чтобы прийти к пониманию – насколько такие системы оправданы в повседневной жизни.

Тепловой насос

Сердце системы. Геотермальное отопление дома своими руками выполнить, возможно, но этот элемент лучше всего приобрести отдельно. Стоит заметить, что прежде чем приступать к закупкам оборудования и материалов необходимо провести тщательный расчёт суммарной ёмкости системы, е отдачи и соотношения этого показателя с тепловым потреблением строения.

Если этого не сделать вовремя – вся дальнейшая работа может пойти прахом. Самые узловые моменты всего комплекса мероприятий – это правильный расчёт ёмкости контуров и закупка соответствующего оборудования.

Тепловой насос состоит из компрессора и редукционного клапана, которые обеспечивают разность потенциалов на отдельных участках контура теплового насоса. Внутри труб находится фреон, который благодаря работе компрессора, получает ускорение, и проходя через клапан ускоряет своё движения. Это приводит к существенному подъёму температуры на участке перед компрессором, именно из этого участка, с помощью теплового обмена, и берётся основное тепло для обогрева помещений и горячего водоснабжения.

Контур является замкнутым и вся его задача состоит в том, чтобы увеличивать естественную температуру теплоносителя поступающего из внешнего контура с семи до пятидесяти пяти градусов по Цельсию. Происходит это, за счёт описанного выше процесса разгона фреона под давление в закрытом контуре с прохождением его через клапан.

Тепловой узел располагают обычно в подвале или цокольном этаже, с температурой внешней среды в пределах пятнадцати градусов выше нуля, это поддерживает его стабильную работу.

Самый важны процесс перед установкой теплового насоса — это проведение всех расчетов правильно, в случае ошибки вся работа может пойти прахом.

Внешний контур

Представляет собой ещё один замкнутый контур, в котором по трубам движется антифриз, перемещаемый с помощью циркуляционного насоса. Основная часть контура находится на глубине до 3 метров под землёй, если речь идёт о горизонтальном исполнении системы, при котором трубы внешнего контура располагают горизонтально на большой плоскости.

Может располагаться также на дне водоёма, но только в регионах, где зимняя температура не опускается ниже нуля.

Описанная выше система требует монтажа на этапе заливки фундамента, что не всегда возможно сделать. В случае, когда необходимо смонтировать геотермальное отопление загородного дома на уже застроенном участке – бурят скважины глубиной от тридцати до ста метров, к слову, отдача тепловой энергии у вертикальных систем существенно выше, но стоимость их на порядок дороже, за счёт привлечения техники для бурения скважин.

Монтаж внешнего контура желательно производить на этапе заливки фундамента, в другом случае это будет более трудоемкий и дорогостоящий процесс.

Внешний контур

Служит уже непосредственно для обогрева внутреннего пространства дома и обеспечения горячего водоснабжения.

Тепло, собранное из грунта, переданное на тепловой насос, разогнанное и увеличенное в его закрытом контуре, передаётся через теплообменник во внутреннюю сеть дома, которая может состоять из тёплых полов, плинтусного отопления, воздушного отопление на водяных коллекторах и других элементах системы.

Выбирать, каким именно образом осуществить геотермальное отопление своими руками стоит, только тщательно изучив местность и условия, в которых предстоит работать данной схеме отопления. Для этого необходимо произвести замеры температуры почвы на участке под дом, в разные периоды в течение зимы, на разных глубинах.

Дополнительная информация

Геотермальное отопление дома, принцип работы которого описан выше, требует соблюдения определённых условий для того, чтобы качественно функционировать. Вот базовые требования, выполнение которых обязательно:

• Правильный расчёт ёмкости и потребления. Это самый основной момент, проигнорировав который, можно не получить желаемого результата, потратив достаточно приличные средства. В случаях, если планируется расширение количества построек на участке – стоит заранее подумать и об их отоплении тоже;
• Укладывая внешний контур горизонтально в грунт, что является одним из самых распространённых вариантов монтажа систем – необходимо соблюдать минимальное расстояние между трубами, равное двадцати сантиметрам. На дно котлована необходимо выстелить подушку из песка, толщиной не менее полуметра, для своевременного отвода грунтовых и талых вод от системы, иначе вы рискуете остаться без тепла;
• Насос лучше приобретать у проверенного производителя с гарантией, а не мастерить его самостоятельно, в противном случае никто не даст гарантий работоспособности вашей системы;
• Обеспечьте себя бесперебойными поставками электричества, ведь без них такое отопление просто не будет работать.

В среднем, монтаж такой системы отопление обойдётся от семисот тысяч, до полутора миллионов, а энергопотребление составляет порядка трёх киловатт в час. Насколько рационально применение данного типа отопления – решать вам, окупаемость у него весьма длительная, а стоимость довольно высока, однако в перспективе такая система, несомненно, позволит добиться полной автономности своего участка от любых внешних факторов.

Похожее

Вы пропустили

Adblock
detector

Как построить самодельный геотермальный теплообменник для охлаждения гаража

14 мая 2022 г. 22 ноября 2017 г.

 

ЭТАП 1: ПОНИМАНИЕ КАК РАБОТАЕТ ГЕОТЕРМАЛЬНЫЙ ТЕПЛОВОЙ НАСОС

В этом проекте рассматривается сборка геотермального теплового насоса, который забирает горячий воздух из вашего гаража и охлаждает его, передавая это тепло. Холодная вода извлекается из земли через неглубокий, вырытый вручную колодец и направляется в теплообменник внутри гаража. Вентилятор, прикрепленный к теплообменнику, выдувает холодный воздух в гараж. Теплообменник поглощает имеющееся тепло внутри гаража. Подогретая вода затем удаляется через выхлопную трубу.

 

ЭТАП 2: КОПАНИЕ КОЛОДЦА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СТОЛОВОГО ШНЕКА

Всего в нескольких футах от земли температура составляет 55 градусов, летом или зимой. Вода на такой глубине примерно такой же температуры. Чтобы использовать холодную воду внизу, мы копаем неглубокий колодец. Для этого мы используем опорный шнек и колодец длиной 3 фута, который крепится к 10-футовой трубе диаметром три четверти дюйма с помощью приводной муфты. Мы начинаем с того, что копаем яму с помощью шнека до тех пор, пока не достигнем уровня грунтовых вод, а затем начинаем двигаться, используя хорошую точку, еще на два-три фута, пока она не погрузится под уровень грунтовых вод.

 

ЭТАП 3: РОПАНИЕ ТРАНШЕИ И ПОДСОЕДИНЕНИЕ ТРУБЫ КОЛОДЦА

От места установки колодца до гаража выкапывается траншея длиной от двух до трех футов. Однодюймовая полипропиленовая труба соединяется с скважинной трубой с помощью зазубренной муфты и закапывается в двухфутовую траншею на всем пути к скважинному струйному насосу. Траншея выкапывается как минимум на два фута, пока вы не наткнетесь на твердую глину, где температура становится более постоянной. Это сохраняет трубу прохладной под землей.

 

ШАГ 4: ПОДСОЕДИНЕНИЕ СТРУЙНОГО НАСОСА

Другой конец полиэтиленовой трубы, выходящий из траншеи, подсоединяется к струйному насосу Flotec мощностью 1/2 л.с. Насос может питаться от солнечной панели. Насос хранится вне гаража, так как он выделяет много тепла. Если он хранится в гараже, охлаждающий эффект воды будет нейтрализован теплом, выделяемым насосом.

 

ШАГ 5: УСТАНОВКА НАПОРНОГО РЕЗЕРВУАРА

Выход насоса подключен к медной трубе диаметром три четверти дюйма внутри гаража. Затем он дополнительно соединяется с баком давления воды с помощью латунного тройника и штуцера. К тройнику также прикреплен предохранительный клапан для опорожнения резервуара для воды, если давление становится слишком высоким. Напорный резервуар для воды используется для предотвращения отказа насоса. Он также действует как буферное хранилище.

 

ШАГ 6: ПОДСОЕДИНЕНИЕ ТЕПЛООБМЕННИКА

Другой конец латунного тройника соединяется с двумя трубами. Одна труба выходит за пределы гаража к крану, а другая труба соединяется с радиатором, который действует как ребристый теплообменник.

Теплообменник улавливает горячий воздух, окружающий гараж, и накапливает тепло в оребренных змеевиках внутри радиатора. Тепло передается воде, протекающей через них. Выхлопная труба от радиатора выводит эту горячую воду за пределы гаража.

Два гибких шланга соединяют вход теплообменника с резервуаром для воды и выход с выхлопной трубой. Перед радиатором установлен коробчатый вентилятор для обдува холодным воздухом. Вентилятор может питаться от солнечных батарей. Как только вода начнет протекать через радиатор, мы запускаем вентилятор 9.0007

Изображение предоставлено: Исторический дом своими руками

Категории Гаражные обогреватели сообщите об этом объявлении

TERRASource Геотермальная энергия | Домовладелец

TERRASource предлагает готовую геотермальную систему «сделай сам», которая обеспечивает круглогодичное эффективное отопление и охлаждение вашего дома или офиса. Наша система имеет цветовую кодировку и маркировку, чтобы исключить любые догадки. Лучше всего то, что вы можете сделать это сами.

Хотя мы можем обеспечить установку в большинстве областей, мы также предоставляем возможность сделать это самостоятельно! Если вы являетесь установщиком, отправьте запрос ниже, чтобы мы могли увидеть, имеете ли вы право быть добавленным в наш каталог местных установщиков.

TERRASource предлагает уникальную систему заземления, которую вы найдете только у Geothermal DIY или у дистрибьютора TERRASource. Наши заземляющие контуры предварительно заполнены антифризом и оснащены быстроразъемными фитингами, которые позволяют потребителю закапывать контуры в соответствии с предоставленными спецификациями (т. е. длина траншеи, ширина и расстояние). Каждая петля имеет быстроразъемные фитинги и ручные запорные клапаны, которые надвигаются на порты коллектора. Просто добавьте воды, и антифриз будет смешиваться по всему контуру, удаляя воздух из системы. Коллектор оснащен 8-футовым шнуром питания 110 В и 25-футовым цветным проводом управления с микроразъемом, который подключается непосредственно к тепловому насосу. . Мы обеспечиваем все, что вам нужно, за исключением рытья и работы с воздуховодами, предварительно подключенными для установки «подключи и работай». Для установки геотермальной системы TERRASource не нужно приобретать специальные инструменты.

Комплекты TERRASource Geothermal DIY предназначены для работы с так называемой конфигурацией замкнутого горизонтального контура (узнайте о конфигурациях контура). Конфигурация замкнутого контура может быть горизонтальной прямой, состоящей из трасс от 600 до 750 футов, гибкой петлей, состоящей из трасс от 125 до 135 футов, или петлей пруда, которая обычно является наиболее эффективным и наименее затратным способом (но имейте в виду, если петля пруда — это то, что вы рассматриваете, пруд должен быть не менее 10 футов в глубину и того же размера, что и жилище, которое вы пытаетесь нагреть и охладить). Если вертикальная конфигурация является вашим единственным вариантом, TERRASource может предоставить вам необходимое оборудование.

Как только ваша геотермальная система TERRASource будет установлена, в большинстве случаев вы сразу увидите экономию. Например . если ваши средние расходы на отопление и охлаждение составляют 7000 долларов в год, вы также можете сэкономить примерно 4200 долларов в год. Это не включает примерно 30% ежегодной экономии на нагреве воды для бытовых нужд или скидку в размере 400 долларов США, предлагаемую программой Energy star, а также любые дополнительные льготы по возобновляемым источникам энергии, предлагаемые федеральным правительством.

С ростом стоимости пропана окупаемость, безусловно, оправдывает первоначальные затраты, и, выбрав набор для самостоятельной сборки геотермальных источников TERRASource, вы избавитесь от затрат на установку. Его базовые водопроводные и проводные соединения «подключи и работай» делают комплект TERRASource DIY очевидным доступным выбором для тех, кто хочет отстаивать свои собственные геотермальные потребности.

TERRASource действительно предлагает финансирование для жилых геотермальных систем. Получите скидку до 10 000 долларов на покупку, используя существующие городские, окружные, государственные и федеральные гранты, кредиты, облигации и многое другое. коммерческое геотермальное применение Energize Missouri Homes geothermal Геотермальные стимулы Геотермальная программа Геотермальные системы Отопление и охлаждение Модернизация домовладельцев ikea Установка геотермальных тепловых насосов Скидки на геотермальные ресурсы штата Миссури Налоговый кредит на геотермальные ресурсы штата Миссури Пресс-релиз

Геотермальная энергия — это тип возобновляемой энергии, который способствует сохранению природных ресурсов.

Исходя из последних цен, эксплуатационные расходы геотермальных тепловых насосов в настоящее время ниже, чем у любого другого традиционного источника тепла практически во всем мире. Фактически, геотермальный тепловой насос удивительно эффективен на 450%.

Природный газ является единственным топливом с конкурентоспособными эксплуатационными затратами, но только в нескольких странах, где он исключительно дешев, или где электричество исключительно дорого.

В целом, домовладелец может ежегодно экономить от 30% до 70% расходов на отопление и от 20% до 50% расходов на охлаждение, переключившись с обычной системы на геотермальную систему TERRASource DIY с геотермальным источником.

Срок службы системы TERRASource также больше, чем у обычных систем отопления и охлаждения. При регулярном обслуживании система TERRASource может прослужить более 50 лет и более.

Инвестиции в систему TERRASource по сравнению с обычными масляными, пропановыми или электрическими системами могут окупиться за счет экономии энергии через 2–10 лет для жилых систем США. Срок окупаемости крупных коммерческих систем в США составляет 1-5 лет, даже по сравнению с природным газом. Большинству больших и/или роскошных домов требуются геотермальные системы коммерческого уровня.

Геотермальные системы TERRASource признаны одними из самых эффективных систем отопления и охлаждения на рынке. На самом деле настолько эффективны, что федеральные власти и штаты предлагают стимулы в размере до 10 000 долларов США для поощрения и продвижения использования геотермальных систем.

В некоторых штатах поставщики коммунальных услуг предлагают специальные, более низкие зимние тарифы для потребителей геотермальной энергии, что позволяет еще больше сэкономить. Когда вы берете на себя обязательство приобрести геотермальную систему TERRASource DIY, наши финансовые эксперты проконсультируют вас по всем вопросам подготовки документов, необходимых для подачи в ваше местное и федеральное правительство, чтобы вы быстро получили свои скидки и получили максимальную отдачу от своих инвестиций.