Энергия земли для отопления дома
» Отопление частного дома
Монтаж обогревания насчитывает, увеличивающие давление насосы, батареи, трубы, коллекторы, крепежи котел, систему соединения терморегуляторы, бак для расширения, развоздушки. На открытой странице ресурса мы попытаемся определить для вашего особняка необходимые части монтажа. Каждый элемент роль. Поэтому выбор всех частей монтажа важно осуществлять правильно. Конструкция обогревания особняка включает некоторые устройства.
Когда большинство наших соотечественников слышит об отоплении дома с помощью тепла земли, они не понимают, о чем идет речь, в то время как в странах Европы этот альтернативный вид обогрева помещений с каждым годом становится все более популярным.
Схема работы теплового насоса.
В чем причина игнорирования альтернативных энергетических ресурсов в России? Учитывая дороговизну традиционных видов энергоносителей, правительство нашей страны заинтересовано в том, чтобы народ покупал их как можно больше, давая чиновникам заработать.
В европейских государствах обстановка иная, там власти поощряют и даже субсидируют использование альтернативных источников тепла, ведь это позволяет улучшить экологическую обстановку в регионе и обрести независимость от поставщиков энергоресурсов.
Земля — надежный источник тепла
Земные недра богаты не только драгоценными металлами и камнями, в их глубине находятся огромные ресурсы геотермальной энергии. Доказательством этого служат извержения вулканов. Расплавленное ядро нашей планеты имеет температуру, достигающую нескольких тысяч градусов. Чем ближе к поверхности, тем больше остывает земля, но она сохраняет в себе геотермальное тепло глубин и способна передавать его дальше.
На глубине до 20 м температура земли никогда не бывает отрицательной и колеблется от 5 до 10 °С. Человечество заметило, что грунт отлично сохраняет тепло и решило использовать это его свойство для бесплатного обогрева своих жилищ.
Схема работы приточно-вытяжной вентиляции пассивного дома.
Во многих странах геотермальную энергию применяют для отопления домов и предприятий. Это не только позволяет улучшить экологию, но и обходится в разы дешевле, чем использование традиционных энергоресурсов.
Как у любого вида альтернативной энергии, у обогрева дома теплом земли есть свои преимущества и недостатки. К первым можно отнести отсутствие вредных выбросов в атмосферу, дешевизну энергии, длительный (до 30 лет) срок эксплуатации, полнейшая автономия от магистралей и возможность установки системы без специальных разрешений и согласований. Минусами геотермального отопления являются дороговизна установки оборудования, внушительный объем земляных работ при монтаже системы и ее постоянная зависимость от электричества. Хоть благодаря этой современной системе альтернативного отопления вам не удастся получить полностью бесплатное тепло, но обогрев жилых помещений тепловым насосом будет обходиться в 3-4 раза дешевле, чем при использовании привычных энергоресурсов.
Что собой представляет тепловой насос?
Обогрев дома теплом грунта осуществляется с помощью специального теплового насоса, подсоединенного к предварительно установленному трубопроводу.
Тепловой насос представляет собой компактную отопительную установку, напоминающую по принципу действия и внешнему виду холодильную камеру. У них обоих есть конденсатор, компрессор, испаритель и дросселирующий прибор. Но если цель холодильника — отвод тепла наружу, вследствие чего в нем скапливается холод, то насос использует температуру грунта на глубине, компрессирует тепло и подает его в систему отопления и горячего водоснабжения помещения.
Схема отопления и горячего водоснабжения одноквартирного жилого дома.
В зимнее время агрегат берет тепло из земли и переносит его в жилье, а летом он способен охлаждать дом, забирая из него тепло и перенося его в почву. Установка очень экономно расходует электричество. Используя лишь 1 кВт электроэнергии, она продуцирует до 6 кВт энергии тепловой.
Прежде чем переходить к активным действиям по монтажу обогревательной системы, обратитесь к квалифицированному специалисту, который проконсультирует вас по поводу размещения установки в земле и доме, а также поможет вам подобрать вид системы, подходящий именно вашему участку.
Он составит план обогрева, в котором будут учтены такие факторы, как общее соотношение между площадями дома и земельного участка, наличие и состояние вентиляции, объем жилых помещений, утепление стен и прочее.
Основные этапы установки системы альтернативного отопления
Вся работа по установке обогрева дома теплом земли совершается в несколько ответственных и трудоемких этапов. Ни в коем случае не пытайтесь произвести ее самостоятельно, монтаж и подключение системы должны выполнять профессионалы. Вам необходимо будет приобрести:
- тепловой насос;
- трубы для коммуникаций разного диаметра;
- раствор для трубопровода;
- соединительные клапаны.
Все оборудование и инструменты для монтажа отопительной системы имеются у специалистов.
Схема отопления дома энергией земли.
Горизонтальные установки, осуществляющие обогрев тепловым насосом, занимают много территории, поэтому их целесообразно располагать на придомовых участках, площадь которых достигает хотя бы 200 м².
Если территория возле дома небольшая, тогда стоит отдать предпочтение вертикальным установкам, не занимающим много места.
Обогрев жилья теплом земли даст вам много преимуществ. вы перестанете зависеть от цен на газ и нефть и обеспечите себе круглогодичное комфортное существование, так как тепловые насосы осуществляют обогрев помещений зимой и охлаждение летом, а также являются бесперебойным источником горячей воды. Помимо этого, установив в своем доме обогрев без газа, вы внесете свою лепту в сохранение экологии Земли.
Источник: http://1poteply.ru/otoplenie/obogrev-doma-teplom-zemli.html
Зачастую старые, давно известные технологии обретают вторую жизнь за счет неиспользованных ранее качеств и принципов. Например, принцип работы холодильника предполагает конденсацию тепла во внутренней камере и перенос его наружу. Куда потом деть эту тепловую энергию, никто раньше не задумывался. До тех пор, пока не появилась потребность в экономии ресурсов и повышении энергетической эффективности.
Вот тогда принцип конденсации тепловой энергии и воплотился в жизнь, как тепловой насос.
Тепловой насос может использовать тепловую энергию любой среды — земли, воды, воздуха. Далее будет рассматриваться в основном первый вариант — земля, как наиболее подходящий для средней полосы России. Принцип работы теплового насоса в этом случае будет таков:
Для «извлечения» тепла из земли используется хладагент — газ с низкой температурой кипения. Хладагент в жидком состоянии проходит по системе труб, закопанных в землю.
Температура земли на глубине более 1,5 метров одинакова летом и зимой и равна 8 градусам. Такой температуры хватает, чтобы проходящий в земле хладагент «закипел» и перешел в газообразное состояние. Этот газ всасывается компрессорным насосом, в этот момент происходит его сжатие и выделение тепла. Тоже самое происходит когда велосипедным насосом накачивают шину – от резкого сжатия воздуха насос становится теплым.
Тепловая энергия поступает на теплообменник, нагревая теплоноситель (воду) системы отопления.
Отдавая тепло, хладагент остывает, и с помощью расширительного клапана вновь переводится в жидкое состояние. Цикл замыкается.
Принцип работы теплового насоса
Принцип работы теплового насоса довольно прост и эта технология получает все большее признание. В частности, в Европе тепловые насосы используются для отопления все активнее, и они считаются одними из самых перспективных способов отопления на сегодняшний день.
Вот основные преимущества использования тепловых насосов для отопления.
Экономичность. Единственные затраты энергии, которые требует эта технология — электричество на работу компрессора.
Автономность. Для этого вида отопления не требуется подведение газа, доставка угля или заготовка дров, не требуется согласования проектов и получения разрешений. А на использование энергии земли разрешение не требуется, и к тому же эта энергия будет доступна и бесплатна всегда, в отличие от топлива.
Низкие эксплуатационные затраты.
Экологичность.
В современном тепловом насосе в качестве хладагента используется углекислота и углеводороды, не причиняющие вреда человеку и окружающей среде.
Безопасность. В отличие от газового отопления (а также от дровяного и угольного) здесь нет температур выше 60-70 градусов, поэтому достигается практически 100%-я пожаро- и взрывобезопасность.
Универсальность. Тепловой насос можно использовать как отдельно, так и совместно с газовым и любым другим отоплением, а также в качестве системы кондиционирования.
Условия, необходимые для нормальной работы теплового насоса, следующие:
Хорошее утепление здания. Чем теплее дом, в том числе — окна, двери, окна, тем меньше энергии потребуется для его обогрева.
При проектировании отопления следует учесть, что максимальная температура жидкости в системе отопления будет ниже, чем в классической. Поэтому необходимо использовать радиаторы с пониженной температурой отдачи. Однако это может быть и плюсом, поскольку в этом случае можно смело отдать большую часть мощности на долю теплых полов.
Источник: http://ingsvd.ru/main/heating/60-teplovojj-nasos-ispolzovanie-jenergii.html
Преимущества теплового насоса
Тепловой насос работает по достаточно простому принципу: в нем предусмотрен испаритель, тепло в который отбирается из грунта, а затем передается низкокипящему элементу – хладагенту или фреону. После этого полученный пар сжимается компрессором, который и повышает его температуру. Затем тепло передается в систему горячего водоснабжения и отопления дома. При использовании тепла земли для отопления дома владельцы здания получают максимум преимуществ, среди которых:
- эргономичность,
- максимальная производительность,
- высокая теплоотдача при низком потреблении энергии,
- экологическая чистота.
Также организовать отопление теплом можно при помощи коллектора, который предварительно зарывается в грунт. Благодаря такому коллектору у Вас появится возможность получить максимальный эффект от небольшой площади. Более того, в качестве источника энергии можно использовать и водоем, только в данном случае коллектор будет опускаться на дно пруда или бассейна, а тепло будет поступать из него даже в зимние дни.
Источник: http://ienerg.ru/otoplenie-chastnogo-doma/ot-zemli
Хотя геотермальное отопление за счет тепла земли является относительно новым направлением, перспективы такого решения очевидны. Благодаря установке специального оборудования появляется возможность получения дешевого, практически бесконечного типа тепловой энергии.
Как получить тепло в дом из земли
геотермальное тепло Земля даже в зимний период времени не промерзает полностью. Этой особенностью пользуются монтажные бригады, прокладывающие трубопровод ниже точки замерзания. Удивительно, но температура этих слоев редко опускается ниже, чем +5 +7°C градусов. Можно ли воспользоваться способностью земли аккумулировать тепло, извлечь его и использовать для нагрева теплоносителя? Конечно! Но чтобы сделать альтернативное отопление частного дома с помощью тепла земли возможным? потребуется решить следующие проблемы:
- Получение тепла — понадобится аккумулировать тепловую энергию и направить ее в аккумулирующий резервуар.
Чтобы решить эти вопросы был разработан геотермальный насос с использованием тепла земли. Геотермальный тепловой насос позволяет извлечь количество тепла, которого более чем достаточно для производства большого количества тепла и использования в зависимости от конструкции и месторасположения дома в качестве основного или дополнительного отопительного оборудования.
Как работает геотермальное отопление дома, принцип работы
Подземное глубинное отопление из земли, это больше не фантастика. Такие установки можно спокойно купить в России. Причем геотермальные установки в состоянии работать как в условиях Севера, так и в южных широтах. Но какой принцип они используют в своей работе?
Еще в прошлом столетии был отмечен факт, что при испарении определенные типы жидкостей способны охлаждать поверхность.
Именно это происходит когда протирают спиртом кожу перед уколом или поливают асфальтированную площадку, нагретую под солнцем. Этот принцип был взят в качестве основы для разработки холодильного оборудования.
Дальше возникла идея почему бы не пустить процесс охлаждения в обратную сторону и не получить вместо холодного горячий воздух. Большинство современных кондиционеров в состоянии не только охлаждать воздух в помещении, но и работать на его нагрев. Но недостатком таких устройств является то, что они ограничены температурой окружающей среды. Так, после того как отметка достигает -5 градусов, они прекращают работать. Геотермальные насосы для отопления частных домов от земли полностью лишены такого недостатка, хотя используют принцип, во многом напоминающий работу кондиционера на нагрев помещения.
Как устроено геотермальное отопление
схема работы системы обогрева теплом земли Как уже отмечалось, геотермальная система отопления из недр земли, во многом напоминает работу кондиционера в режиме нагрева.
Что происходит в этот момент?
- В нижних слоях грунта, на дне реки или озера устанавливают водяные коллекторы, по которым циркулирует антифриз. Коллекторы поглощают тепло и высвобождают холод.
Существуют установки, которые в состоянии самостоятельно отапливать большие помещения, другие используются исключительно, как вспомогательное оборудование способное обеспечить от 50-75% потребности помещения в тепле.
Геотермальное оборудование для использования тепла земли
установленное геотермальное оборудование Принцип работы глубинной системы отопления дома, за счет энергии земли, основан на применении особого оборудования. Оно выполняет следующие функции: аккумулирует тепло окружающей среды, передает его теплоносителю системы отопления.
Для этого используют следующие узлы:
- Испаритель — находится глубоко под землей. Функция испарителя заключается в том, чтобы поглотить тепловую энергию, находящуюся в окружающем грунте.
Хотя природное низкотемпературное геотермальное отопление дома теплом земли дает достаточно тепловой энергии, наиболее практичным вариантом отопления при таком решении является подключение его к системе «теплый пол».
Монтаж и установка геотермального отопления
Основная сложность относительно монтажа геотермального оборудования связана с установкой контура теплообменника в грунте-земле. Хотя в интернете можно найти большое количество советов как выполнить эти работы самостоятельно, практика показывает, что большинство советов невозможно применить без специального профильного образования, следовательно, все работы должны выполнять профессиональные монтажники, являющиеся представителями производителя.
После обращения к специалистам, геотермальные системы отопления частных домов за счет тепла земли устанавливаются в следующие несколько этапов:
- Выезд инженера на дом. Во время первого визита берутся пробы грунта, определяются особенности местности и принимается решение о наиболее эффективном монтаже геотермальной системы. На эффективность установки может влиять также источник предполагаемого тепла. Более производительным считается монтаж теплообменников на дне водоема или у истоков термических источников.
После того как водяные теплообменники будут установлены в грунт, выполняется подключение к геотермальной установке и системе отопления дома.Согласно действующему законодательству, предприятие устанавливающее оборудование, может предоставить дополнительные гарантийные обязательства при условии оплаты этих услуг. Такие гарантии обойдутся еще в дополнительную 1000 $.
Эффективно ли геотермальное отопление на Севере
Чтобы создать минимальные условия необходимые для работы геотермальной установки, достаточно соблюдения следующих условий:
- Температура слоя грунта, в котором расположены теплообменники, не должна опускаться ниже +5,+7°C градусов.
Если учесть все описанные требования становится ясно, что такие установки могут быть эффективными, при соблюдении вышеперечисленных условий. Все же для северных регионов более целесообразно использовать такие установки для нагрева небольших площадей до 150-200 кв. м.
Гейзерное отопление частного дома
Производительность геотермального насоса во многом зависит от температуры грунта или воды, в которых находится теплообменник. В этом отношении жители Камчатки находятся в более выгодном положении. На полуострое Камчатка находится огромное количество термальных источников — гейзеров, которые не остывают даже в зимнее время года. Перед монтажом оборудования обязательно проводится геологическая разведка. Если теплый источник находится на территории дома, имеет смысл расположить теплообменники на дне этого водоема. Геотермальная энергия в таком случае окупится значительно быстрее.
Как с помощью геотермального насоса отопить дом
Технология обогрева дома подземным теплом наиболее востребована на Западе.
Это в первую очередь связано с менталитетом жителей западных стран. Они привыкли делать долгосрочные инвестиции, которые полностью окупаются только через несколько лет. Да и немного найдется людей, которые в состоянии заплатить за установку оборудования около 20 тыс. $ единовременно. Но количество желающих стать независимыми от остальных источников отопления постоянно растет. Альтернативные способы геотермального отопления дома становятся более популярными, особенно если учесть постоянно растущую стоимость газа.
Источник: http://avtonomnoeteplo.ru/altenergiya/102-geotermalnoe-otoplenie-chastnogo-doma.html
Смотрите также:
- Энергия солнца для отопления дома
- Энергосберегающее отопление частного дома
Геотермальное отопление: плюсы и минусы
Геотермальное отопление – уникальный проект, при реализации которого обогрев частного дома или коттеджа выполняется за счет естественного тепла земли. Система функционирует благодаря тепловому насосу, который прогревает грунтовую воду, поднимая ее из глубин почвы.
В состав оборудования входит теплообменник, устанавливаемый в специальную земляную шахту. Ее глубина рассчитывается с учетом нескольких параметров: тип грунта, среднегодовая температура, особенности климата и площадь отапливаемого помещения.
Конструкционные особенности системы
Геотермальное отопление частного дома основано на системе 3 контуров. Главным из них является тепловой насос – именно он обеспечивает циркуляцию теплоносителей внутри системы и создает теплообмен между внутренним и наружным контурами. Магистрали системы устанавливаются под землей (в грунтовый пласт или скважины).
Классический вариант схемы геотермального отопления действует так:
Наружный контур заполняется незамерзающим сырьем, разогрев которого происходит за счет естественной температуры земли (приблизительно до 10 градусов). Заглубление системы рассчитывается при проектировании установки (глубина может составлять до 50 метров).
Подогретый носитель подается в геотермальный тепловой насос для отопления, а оттуда в теплообменник для передачи тепла второму контуру.
После этого, сырье вновь уходит под землю для последующего разогрева.
Трубы второго контура заполнены фреоном, который циркулирует по ним и создает испарение за счет разницы рабочих температур. Перейдя в газообразное состояние, фреон направляется в компрессор и сжимается помпой. За счет термодинамических процессов, температура поднимается до 100°С.
Разогретый газ поступает в теплообменник и передает энергию теплоносителя третьему контуру (внутреннему). Попадая в расширительный экран, состояние фреона (давление и температура) нормализуется, и рабочий цикл повторяется вновь. Третьим контуром является оборудование для отопления дома: система трубопровода и радиаторы/батареи.
Схема проектирования
Геотермальное отопление под ключ выполняется на основании технических данных:
Расчет внутреннего контура отопительного оборудования: протяженность линии трубопровода, тип систем обогрева и их количество (теплые полы, радиаторы), планируемый объем потребляемой горячей воды и т.
Схема установки труб и проект бурения шахты
При проектировании учитывается наличие централизованных инженерных коммуникаций или готовых скважин для воды. На основании всех данных осуществляется выбор теплового насоса и автоматического оборудования, выполняемого контроль работы всей системы.
Общая стоимость геотермального отопления для дома
Расходы на приобретение оборудования зависят от его технических характеристик, комплектации и мощности. Параметры последнего выбирают с учетом размеров отапливаемой площади. К общей цене геотермального отопления добавляются затраты на его монтаж.
Подсчитав финансовые расходы, потребитель должен помнить о значимых достоинствах системы. Главными из них являются: безопасность (экологическая, пожарная, эксплуатационная), минимальные затраты на техническое обслуживание, высокая эффективность и отсутствие вреда для окружающей среды.
Использование земли для отопления и охлаждения дома
Сью Батлер решила, что пришло время отказаться от ископаемого топлива. Поэтому, когда ее стареющая газовая печь нуждалась в замене, она обратилась за решением к Земле.
Она установила геотермальную систему, также называемую геотермальным тепловым насосом, водяным тепловым насосом или системой геообмена, которая недавно начала обогревать и охлаждать ее дом в Кембридже, штат Массачусетс. Батлер сказала, что она была мотивирована экологическими причинами и опасениями по поводу угарного газа от сжигания природного газа.
«Это не намного дороже, и я могу с этим справиться. И это означает, что больше не будет сжигаться, и это избавит здание от углерода, что срочно», — сказала она.
Геотермальные тепловые насосы существуют уже несколько десятилетий, но с каждым годом они привлекают все больше домовладельцев и организаций, которые ищут альтернативы традиционному отоплению и охлаждению помещений.
Они могут подключаться к существующим системам принудительного горячего воздуха и горячего водоснабжения, но не к паровому нагреву.
Начиная с 2006 года соседний Гарвардский университет установил шесть геотермальных тепловых насосов в рамках своей инициативы Green Campus. Административные здания и спортивные сооружения уже сданы в эксплуатацию, планируется строительство еще двух зданий.
Бювет в многоквартирном доме в Фитчбурге, Массачусетс. МассинновацияОдин застройщик, MassInnovation, сделал геотермальную энергию неотъемлемой частью своих жилых и офисных зданий в эко-тематике. Оборудовав один дом для пожилых людей геотермальной энергией, компания теперь планирует превратить то, что когда-то было гигантской фабрикой 19-го века, в одну из крупнейших геотермальных установок в Новой Англии, по словам генерального директора Роберта Ансина.
Люди, выбирающие геотермальную энергию, как правило, заинтересованы в ней либо потому, что это технология экологически чистой энергии, либо потому, что они хотят избежать цен на ископаемое топливо, говорит Диона Роберг, директор по операциям в Water Energy Distributors, которая распространяет геотермальные системы от ClimateMaster.
«Бизнес вышел из-под контроля — мы едва успеваем за ним», — сказал Роберг. Около половины клиентов используют геотермальную энергию, чтобы сократить расходы на отопление и охлаждение. Но другая половина «не волнует, сколько это стоит, они просто хотят быть зелеными», — сказал Роберг. За последние четыре года семейный бизнес удвоился.
Открытый и закрытый цикл
Строго говоря, то, что часто называют «геотермальной системой», является неправильным, поскольку подразумевает использование тепла Земли, что уже широко используется для снабжения электроэнергией коммунальных предприятий. Эта геотермальная энергия — и ее ответвление, улучшенная геотермальная энергия — работает только в определенных регионах и использует другую технологию.
Вместо того, чтобы использовать подземное тепло, геотермальные тепловые насосы, прикрепленные к зданиям, извлекают выгоду из постоянной температуры земли или глубоких колодцев. По сути, они обращаются с Землей как с гигантским банком энергосбережения, отдавая или забирая тепло в зависимости от времени года.
Летом системы откачивают внутреннее тепло под землю и используют более низкие температуры Земли для охлаждения здания. В более холодные месяцы тот же процесс происходит в обратном порядке: тепло земли используется для обогрева воздуха в помещении.
В помещении находятся тепловые насосы коробчатой формы, которые втягивают и выталкивают либо воду, либо рабочую жидкость, например антифриз, в землю и из нее. Используя тот же механизм контура компрессора, что и холодильник, теплообменник получает энергию от циркулирующей жидкости для обогрева или охлаждения здания.
Существует несколько различных конфигураций контуров перекачки жидкости: либо водяные колодцы глубиной в несколько сотен футов, которые считаются наиболее эффективными, либо змеевики, которые можно вырыть всего на несколько метров под землей.
Другие используют водоем, такой как пруд, в качестве поглотителя тепла.
Тем не менее, независимо от типа, геотермальные тепловые насосы считаются одним из наиболее эффективных способов отопления и охлаждения.
Международная ассоциация геотермальных тепловых насосов, базирующаяся в Стилуотере, штат Оклахома, заявила, что геотермальная энергия на 50-70% эффективнее для отопления, чем другие системы. Министерство энергетики США сообщает, что геотермальный тепловой насос потребляет на 25-50% меньше электроэнергии, чем обычные системы отопления и охлаждения.
Роберг сказал, что затраты на техническое обслуживание геотермальных систем составляют половину стоимости традиционных систем отопления и охлаждения. По ее словам, окупаемость геотермальных систем, которая раньше составляла около семи лет, теперь обычно составляет четыре года. Недавно принятые федеральные льготы по возобновляемым источникам энергии теперь включают налоговый кредит в размере 2000 долларов в год.
Зеленый край
Но даже с этими преимуществами геотермальное отопление и охлаждение по-прежнему остается относительно нишевым продуктом: по данным Министерства энергетики, в США ежегодно устанавливается около 50 000 единиц.
Одной из причин является первоначальная стоимость. В целом установка геотермального отопления и охлаждения, включая работу с воздуховодами, будет примерно на 50 процентов дороже, чем система, основанная на ископаемом топливе, сказал Роберг.
Бурение, как правило, является самой большой частью счета, потому что только оно может стоить десятки тысяч долларов. По словам Батлера, сами геообменные насосы для домов могут стоить от 17 000 до 30 000 долларов.
«Вертикальный» контур наземного или разомкнутого контура геотермального теплового насоса. WaterFurnace International Эксперты предупреждают, что установка этих систем очень специфична для конкретного места — например, неправильная установка воздуховодов может привести к неэффективности устройства.
Кроме того, некоторые регионы лучше подходят для геотермальной технологии; некоторые разработчики сообщают, что насосы, которые проводят большую часть года, откачивая тепло под землю и мало времени отводя тепло, со временем работают хуже.
В своем анализе своих первых шести геотермальных систем (щелкните, чтобы открыть PDF) Гарвард выявил ряд проблем при установке, связанных с конструкцией колодцев и пониманием водных ресурсов под землей.
Более тонкий вызов — статус-кво. Домовладельцы, не знакомые с геотермальными системами, будут устанавливать то, что порекомендуют подрядчики, также незнакомые с технологией.
Ансин из разработчика MassInnovation столкнулся с этим институциональным скептицизмом во время ремонта заброшенной обувной фабрики в Фитчбурге, штат Массачусетс.
Он собирался потратить значительную часть своего общего бюджета — около 500 000 долларов — на стандартную промышленную печь и чиллер, когда случайно встретился с другом-бурильщиком, который предположил, что геотермальные тепловые насосы могут быть дешевле.
Ансин никогда не слышал о геотермальной энергии, но как только он изучил ее, он понял, что она может быть как рентабельной, так и позволять ему дифференцировать свои здания не только по местоположению. Объект под названием Anwelt Heritage Apartments позиционируется как экологически чистое здание, в котором используется тепловой насос, работающий от земли, и солнечная батарея.
По словам Ансина, который в настоящее время является совладельцем буровой установки, эта система примерно вдвое дешевле традиционной. Он передает более низкие расходы на коммунальные услуги людям в 86 резиденциях, которые платят менее половины того, что они платили по счетам за коммунальные услуги.
Он с большим энтузиазмом относится к этой технологии, но признает, что геотермальная промышленность незрела по сравнению с традиционным бизнесом в области отопления и охлаждения.
«Несмотря на то, что тепловые насосы и геотермальное кондиционирование помещений существуют уже некоторое время, они по-прежнему считаются очень новым рынком, и поэтому на нем не хватает подрядчиков и инженеров», — сказал он, добавив, что установка может потребовать координации различных действий.
подрядчики. «К сожалению, пока у вас не будет универсального решения, оно не станет настолько повсеместным, как могло бы быть».
Дома, встроенные в землю, могут спасти нас от жары
Проехав по некоторым районам Соединенных Штатов, вы можете увидеть дома, крыши которых возвышаются всего на несколько футов над землей. Это остатки повального увлечения «земляными домами» 1970-х и 1980-х годов.
С экстремальными погодными условиями во всех частях земного шара, возможно, сейчас самое время вернуть земные дома. Один фут почвы имеет значение R от менее 0,125 до 0,25 R на дюйм, в зависимости от состава почвы, содержания влаги и т. д. Значение R — это способность изоляционного материала сопротивляться тепловому потоку. Чем выше значение R, тем больше изолирующая способность.
В зависимости от сезона и времени суток температура на поверхности земли может значительно меняться, а под землей температура притупляется. Зимой температура под поверхностью выше, чем на поверхности, а летом прохладнее.
На глубине 13 футов (4 м) температура почвы становится постоянной.
На большей части территории США температура на глубине от 3 до 5 футов (1–1,5 м) и ниже линии замерзания почти постоянна и составляет 45–50 °F (7,2–10 °C) в северных и южных широтах. , это 50° — 70° F (10 — 21C).
Постоянная температура земли позволяет земляным домам иметь минимальное отопление и охлаждение, что приводит к значительному сокращению затрат на энергию по сравнению с домами стандартной постройки. Еще одним преимуществом земляных домов является то, что они обеспечивают защиту от сильных ветров и штормов, которые становятся все более распространенными из-за глобального потепления.
Земляные дома обеспечивают повышенную защиту от лесных пожаров, поскольку они в основном построены из железобетона. Земляные дома также лучше переносят землетрясения, потому что они спроектированы так, чтобы двигаться вместе с землей. Поместив выкопанную землю на крышу земляного дома, крыша превращается в сад, где жители могут выращивать себе еду.
В оживленных городских районах земляные дома обеспечивают повышенную конфиденциальность от соседей и звукоизоляцию, что может быть очень полезно вблизи оживленных автомагистралей.
История земляных домов
Люди жили частично в земле на протяжении тысячелетий. Примерно к 15 000 г. до н.э. в Европе некоторые мигрирующие охотники строили «круглые дома», которые были частично вкопаны в землю и покрыты дерном. Примеры этого типа постройки, датируемой 5000 лет назад, можно найти в Скара-Брей на Оркнейских островах у северного побережья Шотландии.
На юго-западе США дома, построенные в Национальном парке Меса-Верде, объекте Всемирного наследия ЮНЕСКО, расположенном в Колорадо, использовали естественные уступы и пещеры в земле. Большинство индейских племен строили защищенные от земли постройки, называемые «земляными домиками», а на Великих равнинах были обычным явлением дома из дерна, известные как «дерновые».
В октябре 1973 года члены Организации арабских стран-экспортеров нефти, которую возглавляла Саудовская Аравия, провозгласили нефтяное эмбарго в качестве наказания для стран, которые, по мнению организации, помогали Израилю во время войны Судного дня в том же году.
Целевыми странами были: Канада, Япония, Нидерланды, Великобритания и США, а позже эмбарго было распространено на Португалию, Родезию и Южную Африку.
К тому времени, когда в марте 1974 года закончилось эмбарго, цена на нефть выросла почти на 300 процентов, что называют «первым нефтяным шоком». Второй нефтяной шок случился в 1979 году, и именно тогда, в сочетании с растущим интересом к альтернативному образу жизни и движением за возвращение на землю, резко возрос интерес к земляным домам.
1973 газопровода Источник: Airbaja/YouTube В США большинство земляных домов было построено между 1979 и 1983 г., а в 1983 г. в Сиднее, Австралия, прошла первая Международная конференция по зданиям, защищенным от земли. Хотя земляные дома быстро потеряли популярность у населения США, они продолжали пользоваться популярностью в России, Японии и Китае. около 10 миллионов человек на севере Китая живут в земляных домах.
Самые популярные
ОПЕРЕДАЙТЕ СВОИХ КОЛЛЕКТИВОВ С BLUEPRINT
Подписываясь, вы соглашаетесь с нашими Условиями обслуживания и Политикой конфиденциальности.
Начиная с 1974 года швейцарский архитектор Петер Ветш начал создавать более 50 «Земных домов», в том числе девять домов, которые составляют улицу Лэттенштрассе в Дитиконе. Дома Ветча имеют куполообразные крыши и жесткую изоляцию из пенопласта, и они окружены слоем почвы толщиной около 10 футов (3 м).
Земляной дом в Дитиконе, Швейцария Источник: Roland zh/Wikimedia CommonsВ проектах Ветча здания, встроенные в окружающий ландшафт, имеют большие окна на фасаде, обеспечивающие дома большим количеством естественного света.
Земной дом в Альтенрайне (Швейцария) Источник: Kecko/Flickr В США компания Earthship Biotecture продает свои «Земные корабли», которые представляют собой пассивные солнечные укрытия на земле, сделанные как из природных, так и из переработанных материалов, включая шины.
Земные корабли предназначены для «автономных» домов, которые не полагаются на коммунальные услуги и ископаемое топливо, а вместо этого используют энергию солнца. Большинство земных кораблей сосредоточено в Нью-Мексико.
Типы земляных домов
Строительство земляных домов обычно требует обширных земляных работ, повышенной потребности в гидроизоляции по сравнению с традиционными домами и, в зависимости от конструкции, материалов, рассчитанных на больший вес. Один тип земляного дома похож на обычную конструкцию дома, только дом утоплен в землю, а окна расположены прямо под крышей.
Земляной дом второго типа, называемый «земляным валом», использует земляные насыпи у наружных стен дома, и эта земля затем отклоняется от здания. В домах с земляными валами стена, обращенная к полюсу, обычно обвалована, а стена, обращенная к экватору, обычно находится на одном уровне с землей.
Поскольку дома с земляными валами строятся лишь немного ниже уровня земли, у них меньше проблем с влажностью, чем у других подземных сооружений, и их строительство обходится дешевле.
Третий тип земляного дома — «в холме», когда дом расположен на склоне или склоне холма, а земля покрывает как стены, так и крышу. Если это звучит для вас как дома хоббитов в J.R.R. Толкиена Властелин колец книги, которые были воплощены в жизнь в фильмах Питера Джексона, они есть.
Дома в холмистой местности предпочтительнее в холодном и умеренном климате, и большинство из них построены так, что проем обращен к экватору.
Еще один тип земляных домов, известный как «подземные». Дома строятся полностью под землей, и в их центре часто есть атриум или внутренний двор , который обеспечивает как освещение, так и вентиляцию. Эти типы домов чаще всего встречаются в странах с более теплым климатом, таких как Марокко и Тунис (интерьеры дома, где прошло детство Люка Скайуокера на планете Татуин, были сняты в подземном отеле в Матмате, Тунис).
Последний тип земляного дома называется «вырезать и покрыть», и в нем используются заглубленные контейнеры, такие как транспортные контейнеры, или сборные железобетонные контейнеры, включая бетонные трубы большого диаметра.
В 1989 году в Японии корпорация Taisei представила планы проекта вырезки и обложки под названием Alice City, однако он так и не был построен.
Преимущества земляных домов
Живые крыши лучше противостоят ультрафиолетовым лучам и колебаниям температуры, чем обычные крыши. Стабильная температура внутри земляных домов снижает затраты на энергию и необходимость сжигания ископаемого топлива, поэтому в этом отношении они лучше для окружающей среды. Земные дома требуют меньше обслуживания, чем обычные дома, а расходы на страхование дома могут быть меньше. Многие страховые компании даже предлагают скидки и стимулы для «зеленых» домов.
Возможно, сейчас самое подходящее время для возрождения земляных домов, и не забудьте стряхнуть пыль со шнуров-клеш и набора для фондю.
For You
Другие истории
наукаАстрономы объединяются против «неустойчивой» проблемы Starlink
Крис Янг| 29.07.2022
транспортСпрашивайте не для кого эВВП…
Элис Кук| 12.