Отопление из земли своими руками: Как сделать геотермальное отопление дома своими руками?

alexxlab

Тепло из земли в отоплении дома. Как получить бесплатное тепло?

Тепло — это фактор, необходимый в каждом частном доме в холодное время года. Однако, если вы обладатель большого загородного дома, его отопление выльется вам в такую же большую копеечку. Но не спешите отчаиваться, ведь есть вариант обустройства экономичной системы, которая будет полностью автоматизирована. Мы говорим о том, как получить тепло из земли в преобразовать его в отопление вашего дома.

Содержание

  • 1 Тепло повсюду
  • 2 Тепловые насосы — что это такое?
  • 3 Как устроена работа насоса отопления?
  • 4 Какие источники тепла может использовать насос отопления
  • 5 Заключение

Тепло повсюду

Тепло можно отыскать повсюду, оно есть практически везде. Окружающая среда, которую люди старательно уничтожают даёт нам множество тепловых источников, одним из которых является земля. Однако, чтобы превратить данный источник в способ геотермального отопления целого дома, необходимо прибегнуть к использованию электричества. Но с таким подходом процесс отопления будет куда экономичнее, чем простая выработка тепла  от котла. Как можно применять тепло земли в отоплении частного дома? Очень просто: для этого вам понадобиться специальный аппарат – тепловой насос.

Тепловые насосы — что это такое?

Специализированное устройство, которое отнимает тепловую энергию у земли или других природных источников, усиливает и переносит в дом, называется тепловым насосом. Сегодня такой вид отопления получил широкое распространения среди загородных коттеджей или больших частных домов в черте города. Почему именно геотермальные тепловые насосы? Есть ряд преимуществ, которые подталкивает обывателей к использованию данного аппарата. Давайте их разберём:

  • Экономичность — насос не требует большого количества электричества, что делает его работу достаточно экономичной. Это отличный вариант сэкономит средства при отоплении крупных объектов. Кроме того, само устройство не является капризным, поэтому не будет требовать от вас дополнительных вложений, что даёт ещё один плюс к экономичности;
  • Лёгкость монтажа. Устройство можно установить на любой местности, и с самой установкой сложностей быть не должно. В качестве источника тепла можно выбрать грунт, воду или даже воздух. Подробнее об этом мы поговорим ниже;
  • Универсальность — большинство моделей тепловых насосов способны не только обогревать помещение в холодное зимнее время года, но и охлаждать жарким летом. Это большой плюс, так как вы можете сэкономить на установке кондиционера и решить сразу две проблемы с помощью покупки одного устройства. Но обратите внимание, что не все модели обладают подобной функцией, поэтому стоит внимательно изучать характеристики аппарата перед покупкой;
  • Долговечность — устройство, которое было правильно установлено и получает должный уход, способно обеспечить 20 — 30 лет успешной работоспособности. Согласитесь, это довольно много. Не каждая система отопления сможет проработать такое большое количество времени без замены каких-либо материалов;
  • Экологичность — устройство полностью безопасно для окружающей вас среди. Это очень важно для тех, кто хочет обеспечить свой загородный участок плодотворной почвой и засадить растительность;
  • Возможность использования аппарата даже в местах, где нет электричества. Для этого можно установить бензиновый генератор;
  • Бесплатный источник тепла. Как мы уже сказали, источником могут выступить земля, вода или воздух;
  • Автоматический процесс работы. Насос будет самостоятельно обогревать или охлаждать помещений, от вас никаких действий не требуется.

Список преимуществ устройства довольно большой, что уже говорит о целесообразности его приобретения. Но если вы всё же сомневаетесь, стоит ли выбирать именно вариант получения тепла из земли в отоплении частного дома, можете ознакомиться с отзывами о тепловых насосах (в нашем случае геотермальных). В теории вы можете сделать все своими руками, но лучше все же довериться специалистам. А теперь давайте поговорим об устройстве и принципе работы теплового насоса.

Как устроена работа насоса отопления?

Первым делом, давайте разберём процесс работы данных устройств на простом примере — холодильнике. Именно он работает практически также, как и тепловой насос. Тепло из морозильной камеры выкачивается и переносится на решётку-радиатор, находящуюся на задней части холодильника. Насосы обладают таким же принципом работы, но вместо того, чтобы забирать тепло у помещения, они берут его из тепловых источников, таких как земля или воздух. После этого тепло обрабатывается и поступает в помещение. Чтобы было проще понять всю систему работы теплового насоса, давайте рассмотрим цепочку, по которой проходит тепло:

Исходное тепло из источника (земля, воздух, вода) >>> Внешний трубопровод (происходит небольшой нагрев) >>> Испаритель (тепло, которое было собрано, перемещается ко внутреннему контуру устройства) >>> Компрессор (тепло проходит процесс сжатия с целью повышения температуры) >>> Конденсатор (горячий газ обменивается с теплоносителем) >>> Приборы отопления.

Это вся цепочка, через которую движется тепло во процессе работы устройства. Она циклична, то есть повторяется. А теперь давайте разберёмся, откуда насос отопления может брать тепло.

Какие источники тепла может использовать насос отопления

В качестве факторов, производящих «тепло из земли» для отопления дома, могут выступать любые объекты, температурой свыше одного градуса (при ниже нуля так же возможно получение тепла). Почва, речные и озёрные воды, морская вода, скважина, стоки систем канализации и прочие. На самом деле, что для нашего градусника минус и отсутствие тепла, то для теплового насоса все совсем иначе. Тепло он получить и при минусовой температуре.

Подобного тепла хватает, чтобы на выходе была температура до 60 градусов. Чтобы усилить данный эффект тепловому насосу требуется правильное обустройство геотермических источников тепла.

Самый частый вариант усиления — использование геотермического зонда. Данное устройство требует бурения отверстия большой глубины — вертикальной скважины. В данное отверстие вставляется зонд со специальной жидкостью, которая необходима для теплообмена. Полученное из земли тепло передаётся насосу. Очень часто вместо вертикального зонда используется наклонный. Это объясняется рядом причин, таких как невозможность установки вертикального зонда из-за грунта на участке. Не каждый участок позволяет делать глубокие отверстия.

Есть также варианты, которые не требуют бурения скважин, к примеру, горизонтальные грунтовые коллекторы. Они также пользуются теплом земли, но при помощи большого геоколлекторного поля, которое закладывается на глубину незамерзающего грунта.

Чтобы обеспечить насос энергией также применяется воздух с улицы. В процессе такого использования он будет выступать как источник низкого тепла. То тепло, которое будет отбираться у воздуха, поступит в насос, пройдёт через процедуру повышения температуры и попадёт в отопительную систему.

Помимо всего этого, рекомендуем вам обратить внимание на комбинированное оборудование. К такому относится смесь тепловых насосов и солнечных коллекторов. Так, если солнечного света будет хватать на полноценную работу, то коллектор полностью выполнит все необходимые функции отопления

Заключение

Тепло земли в отоплении частного дома — отличный вариант обогрева частных домов крупных размеров. Экономия, долговечность и универсальность — всё это подогревает интерес к тепловым насосам. А возможность обеспечения тепла земли в отоплении своими руками делает их ещё более привлекательными. На сегодняшний день тепловой насос — это отличное решение, которое применяется для отопления частных домов и загородных коттеджей.

Подписывайтесь так же на наш Youtube, группу Вконтакте, Яндекс Дзен. Там много полезного и интересного контента!

Энергия земли для отопления дома, принцип работы тепловых насосов

Многие наши соотечественники толком не знают, что такое тепловой насос. Но отметим, что они есть у каждого в доме: в кондиционере или холодильнике. Эти устройства стали настолько популярными, что никто не обращает внимания на их работу.

Отопление зданий геотермальными насосами является настолько же популярным, например, в Швейцарии, как у нас использование кондиционера. Тепловой насос похож на обычный кондиционер реверсивного типа, однако имеет множество функций. В отличие от кондиционера, такой насос может работать при любых температурах. Так, кондиционер при минусовой температуре остановится. Потому лучше всего использовать геотермальную систему.

Принцип работы теплового насоса можно рассмотреть на схеме Карно. Цикл Карно изучается еще в школе на физике. Уже в 1852 году Кельвин предложил теплонасосную систему. Принцип действия насоса таков: устройство берет тепло в одном месте и переносит его по разным точкам посредством специального теплоносителя. К примеру, в холодильнике тепло отбирается из холодильной камеры и отдается в помещение. Продукты становятся холодными, а стенка холодильника с внешней стороны — нагревается.

Геотермальный насос отапливает помещение, забирая тепло из окружающей среды — воды, воздуха, земли. Тепло вбрасывается в систему отопления помещения. Получается, что при отоплении дома геотермальной системой морозильная камера зарывается в землю или опускается в воду. Для того чтобы собирать тепло антифриз течет по трубам системы. Тепловой насос отбирает тепло, охлаждая до 5 градусов жидкость. Тепло передается на нагрев воды и воздуха в помещении.

Получается, что тепловой насос отбирает тепло у всех предметов и веществ: воды, земли, воздуха. В нашей стране чаще всего используются системы, где тепло забирается с земли и передается в здания. К тому же тепловой насос работает зимой на обогрев помещения, а летом — охлаждает помещение. Очевидно, что тепловые насосы могут выполнять все задачи, которые связаны с подогревом и охлаждением поверхностей и жидкостей.

В насосе с открытым циклом вода из земли перекачивается в систему. Тепло забирается насосом, а затем вода вновь сливается на глубину забора. Преимущество такой системы заключается в том, что можно одновременно и получать воду для дачного дома. Когда вода забирается из скважины, то окружающая природа не страдает. Ведь по большому счету вода собирается в одном месте в земле, а затем опять возвращается в тот же горизонт.

Насос с закрытым циклом имеет жидкость, которая качается по коллекторам. Коллекторы размещены в водоеме. Тепло отбирается у воды и передается в дом. Преимущество системы — дешевизна. Однако систему уместно строить тогда, когда водоем находится на расстоянии не более 100 метров от строения.

Насос с закрытым циклом имеет трубки, которые пропускают по себе воду. Трубки могут уходить в воду на глубину до 150 метров. Известно, что на глубине 10 метров температура почвы составляет 12 градусов круглый год. Чем глубже, тем больше температура земли. Это значит, что без больших капиталовложений можно получать большое количество тепловой энергии.

В Европе насосы, которые забирают тепло в земле, называют геотермальными насосами. Воздушные тепловые насосы в нашей стране использовать нецелесообразно. Такие системы используются в странах, где климат намного жарче. Если теплообменник, температура которого будет ниже — 5 градусов, разместить на улице, то он покроется льдом. Это значит, что система не будет работать на полную мощность а через некоторое время насос начинает просто «поедать» электричество и работать в ноль.

Геотермальные пакеты установки