Геотермальная система отопления: Геотермальное отопление дома — АО Гидроинжстрой

Геотермальное отопление дома своими руками

Многие владельцы частных домов все еще считают, что геотермальное отопление – это термин чуть ли не из области научной фантастики, и актуален он только для тех регионов, где бурлят горячие источники и имеется высокая вулканическая активность. А поскольку такие природные явления – редкость, то перспективы использования данной альтернативной энергии в наших условиях выглядят для многих туманно. На самом деле геотермальный насос с успехом генерирует тепло и при невысоких температурах, так что даже в умеренном климате применять его можно довольно эффективно. А вот под силу ли смонтировать геотермальное отопление дома своими руками? С этим попробуем разобраться.

Классификация по конструкционному типу

Принцип работы геотермального отопления схож с принципом работы кондиционера или холодильника. Основным элементом является тепловой насос, включенный в два контура.

Принцип работы геотермального (теплового) насоса

Внутренний контур представляет собой традиционную систему отопления, состоящую из труб и радиаторов. Внешний – внушительных размеров теплообменник, находящийся под землей или толщей воды. Внутри него может циркулировать как специальная жидкость с антифризом, так и обычная вода. Теплоноситель принимает на себя температуру среды и «подогретый» поступает в тепловой насос, аккумулированное тепло передается внутреннему контуру. Таким образом происходит нагрев воды в трубах и радиаторах.

Геотермальный (тепловой) насос – ключевой элемент системы. Это компактный агрегат, занимает места не больше, чем привычная нашему взгляду стиральная машина. Если говорить о производительности, то на каждый 1 кВт потребленной электроэнергии, насос «выдает» до 4-5 кВт тепловой энергии. В то время как обычный кондиционер, который имеет схожий принцип работы, на 1 кВт затраченной электроэнергии «ответит» 1 кВт тепловой.

Схема устройства геотермального отопления в частном доме

Надо признать, что устройство этого вида отопления является самым дорогим и трудоемким на сегодняшний день. Львиную долю его стоимости составляет покупка оборудования и, конечно, земляные работы. Естественно, что бережливый хозяин задумывается, а нельзя ли сэкономить, например, на монтаже и сделать геотермальное отопление своими руками? Для того, чтобы ответить на этот вопрос, необходимо разобраться, какие же системы применяют чаще всего и уяснить особенности их устройства.

Существуют и другие типы насосов, используемых в системах отопления. Более подробно об этом вы узнаете из нашей статьи: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/teplovye-nasosy-dlya-otopleniya-doma.html

Горизонтальный теплообменник

Довольно часто используют горизонтальный контур, при устройстве которого трубы укладывают в траншеи на глубину большую, чем уровень промерзания почвы в данной местности.

Недостаток системы геотермального отопления с горизонтальным контуром — большая площадь, занимаемая коллектором

Недостаток – территория, занимаемая контуром, должна быть намного больше самого дома, так, для отопления здания площадью в 250 м², под трубы «уйдет» около 600 м². Не каждый застройщик может позволить себе подобную роскошь.

К тому же возникают неудобства, если участок уже облагорожен, приходится соблюдать, например, расстояние от деревьев (1,5 м) и многие другие нюансы.

Вертикальный теплообменник

Более компактный, но и более дорогой вариант – вертикальный теплообменник. Для его установки не потребуется большая площадь, но зато потребуется специальное бурильное оборудование.

Монтаж вертикального теплообменника требует использования специального бурильного оборудования

Глубина скважины, в зависимости от технологии, может достигать 50-200 м, зато срок ее службы до 100 лет. Особенно актуален этот способ, когда планируют геотермальное отопление загородного дома с обустроенной прилегающей территорией, он позволяет сохранить ландшафт практически в первозданном виде.

Водоразмещенный теплообменник

Наиболее экономичная геотермальная установка использует тепловую энергию воды. Ее рекомендуют, если расстояние до ближайшего водоема не превышает 100 м.

Водоразмещенный теплообменник является наиболее выгодным и следовательно более целесообразным для устройства

Контур из труб в виде спирали укладывают на дно, глубина залегания должна быть меньше 2,5-3 м, то есть глубже зоны промерзания. Площадь водоема – от 200 м². Главный плюс – нет необходимости выполнять трудоемкие земляные работы, но необходимо получить разрешение специальных служб. Затратив значительные средства на дорогостоящее оборудование, не стоит экономить на качественном монтаже. Ведь именно от него будет зависеть качество и эффективность всей системы.

Как видим, смонтировать геотермальное отопление дома своими руками не так уж просто. Из всех перечисленных видов, пожалуй, только последний вариант будет достаточно просто воплотить в жизнь самостоятельно. Но даже в этом случае стоит взвесить, все «за» и «против».

О достоинствах и недостатках системы

Впервые к геотермальному отоплению пристально присмотрелись в США, во время кризиса в 80-х. Достаточно дорогие установки прописались в домах самых богатых и продвинутых, но постепенно они становились все доступнее и популярнее. Европа взяла новинку на заметку и стала активно внедрять на своих просторах. Сейчас этот вид отопления уже совсем не диковинка, в Швеции, например, около 70% всего тепла синтезируется при помощи тепловых насосов.

Производители чудо-оборудования и зеленые в один голос твердят о преимуществах этого вида отопления перед всеми остальными, главные плюсы, на которые делается акцент, такие:

• для отопления используется тепловая энергия земли, которая является возобновляемой и неисчерпаемой;
• не существует риска возгорания;
• отпадает потребность в доставке и хранении топливных материалов;
• при работе оборудования не образуются какие-либо вредные выбросы, система абсолютно безопасна и экологична;
• система работает автономно, не нуждается в постоянном контроле и вмешательстве;
• она экономична, практически не требует от владельца затрат на обслуживание;
• при всем разнообразии моделей, коэффициент производительности оборудования остается неизменно высоким.

Геотермальная система отопления хорошо проявила себя в сочетании с «теплыми полами». Подобный дуэт обеспечивает равномерное распределение температуры и препятствует образованию зон перегрева.

Важно! Наиболее выгоден этот вид отопления для домов, площадью до 150 м², владельцы таких небольших коттеджей уверяют, что затраты окупаются за каких-нибудь 3-4 года.

О других вариантах отопления читайте в нашем следующем материале: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/energosberegayushhee-otoplenie-chastnogo-doma.html.

Отметим, что на постсоветском пространстве эти системы пока еще не стали популярными. Во многом это объясняется достаточно весомыми капиталовложениями, которые потребуется сделать в самом начале, и довольно длительным сроком окупаемости. Убедить наших сограждан, что это, в конце концов, все равно экономически выгодно, достаточно сложно. Хотя, если учесть ежегодное подорожание привычных теплоносителей и то, что система рассчитана в среднем на 100 лет эффективной работы, то выбор покажется вполне оправданным.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Геотермальное отопление, принцип работы, монтаж своими руками

В последние десятилетия активная жизнедеятельность людей, удовлетворяющих свои потребности, начала очень негативно воздействовать на природу, окружающую среду. И теплоэлектростанции сыграли не последнюю роль в этом процессе. В то же время, общество стало понимать, что ресурсы природы являются небезграничными, именно поэтому в последние годы начали внедрять аналоги источников теплоснабжения. Одним из таких альтернативных способов отопить дом является геотермальное отопление. Система – проста и эффективна, а сделать ее можно собственноручно.

Геотермальное отопление

Заметим, что геотермальное отопление в США и европейских странах стало основным источником тепла, однако в России на сегодняшний день оно рассматривается только в качестве альтернативы газовому, электрическому, твердотопливному и другим видам отопления. Очень скоро геотермальное отопление станет основным, ведь отзывы говорят о том, что это рентабельный способ отопить свой дом без вреда для экологии и с выгодой для себя.

Принцип функционирования

Такое явление, как геотермальное отопление, принцип работы которого напоминает обычный холодильник, только наоборот, — становится все популярнее. Земля сохраняет тепло постоянно, можно нагревать объекты, находящиеся на ее поверхности. Суть в том, что изнутри землю нагревает горячая магма, а сверху благодаря грунту она не промерзает.

Тепловую энергию, которая получается в процессе отопления, использует геотермальная система, основанная на специальном тепловом насосе.

И принцип функционирования здесь следующий: сверху ставится тепловой насос, в специальную земляную шахту опускается теплообменник. Грунтовая вода идет через насос и нагревается. Таким образом, тепло, которое получается при этом, используется для промышленных или бытовых целей. Так и работает отопление подземным теплом.

Принципиальная схема работы теплового насоса

Заметим, что главным преимуществом такой системы является то, что при затратах электроэнергии в 1 кВт получаем полезную тепловую энергию в диапазоне от 4 до 6 кВт. Для сравнения, обычный кондиционер не способен преобразовать 1 кВт электроэнергии в 1 кВт тепловой энергии (закон сохранения энергии, т.к. потери при преобразовании одного вида энергии в другую, увы пока никто не отменял). Отопление за счет тепла земли окупится достаточно быстро при правильном подходе к реализации геотермального отопления.

Рекомендуем к прочтению:

Особенности системы

Конечно, не так-то и просто сделать геотермальное отопление своими руками, однако это вполне возможно. И для начала делается шахта. Параметры шахты рассчитываются для каждого случая отдельно. Ее габариты будут зависеть от климата в вашей местности, типа грунта, особенностей строения коры земли региона, домашней площади, где будет ставиться такая система. Как правило, глубина шахты составляет от 25 до 100 м.

Бурение скважин под тепловой насос

Далее монтаж геотермального отопления подразумевает такой шаг, как опускание в земную шахту труб, поглощающих тепло. Функции этих труб заключаются в следующем: они будут подавать тепло в насос, который будет повышать температуру жидкости и выводить ее в отопление. Заметим, что если вы решили сделать геотермальные системы отопления своими руками, то вам потребуется помощник, ведь трубы бывают очень тяжелыми.

Заметим, что в летний период отопление от земли,  работает в качестве кондиционера. Для этого нужно активировать обратный механизм. В процессе работы теплообменник будет брать охлаждающую энергию.

Способы работы системы

Это эффективная и экологичная система – термальное отопление, принцип работы ее может протекать в трех основных способах:

1. Используется тепловая энергия глубоких грунтовых вод. Такая вода – высокой температуры, тепловой насос ее поднимает и нагревает. Далее вода идет через теплообменник, отдавая основную часть своей энергии.
2. Данный способ требует от владельцев дополнительных расходов. В глубину грунта от 75 м и ниже спускают резервуар, в котором находится антифриз. Он нагревается и при помощи теплового насоса поднимается к теплообменнику. После того, как тепло отдается теплообменнику, антифриз идет обратно в резервуар.
3. А для третьего способа работы системы вообще не требуется оборудовать грунтовую шахту. Такое отопление из земли подойдет для обогрева зданий, имеющих выход на водоем. Так, по дну водоема от теплообменника ставятся зонды горизонтального типа и преобразовывают тепло воды на дне.

Виды тепловых насосов

Преимущества геотермальной системы отопления

Геотермальные системы отопления обладают несколькими преимуществами:

• Выделение тепловой энергии в несколько раз больше, нежели расход на электричество, которое требует насос.
• Экологическая безопасность больше, чем у других отопительных систем, так как геотермальные отопительные системы не производят никаких вредных выбросов.
• Для того чтобы геотермальная система функционировала, не требуется топлива или дополнительных химических средств. Поэтому она безопасна для владельцев и для окружения.
• В функционировании такого отопления нет риска взрыва или возгорания.
• При условии правильного монтажа отопительной системы она прослужит без техподдержки как минимум – 30 лет.

Устанавливаем геотермальное отопление самостоятельно

Сразу отметим такую особенность: тем, кто решится оборудовать отопление теплом земли, понадобится единожды вложить в это огромную сумму. Конечно, со временем эта стоимость окупится, так как жилье мы строим для себя не на год или два. Кроме того, каждый год стоимость на газ и электроэнергию повышается, а с геотермальной системой вы не узнаете, что такое эти ценовые скачки.

Рекомендуем к прочтению:

Заметим, что внутри помещения, которое вы хотите отопить, ставятся отопительные элементы, ничем не отличающиеся от водяного отопления. Ваше жилье будут обогревать радиаторы, а тепло в них будет идти по трубам.

Однако в данной системе основная ее часть будет скрыта под землей. Отопление энергией земли – это наличие скважины и теплообменника. В жилище потребуется только поставить прибор, который будет генерировать тепло – обычно он не занимает много места.

Принцип работы теплового насоса

На таком устройстве пользователь сможет производить регулирование температуры и подачу тепловой энергии. Установка самой системы отопления в жилье делается, как обычно, — с разветвлением трубопровода и радиаторов. Если у вас частный дом, или же само здание небольшое, то в таком случае генератор системы выводится в отдельное помещение или в подвал.

Распространение геотермальной системы отопления

Отопление с помощью тепла земли стало распространяться еще в конце 80-х годов в городах США, которые особенно тяжело переживали кризис. Сначала такую систему применяли состоятельные люди, которые таким вот образом экономили на отоплении дома, однако скоро система стала дешеветь, и более бедные американцы заинтересовались ею. И вскоре использование тепла земли для отопления стало прерогативой большинства американцев, которые владели частными домами. В европейских странах 20 лет назад статистические данные отмечали, что геотермальные системы отопления использовали примерно 12 миллионов граждан. И в течение всего этого времени до сегодняшних дней эта цифра только возросла.

Тенденции распространения геотермального отопления являются понятными. Ведь отопление за счет энергии земли – это удобно, экономично и безопасно.

Газовая система отопления хоть и является самой популярной, но по этой же причине каждый год запасы природного газа уменьшаются, стоимость на него растет и растет. А применение для обогрева дома твердого топлива – это трудозатратно. Кроме этого, вследствие сжигания дров и угля выделяется вредный углекислый газ, образовывается сажа и смолы. Поэтому геотермальное отопление становится все более распространенным и в России.

Геотермальное отопление | Лаборатория Дома

Услышав слова “геотермальное отопление”, большинство из нас представляют себе гейзеры Камчатки или кипящие ручьи Земли Санникова. Однако за этим  пока экзотическим термином кроется уже вполне прозаическое содержание: речь пойдет об еще одном способе отопления и горячего водоснабжения Вашего дома. Он заключается в использовании тепловой энергии ,накопленной в почве , для отопления  жилья. В основу геотермальной  системы положен физический процесс передачи тепла из окружающей среды к хладагенту, схожий с тем,  что происходит в холодильнике,  только наоборот . Тепловой насос это повышающий трансформатор теплоты , который в прямом смысле слова перекачивает тепловую энергию от источника низкого температурного потенциала к источнику более высокого , но все же достаточно умеренного потенциала. Анализ и практика показывает , что тепловые насосы дают от 70 до 80 процентов экономии энергоресурсов по сравнению с производством теплоты , основанном на прямом сжигании топлива . Что такое тепловой насос? Это прибор , который буквально выкачивает из земли или воды и направляет его в систему отопления и горячего водоснабжения . При работе теплового насоса энергия тратится не на  прямой нагрев системы отопления , а на перекачку тепла из окружающей среды в дом. Таким образом , основное преимущество теплового насоса перед привычными способами отопления – экономичность. Прибор потребляет на 80 процентов меньше энергии, чем , например , традиционные электрокотлы. Но кроме экономии владелец теплового насоса получает комфорт . Прибор оснащен климатконтролем и работает в автоматическом режиме. Экологичность – отсутствуют какие-либо выбросы в окружающую среду. Удобство при установке – монтаж не требует никаких согласований и бумажной волокиты. Безопасность – в тепловом насосе ничего не горит . Он взрыво- и пожаробезопасен. Кроме того работой насоса можно управлять на расстоянии при помощи интернета или телефона .  Надежность — минимум подвижных частей с высоким ресурсом работы. Независимость от поставки топочного материала и его качества. Практически не требует обслуживания. Срок службы теплового насоса составляет 15–25 лет; Примечательно, что летом тепловой насос работает наоборот: из под земли в дом поступает прохлада, а тепло возвращается назад. Именно поэтому работу геотермального насоса нередко сравнивают с кондиционерами реверсионного типа. Система геотермального отопления состоит из теплового насоса и магистралей. Они укладываются под землей (в грунте или скважинах), либо по дну водоемов. Трубы геотермальной системы могут быть проложены под грунтом, по дну водоема и внутри скважины. В связи с этим оно подразделяется на геотермальное отопление с горизонтальным, водоемным и вертикальным контурами.   В первом случае магистрали укладываются в землю на глубину ниже промерзания почвы (в зависимости от климатических условий региона). При этом требуется достаточно большая площадь. Так, для обогрева помещения в 200-300  квадратных метров, нужен участок площадь которого составляет 500-600 квадратных метров. Второй вариант – энергетичекие корзины. Энергетические корзины используются в случае невозможности глубокого бурения или устройства фундаментов глубокого заложения по причине условий водного законодательства или гидрологическим причинам, либо недостатка свободного места. Энергетическая корзина является экономически и энергетически довольно эффективной альтернативой в сфере использования термальной энергии. прокладываемые по дну водоема. Это самый экономически выгодный способ геотермального отопления, так как меньше первоначальные вложения и больше эффективность. Но озера и реки глубиной более 2 метров есть далеко не везде. Третий вид геотермальных отопительных систем, напротив, очень дорогостоящий. Бурение скважин, для которого необходима специальная техника, стоит недешево. А скважину нужно пробурить минимум на 30 метров (в зависимости от рельефа), В тверской области примерно 40-70 метров. Зато не требуется большой площади.   Примечательно , что максимальную пользу такой метод геотермального отопления частного дома принесет в том случае, если в нем установлена система теплых полов. Это объясняется тем, что система теплый пол использует для нагрева теплоноситель со средней температурой в 35-55 градусов, прогревая помещения за счет большой площади обогревателя, а не за счет его высокой температуры. В то же время теплоноситель в системах геотермального отопления редко когда удается нагреть выше 60 градусов, что идеально подходит для «теплых полов», а вот для обычного радиаторного отопления такой температуры недостаточно, хотя при довольно качестенно утепленом доме этого вполне будет достаточно. Вот несколько фотографий тепловых насосов компании-партнера  (Германия) :    каталог оборудования  можно скачать и посмотреть здесь Каталог STE ТН_2015 , а стоимость оборудования и монтажа уточнить по телефонам у наших инженеров и менеджеров. и фото энергетической корзины   К вышесказанному предлагаем посмотреть ролик про автономное отопление с помощью тепловых насосов сертификат Uponor и Stiebel Eltron — геотермальные системы   тепловой насос воздух вода тепловой насос воздух воздух тепловой насос воздух-вода цена тепловой насос вода вода тепловой насос воздух-воздух цена тепловой насос вода вода цена тепловой насос воздух-вода своими руками тепловой насос воздух воздух купить Продажа и монтаж теплового насоса в Твери, Ржеве, Конаково, Осташкове, Селигере, Игуменке, Завидово.     Тепловые насосы Stibel Eltron

График работы Пн- Пт:  9.00-18.30 Сб:      10.00-17.00 Вс:         Выходной   Опрос Какой котёл Вы приобрели или хотели бы приобрести

принцип действия и виды теплообменников

Автор Михаил Стахов На чтение 6 мин. Просмотров 32.5k. Опубликовано 29.11.2013

Ограниченность запасов природных энергетических ресурсов заставляет человечество заниматься поиском альтернативных источников энергии. Геотермальное отопление дома — отличная альтернатива традиционным способам отопления. В подтверждение этого можно привести фактические данные про широкое использование геотермальных систем отопления в Европе и Америке в качестве основных источников тепла.

Немного истории! Геотермальные системы отопления значительно «расширились» в конце восьмидесятых годов прошлого столетия преимущественно на территории Америки. В начале солидные инвестиции в монтаж такой установки позволяли ее использовать только состоятельным людям, а через несколько лет эта система сала доступной для американцев менее состоятельных, подняв значимость геотермальных систем отопления на рынке отопительной техники.

В странах Европы еще два десятка лет назад количество геотермальных установок превышало 12 млн., а сегодня о величине «заселения» геотермальных установок в частных домах можно только догадываться.

Почему так происходит?

Все очень просто! Наиболее доступная и удобная система газового отопления уменьшает запасы природного топлива за деньги из Вашего кармана. А сжигание твердого топлива (дров, угля, торфа) не только неудобно, но и сопровождается выделением вредного углекислого газа, выпадению сажи и смол. А еще необходимо дополнительное помещение для хранения топлива.

Геотермальное отопление загородного дома.Схема

Принцип действия системы

Геотермальные системы отопления имеют сходный с холодильником (кондиционером) принцип действия. Просто рефрижератор холодильника охлаждает воздух, а геотермальный тепловой насос нагревает теплоноситель отопительной системы.

Для обогрева помещения используется тепло (энергия) Земли. Тепловой насос, расположенный в доме, забирает энергию у грунтовых вод или самого грунта, преобразовывая ее в тепло. Затем это «тепло» используется для нагревания теплоносителя самой системы отопления дома.

В основе принципа действия теплового насоса лежит обратный цикл Карно, разработанный еще в ХIХ веке.

«Сердцем» такой системы является компрессор, который «сжимает» и «переносит» тепло. Для этого ему необходим внешний источник энергии – электрическая сеть.

В компании с компрессоров во внутреннем контуре теплового насоса работают: конденсатор, испаритель и дроссельный клапан.

Тепловой насос работает так:

• Теплозаборный коллектор заполняется незамерзающей жидкостью (гликолевая смесь, смесь воды и спирта или соленая вода), которая будет транспортировать «подземное» или «подводное» тепло к насосу.
• Эта тепловая энергия в испарителе передается хладагенту с очень низкой температурой кипения, что приводит к его резкому закипанию и испарению (превращению в пар).
• Работающий компрессор повышает давление этого пара, что соответственно приводит к повышению его температуры.
• В конденсаторе хладагент охлаждается, передавая тепло контуру отопления дома, и конденсируется.
• Через дроссельный клапан хладагент попадает обратно в компрессор, и цикл повторяется вновь…

Тепловой насос еще можно назвать иными словами « вывернутый наизнанку « холодильник. Ведь в холодильнике хладагент нагревается за счет тепла, помещенных в него (холодильник) продуктов, и через систему трубок выводится на заднюю стенку , нагревая воздух вне холодильника.

А в случае теплового насоса это выделяемое тепло нагревает теплоноситель в системе отопления самого дома. В качестве отопительных приборов в таких системах отопления чаще всего и эффективней используются «теплые полы».

Заметьте! При наличии качественного и правильно рассчитанного «теплозаборного» контура при потреблении 1 кВт электроэнергии тепловой насос способен отдать в систему до 5 кВт тепловой энергии!

Виды теплообменников геотермальных систем отопления

Горизонтальный теплообменник

Горизонтальный теплообменник геотермальной системы отопления

Трубы горизонтального контура укладывают на глубину превышающую толщину слоя промерзания почвы.

Укладка горизонтального теплообменникаУкладка горизонтального теплообменника в траншеи

Такой вариант теплового контура оптимален, когда есть большая площадь приусадебного участка без садовых насаждений (деревьев). Прокладка трубы контура не допускается на расстоянии менее 1,5 м от кроны дерева.

При отоплении дома в 250 м² понадобится площадь в 600 м² для размещения теплообменного контура. А такая площадь не всегда доступна. Особенно в густонаселенных коттеджных городках.

Этот фактор можно назвать недостатком такого типа теплообменника .

Вертикальный теплообменник

Вертикальный теплообменник геотермальной системы отопления

Вертикальный теплообменник — роскошь, которую, возможно, сможет позволить себе не каждый застройщик. Для «обустройства» такого теплообменника понадобится специальное бурильное оборудование.

Геотермальные зонды

Контур теплообменника опускается в скважину глубиной 50-200 м. Для увеличения тепловой мощности используют несколько таких скважин, трубопроводы которых соединены через специальные коллекторные узлы.

Преимуществом организации такой системы контура теплообменника можно назвать возможность работ на обустроенной территории — такой способ не повредит существующий ландшафт.

Теплообменник, размещенный в воде

Этот вариант наиболее экономичен в монтаже – нет необходимости выполнять землекопные работы, но требует наличия водоема площадью не менее 200 м² на расстоянии не более 100 м от дома. Трубы контура укладывают на глубину, большую глубины промерзания (не менее 2-3 м) на дно.

Элемент конструкции горизонтального теплового насоса

Преимущества и недостатки геотермальных систем отопления

Одним из самых весомых преимуществ геотермальных систем отопления хотим выделить его экологическую безопасность для Вашего жилища. Ведь процесс нормальной работы теплового насоса не сопровождается какими-либо вредными выбросами в атмосферу. А отсутствие горючих веществ в топливном насосе при наличии исправной электропроводки фактически сводит на нет угрозу возгорания.

Отсутствие топлива — это и отсутствие расходов на его доставку и хранение.

Низкое потребление электроэнергии при сравнительно высокой теплоотдаче ( с 1 кВт электроэнергии до 5 кВт тепловой энергии) еще один важный (или самый важный) фактор, определяющий выбор геотермальной системы отопления загородного дома.

Автономность геотермальной системы отопления освобождает вас от необходимостьи следить за ней и обслуживать.

Важным функциональным преимуществом геотермальной системы отопления является ее способность работать как кондиционер в жаркую погоду. В таком режиме происходит все наоборот: тепло из помещения прогревает хладагент, который передает его внешнему тепловому коллектору.

Недостатком такой системы является сложность ее монтажа и соответственно высокая стоимость, как монтажных работ, так и самого оборудования.

Геотермальная система отопления является самой дорогой в монтаже и приобретении оборудования.

В этом случае можно сэкономить средства на самостоятельной установке этой системы, но необходимо уделить значительное внимание расчетам и консультациям с «профи».

Использование бивалентной схемы отопления

Бивалентная система подразумевает параллельное использование двух источников тепла в пиковые нагрузки (при низких температурах окружающей среды).

В такой системе параллельно к тепловому насосу подключается дополнительный котел, например, электрокотел. Его используют при необходимости использования интенсивного режима отопления при низких температурах окружающей среды.

Если «морозных» дней в году в регионе Вашего проживания небольшое, то наличие такого «помощника» позволяет сэкономить на мощности теплового насоса, что существенно сказывается на его стоимости.

Принцип работы геотермального теплового насоса

Большинство населения пока не знакомы с понятием «тепловой насос», но постоянно используют тепловые насосы в обычных холодильниках и кондиционерах.
Холодильники и кондиционеры стали настолько надежными, удобными и привычными, что мы перестали обращать внимание на их работу.
Таким же привычным является отопление зданий геотермальными тепловыми насосами, например для жителей Евросоюза. Геотермальный тепловой насос по принципу работы похож на обычный кондиционер реверсивного типа ( отопление и охлаждение). В отличие от кондиционеров, геотермальный тепловой насос адаптирован для работы при любых погодных условиях и минусовых температурах. Главная проблема кондиционеров — уменьшение производительности и остановка кондиционеров при минусовых температурах, когда отопление наиболее важно. Эта проблема решена в геотермальных тепловых насосах. Тепловой насос следует рассматривать как любое другое отопительное устройство, которое используется для производства тепла, и в отношении которого действуют все законы, касающиеся энергии. Как и у каждого спсоба отопления, у теплового насоса есть свои особенности, сильные и слабые стороны. Теплотехнические расчёты у всех способов получения тепла одинаковые. Правила термодинамики действуют как при дровяном печном отоплении, так и при управляемой через Интернет геотермальной климатической установке.

Технические подробности роботы тепловых насосов.

Принцип работы основного элемента теплового насоса – фреонового компрессора отображен в цикле Карно, опубликованном в 1824 г. Практическую теплонасосную систему предложил лорд Кельвин в 1852 г. под названием „умножитель тепла”.

В соответствии с изображенным принципом действия, тепловой насос берет тепловую энергию из одного места, « сжимает» ее, и отдает в другое место. Например, в обычном холодильнике тепло отбирается морозильной камерой из продуктов и выбрасывается в кухню, при этом задняя стенка холодильника нагревается. Принцип действия геотермального теплового насоса основан на сборе тепла из почвы или воды, и передаче в систему отопления здания. Для сбора тепла незамерзающая жидкость течет по трубе, расположенной в почве или водоеме возле здания, к тепловому насосу. Тепловой насос, подобно холодильнику, охлаждает жидкость (отбирает тепло), при этом жидкость охлаждается приблизительно на 5 °С. Жидкость снова течет по трубе в наружном грунте или воде, восстанавливает свою температуру, и снова поступает к тепловому насосу. Отобранное тепловым насосом тепло передается системе отопления и/или на подогрев горячей воды. Возможно отбирать тепло у подземной воды — подземная вода с температурой около 10 °С подается из скважины к тепловому насосу, который охлаждает воду до +1…+2°С, и возвращает воду под землю. Тепловая энергия есть у любого предмета с температурой выше минус двести семьдесят три градуса Цельсия — так называемый «абсолютный ноль». То есть тепловой насос может отобрать тепло у любого предмета — земли, водоема, льда, скалы и т.д. Если же здание, например летом, нужно охлаждать (кондиционировать), то происходит обратный процесс — тепло забирается из здания и сбрасывается в землю (водоем). Тот же тепловой насос может работать зимой на отопление, а летом на охлаждение здания. Очевидно, что тепловой насос может греть воду для горячего бытового водоснабжения, кондиционировать через фанкойлы, греть бассейн, охлаждать например ледовый каток, подогревать крыши и дорожки от льда… Одно оборудование может выполнить все функции по тепло-холодоснабжению здания. Обмен теплом с окружающей средой геотермальные тепловые насосы осуществляют такими основными способами:
• Насос с открытым циклом — из подземного потока (плывуна) забирается подземная вода, подается в размещенный внутри здания тепловой насос, вода отдает/забирает тепло у теплового насоса, и возвращается в подземный поток на расстоянии от места забора. Плюсом такого способа является возможность одновременно получить воду для водоснабжения дома. Открытые системы являются очень эффективными, поскольку температура подземной воды является относительно высокой и круглогодично стабильной. Использование воды из скважины не наносит ущерба грунтовым водам, не изменяет уровень грунтовых вод в водном горизонте, поскольку открытую систему можно рассматривать как соединённые сосуды, где вода, забираемая из одного колодца, направляется обратно под землю через второй колодец, не изменяя общий уровень воды. Корректно, сооружённые в соответствии с нормативами скважины обеспечивают безопасную для окружающей природы стабильную работу системы отопления.

• Насос с закрытым циклом и горизонтальным теплообменником, размещенным в земле — трубки (коллекторы), в которых прокачивается теплоноситель, размещены горизонтально на глубине не менее 4 метра от поверхности земли. Такой теплообменник обычно называют поверхностным коллектором. Основной опасностью является неосмотрительность при проведении землекопных работ в зоне нахождения поверхностного коллектора. Для современно жилого дома с отапливаемой площадью в 200 м2 под основание коллектора требуется около 500 м2 поверхности грунта. При прокладке коллектора вблизи деревьев трубу коллектора не следует укладывать ближе, чем 1,5 метра от кроны. Правильно выбранный по размерам и правильно уложенный почвенный коллектор не влияет негативно ни на рост растений, ни на экологические условия.

• Насос с закрытым циклом и вертикальным теплообменником — трубки, в которых прокачивается теплоноситель, размещены вертикально в земле и уходят в глубину земли обычно 50 — 100 метров. Такой теплообменник обычно называют зондом.

Как известно, на глубине более 8 метров от поверхности земля имеет стабильную температуру (для Приморского края +7,2 градуса Цельсия) независимо от поры года. Этот способ обеспечивает самую высокую эффективность работы теплового насоса, малый расход электроэнергии и дешевое тепло — на 1 кВт электроэнергии получают до 5 кВт тепловой энергии, но требует больших первоначальных капиталовложений на буровые работы

Обращаем внимание на нецелесообразность использования в Дальневосточном регионе систем отопления на так называемых «воздушных тепловых насосах», по сути обычных кондиционерах, в которых тепло для отопления здания забирается из наружного воздуха. Эти системы разработаны и успешно используются в более теплых странах, где не бывает значительных морозов — южных штатах США, Греции, Японии и т.д. Проблема в том, что размещенный снаружи теплообменник при температуре на улице около плюс 5 градусов Цельсия начинает покрываться льдом из-за замерзающего конденсата, резко снижается теплопередача, эффективность уменьшатся. При дальнейшем понижении температуры наружного воздуха эффективность становится близкой нулю, воздушный тепловой насос переходит на обычное электроотопление, что резко увеличивает расход электроэнергии.

Количество компрессоров в тепловом насосе — один или два. Тепловые насосы с двумя компрессорами значительно дороже однокомпрессорных, но более надежны, имеют больший моторесурс. Кроме того, при выходе из строя одного из компрессоров (любая техника когда-нибудь выходит из строя), возможно частично отапливаться одним компрессором до завершения ремонта.
Конструкция внешнего коллектора. В качестве внешнего коллектора большинство производителей тепловых насосов предусматривает полиэтиленовую трубу диаметром 25 — 40 миллиметров с циркуляцией незамерзающей жидкостью — водным раствором гликоля. Существуют также геотермальные тепловые насосы с медной трубой диаметром 6 — 10 миллиметров и циркуляцией фреона:

— полиэтиленовая труба в зависимости от диаметра имеет толщину стенки 2 — 2,4 миллиметра. Так, например, труба диаметром 40 миллиметров имеет толщину стенки 2,3 — 2,4 миллиметра. Такая толщина обеспечивает высокую надежность и прочность трубы — человек весом 110 килограмм трубу не сдавливает;

— геотермальные тепловые насосы с полиэтиленовой трубой и водным раствором являются конструктивно более сложными, но более эффективными и надежными, чем с медной трубой. Тепловые насосы с медной трубкой и фреоном конструктивно проще, но значительная (часто многокилометровая) длинна медной трубки с фреоном под давлением потенциально более опасна, чем полиэтиленовая.

При проектировании и монтаже целесообразно пользоваться требованиями, технологией и рекомендациями изготовителей оборудования и нормативно-правовой базой Европейского сообщества. Очевидно, что не все рабочие, которые могут взяться за работы по установке, знакомы с этими требованиями и технологиями. Использование неквалифицированного персонала приведет к некачественной установке.

Геотермальная система отопления

В наши дни, когда стоимость на природные ресурсы неуклонно растет, а ученые уже давно предложили альтернативные менее затратные в использовании и экологически чистые варианты отопления и приготовления горячей воды, вполне обоснованным будет отход от традиционных, привычных способов в пользу новых. Для обеспечения энергонезависимости все большее количество пользователей применяют ветряные генераторы, солнечные коллекторы и батареи а также геотермальные (тепловые) насосы.

Геотермальная энергия — идеальный альтернативный вариант отопления в частных домах. Геотермальная система более сложна в проектировании и организации монтажа, сравнительно с традиционными отопительными системами, но за счет большой эффективности полностью окупается через 5 — 8 лет.

Такое отопление, на протяжении вот уже 30 лет, завоевало прочную позицию в Соединенных Штатах и странах Западной Европы. Например в Швеции 70 процентов тепловой энергии получают с помощью именно тепловых насосов.

Энергетический потенциал земли становится доступным для использования с применением необходимого оборудования. Геотермальная тепловая энергия — это по сути тепло, которое накапливается в грунте. Слоями грунта аккумулируется приблизительно 98 процентов энергии, которую излучает солнце. Даже в зимний период накопленного тепла вполне достаточно для отопления помещений и обеспечения горячей водой. Получаемая таким способом тепловая энергия доступна в любом месте и в неограниченном количестве абсолютно бесплатно.

Принцип работы геотермальной установки довольно прост. Сердцем такой системы является тепловой насос, который генерирует энергию земли в тепловую энергию. К насосу подключены два контура. Первый контур — это по сути теплообменник, для его организации на глубине не менее двух метров прокладывают трубу, длина которой может составлять  от нескольких десятков до нескольких сотен метров. Внутри такого теплообменника циркулирует теплоноситель (вода или вода с добавлением антифриза). По мере движения теплоноситель приобретает температуру среды, и возвращается в тепловой насос, насос аккумулирует тепло и передает его внутреннему контуру, который и есть традиционный трубопровод внутри здания с отопительными радиаторами, теплыми полами и т.д. Такая установка не требует постоянного контроля или сервиса, а срок ее службы — не менее 100 лет. Но не стоит забывать что для ее функционирования все же требуются ресурсы — электроэнергия для работы теплового насоса. Используя геотермальное отопление возможно получение из 1 кВт электроэнергии от 3 до 5 кВт тепловой энергии.

Геотермальные установки с успехом можно использовать и для обогрева и для кондиционирования помещений.

Интернет-магазин «Волтар»

Что такое геотермальное отопление и охлаждение? | ЭКО-МИР

Земля поглощает и хранит около половины солнечной энергии. Из-за этой массивной абсорбции, земля поддерживает довольно постоянную температуру от 45 до 70 градусов по Фаренгейту на глубине 6 футов. Тем не менее, температура воздуха колеблется от зимы до лета, что делает традиционные системы отопления и охлаждения неэффективными в момент необходимости. Здесь происходит геотермическое отопление и охлаждение.

Что такое геотермальное отопление и охлаждение?

В принципе, геотермальные системы отопления и охлаждения работают намного иначе, чем традиционные системы. Традиционные системы включают в себя некоторую форму сгорания, как правило, природного газа, пропана или масла для получения тепла. Геотермические системы отопления и охлаждения не связаны с какими-либо формами сгорания; вместо этого они проникают в тепло под землей через ряд утопленных, высокоплотных полиэтиленовых труб, известных как система заземления, и перераспределяют их по всему зданию.

Все соединения и соединения системы заземления соединены тепловым соединением для создания единственного непрерывного канала трубы. Процесс термоплавления не требует применения клея, и это добавляет к усилению прочности системы петли. Система заземления очень выгодна, поскольку все петлевые трубопроводы имеют впечатляющую 50-летнюю гарантию.

Установка контуров заземления поставляется в широком диапазоне конфигураций в зависимости от выбранного сайта. Конфигурации включают в себя горизонтальные петли, вертикальные петли, петли для прудов, открытые петли.

Тепловой насос Геотермального  используются , чтобы использовать геотермальную энергию внутри земли , чтобы осыпать наши дома или использовать это тепло для промышленных целей. Геотермальные тепловые насосы построены на одном и том же базовом помещении в качестве обычных тепловых насосов. Разница в том, что геотермальный тип выделяет тепло из земли вместо наружного воздуха. Тепло от земли считается стабильным и ровным. В дополнение к обеспечению отопления для вашего дома, этот вид энергии также может обеспечить кондиционирование воздуха и в большинстве случаев горячую воду.

Что такое геотермальное отопление и охлаждение?

Как работает геотермальная система отопления и охлаждения?

Не следует путать геотермальное отопление и охлаждение с геотермальной электростанцией. Геотермальная электростанция извлекает горячую воду из резервуара горячей воды ниже земной поверхности, преобразует горячую воду в пар и направляет пар для превращения турбины. Турбина подключается к генератору через вал. Поворот турбины запускает генератор для производства электроэнергии. Геотермическое отопление и охлаждение, как мы видели выше, врезаются в тепло в земле, чтобы нагревать и охлаждать дом. В геотермальном нагреве и охлаждении отсутствует генерация электричества.

Для полной работы любой геотермальной системы отопления и охлаждения должен быть установлен геотермальный тепловой насос, установленный в контурах зданий и грунтов. Геотермальной тепловой насос , называемый также наземного источника тепловой насос представляет собой централизованную систему отопления и охлаждения , установленная в зданиях и передает тепло и от земли. Его основным источником тепла зимой является земля, а летом; он отводит тепло от радиатора. Контуры заземления — это трубы, подвешенные под землей и соединенные с геотермальным тепловым насосом.

Как геотермальные системы отопления и охлаждения работают зимой

Подземные трубы или контуры заземления циркулируют по всем трубам, погребенным под землей. Вода поглощает тепло от земли через трубы. После того, как вода нагревается, она откачивается обратно в тепловой насос в здании. Затем геотермальный тепловой насос использует тепло от нагретой воды и распределяет его по всему дому в виде теплого воздуха. После того, как тепло извлекается из воды, он может вернуться обратно в подземные петли, чтобы снова нагреться, и цикл продолжается.

Как геотермальные системы отопления и охлаждения работают летом

Летом геотермальный тепловой насос работает как раз наоборот, как зима. Он извлекает горячий воздух из вашего дома и избавляется от тепла, оставляя за собой прохладный воздух, который циркулирует через вентиляционные отверстия, как кондиционер. Выделенное тепло из воздуха возвращается в землю через контуры заземления. Это означает, что когда вода покидает здание, он теплее, чем когда он откачивается, потому что из него извлекается тепло.

Весь этот процесс может казаться сложным, но это не так. Фактически, в большинстве европейских стран геотермальное отопление и охлаждение являются стандартной практикой. В таких странах, как Швейцария и Швеция, более 75% домов установили геотермальные системы отопления и охлаждения.

10 мифов о геотермальном нагреве и охлаждении ⋆ Earth River Geothermal, Inc.

Представьте себе дом, в котором всегда комфортно, а система отопления и охлаждения находится вне поля зрения. Эта система работает эффективно, но не требует обширного обслуживания или знаний со стороны владельцев.

В воздухе пахнет свежестью; Вы можете слышать щебетание птиц и ленивое шуршание ветра в деревьях. Дом делится энергией с землей, подобно тому, как корни деревьев обменивают жизненно важные элементы на свои листья и ветви.Звучит комфортно, не правда ли?

Геотермальное отопление и охлаждение делает эту мечту реальностью. Геотермальное ОВКВ (отопление, вентиляция и кондиционирование) приводит здание в гармонию с землей под ним, используя преимущества подземных температур для обеспечения отопления зимой и охлаждения летом.

Как работает геотермальное отопление и охлаждение

Наружная температура колеблется в зависимости от сезона, но температура под землей меняется не так сильно, благодаря изоляционным свойствам земли.На глубине 4–6 футов под землей температура остается относительно постоянной круглый год. Геотермальная система, которая обычно состоит из внутреннего блока обработки и заглубленной системы труб, называемой контуром заземления, и / или насоса для обратной закачки, использует эти постоянные температуры для обеспечения «бесплатной» энергии.

(Обратите внимание, что геотермальную систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха не следует путать с «геотермальной энергией», процессом, при котором электричество вырабатывается непосредственно из тепла внутри земли. Это происходит в масштабах коммунальных предприятий и использует различные процессы, обычно путем нагрева воды до кипения. .)

Трубы, составляющие контур заземления, обычно изготавливаются из полиэтилена и могут закапываться под землей горизонтально или вертикально, в зависимости от характеристик участка. Если водоносный горизонт доступен, инженеры могут предпочесть разработать систему «разомкнутого цикла», в которой скважина пробурена в подземных водах. Вода перекачивается, проходит мимо теплообменника, а затем возвращается в тот же водоносный горизонт посредством «обратной закачки».

Схема работы геотермальных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.Иллюстрация из Modern Geothermal HVAC

Зимой жидкость, циркулирующая через контур заземления или колодец системы, поглощает накопленное тепло от земли и переносит его в помещение. Внутренний блок сжимает тепло до более высокой температуры и распределяет его по всему зданию, как если бы это был кондиционер, работающий в обратном направлении. Летом геотермальная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха забирает тепло из здания и переносит его через контур заземления / насос в скважину обратной закачки, где оно отдает тепло в более холодный грунт / водоносный горизонт.

В отличие от обычных систем отопления и охлаждения, геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха не сжигают ископаемое топливо для выработки тепла; они просто передают тепло к Земле и от нее. Обычно электроэнергия используется только для работы вентилятора, компрессора и насоса агрегата.

Геотермальная система охлаждения и отопления состоит из трех основных компонентов: теплового насоса, жидкого теплоносителя (открытый или закрытый контур) и системы подачи воздуха (воздуховод) и / или лучистого отопления (в полу). или где-нибудь еще).

Геотермальные тепловые насосы, как и все другие типы тепловых насосов, имеют КПД, определяемую их коэффициентом полезного действия, или COP. Это научный способ определить, сколько энергии перемещает система по сравнению с тем, сколько она потребляет. Большинство геотермальных тепловых насосных систем имеют КПД от 3,0 до 5,0. Это означает, что на каждую единицу энергии, используемую для питания системы, от трех до пяти единиц выдается в виде тепла.

Геотермальные системы не требуют значительного обслуживания. При правильной установке, что очень важно, скрытый контур может прослужить несколько поколений.Вентилятор, компрессор и насос агрегата размещены в помещении, защищены от суровых погодных условий, поэтому они, как правило, служат в течение многих лет, а зачастую и десятилетий. Обычно периодические проверки и замена фильтров, а также ежегодная очистка змеевика — единственное необходимое техническое обслуживание.

Геотермальная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха Геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

используются более 60 лет в США и за их пределами.

Они работают с природой, а не против нее, и они не выделяют парниковых газов. (Как упоминалось ранее, они потребляют меньшее количество электроэнергии для работы, потому что они связаны со средней температурой Земли.)

Геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха становятся обычным явлением в экологически чистых домах в рамках растущего движения за экологически чистое строительство. В прошлом году на экологические проекты приходилось 20 процентов всех новостроек в США. К 2016 году в статье Wall Street Journal предсказывалось, что экологическое жилье вырастет с 36 миллиардов долларов в год до 114 миллиардов долларов. Это приближается к 30-40 процентам всего рынка жилья.

Но большая часть информации о геотермальном отоплении и охлаждении основана на устаревшей информации или на явных мифах.В нашей новой книге Modern Geothermal HVAC Engineering and Control Applications (Egg / Cunniff / Orio -McGraw-Hill 2013) соавторы Грег Каннифф, Карл Орио и я развенчиваем многие из этих мифов.

Разрушенные мифы о геотермальных системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

• Геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования не считаются возобновляемой технологией, поскольку они используют электричество.
  Факт: Геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха используют только одну единицу электроэнергии для перемещения до пяти единиц охлаждения или обогрева с земли в здание.
• Фотоэлектрическая и ветровая энергия являются более предпочтительными возобновляемыми технологиями по сравнению с геотермальными системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
  Факт: Геотермальные системы HVAC удаляют в четыре раза больше киловатт-часов потребления из электрической сети на каждый потраченный доллар, чем фотоэлектрическая и ветровая энергия добавляют в электрическую сеть. Эти другие технологии, безусловно, могут сыграть важную роль, но геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха часто являются наиболее экономически эффективным способом снижения воздействия кондиционирования помещений на окружающую среду.
• Геотермальная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха нуждается в большом дворе или участке земли для размещения контуров заземления полиэтиленовых трубопроводов.
  Факт: В зависимости от характеристик площадки, контур заземления может быть заглублен вертикально, что означает, что требуется небольшая надземная поверхность. Или, если есть доступный водоносный горизонт, который можно использовать, потребуется всего несколько квадратных футов недвижимости. Помните, что вода возвращается в водоносный горизонт, откуда она попала после прохождения теплообменника, поэтому она не «используется» или не подвергается иным негативным воздействиям.
• Геотермальные тепловые насосы HVAC издают шум.
  Факт: Системы работают очень тихо, и на улице нет оборудования, которое беспокоило бы соседей.

Техник осматривает геотермальный кондиционер HVAC. Фото любезно предоставлено Jay Egg

• Геотермальные системы со временем «изнашиваются».
  Факт: Контуры заземления могут прослужить несколько поколений. Теплообменное оборудование обычно служит десятилетиями, так как оно защищено в помещении. Когда его действительно нужно заменить, затраты будут намного меньше, чем установка всей новой геотермальной системы, поскольку установка петли или колодца является наиболее дорогой в установке.Новые технические инструкции устраняют проблему удержания тепла в земле, поэтому тепло может передаваться с ней бесконечно. В прошлом некоторые системы ненадлежащего размера действительно перегревали или переохлаждали землю с течением времени до такой степени, что у системы больше не было достаточного температурного градиента для функционирования.
• Геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха работают только в режиме отопления.
  Факт: Они так же эффективно работают при охлаждении и могут быть спроектированы так, чтобы при желании не требовалось дополнительного резервного источника тепла, хотя некоторые заказчики считают более экономичным иметь небольшую резервную систему только на самые холодные дни, если это означает их петля может быть меньше.
• Геотермальные системы HVAC не могут одновременно нагревать воду, бассейн и дом.
  Факт: Системы могут быть спроектированы для одновременной обработки нескольких нагрузок.
• Геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха прокладывают трубопроводы хладагента в землю.
  Факт: Большинство систем используют только воду в контурах или линиях.
• Геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха используют много воды.
  Факт: Геотермальные системы фактически не потребляют воду. Если водоносный горизонт используется для обмена теплом с землей, вся вода возвращается в тот же водоносный горизонт.В прошлом проводились некоторые операции «насос и сброс», при которых вода расходилась впустую после прохождения через теплообменник, но сейчас они чрезвычайно редки. При коммерческом применении геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха фактически устраняют миллионы галлонов воды, которые в противном случае испарились бы в градирнях традиционных систем.
• Геотермальная технология HVAC финансово неосуществима без федеральных и местных налоговых льгот.
  Факт: Федеральные и местные льготы обычно составляют от 30 до 60 процентов от общей стоимости геотермальной системы, что часто может сделать начальную цену системы конкурентоспособной по сравнению с обычным оборудованием.Стандартные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха стоят около 3000 долларов за тонну обогрева или охлаждения при новом строительстве (дома обычно используют от одной до пяти тонн). Геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха начинаются от 5000 долларов за тонну и могут доходить до 8000 или 9000 долларов за тонну. Однако новые методы установки снижают затраты до такой степени, что цена приближается к обычным системам при правильных условиях.

Факторы, способствующие снижению затрат, включают экономию от масштаба для общественных, коммерческих или даже крупных жилых помещений и растущую конкуренцию за геотермальное оборудование (особенно со стороны таких крупных брендов, как Bosch, Carrier и Trane).Открытые контуры с использованием насоса и скважины обратной закачки дешевле в установке, чем закрытые.

Что это такое и как они работают?

Хотите сэкономить на счетах за электричество и горячую воду? По данным Управления энергетической информации США, типичная американская семья платит в среднем 115 долларов в месяц за электроэнергию в доме.

Вы можете ежегодно экономить до 80% на горячей воде, отоплении и охлаждении, переключившись с традиционного HVAC на геотермальный тепловой насос.

Что такое геотермальное отопление?

Геотермальная система отопления и охлаждения — это энергоэффективная система, которая использует естественную стабильную температуру грунта для обогрева домов зимой и поддержания в них прохлады летом. Геотермальные системы состоят из трех основных частей: системы обработки воздуха, которая передает воздух, теплообменника грунтовых вод, который забирает тепло от земли или передает тепло обратно в землю, и геотермальный контур, который перемещает тепло между системой обработки воздуха и теплообменником грунтовых вод.

Как работает геотермальная система?

После установки геотермальной системы тепловой насос, обычно расположенный в гараже или подвале, перекачивает жидкость по трубам на глубину 300 футов в землю. Их иногда называют «петлями», и они поглощают температуру, которая распространяется на землю от солнца. Жидкость в контурах циркулирует обратно к геотермальному тепловому насосу, который нагревает или охлаждает ваш дом. Зимой тепло от жидкости извлекается и распределяется по дому.Летом тепло из дома переходит в жидкость, которая уносит его в землю для охлаждения.

Благодаря принципу работы геотермальной системы отопления и охлаждения, она не требует ископаемого топлива или большого количества электроэнергии, она экологически безопасна. Фактически, он признан Агентством по охране окружающей среды США (EPA) как чистый, возобновляемый источник энергии, который используется в значительной степени в недостаточной степени.

Следующая инфографика помогает понять , как работает геотермальная система.

Не стесняйтесь добавить это изображение на свой сайт с указанием ссылки на оригинал. Скопируйте и вставьте код, как показано ниже:

Какие части геотермальной системы?

Геотермальные системы — популярный выбор домовладельцев, поскольку они обеспечивают более энергоэффективные решения для отопления и охлаждения.Каждая деталь, составляющая геотермальную систему охлаждения и обогрева, играет важную роль в ее функционировании. Эти компоненты сильно отличаются от тех, которые вы найдете в типичной системе HVAC. Узнайте о различных частях, из которых состоит геотермальная система охлаждения и отопления.

Геотермальная петля

Независимо от того, насколько холодно или душно становится снаружи, температура под землей остается относительно постоянной круглый год. Геотермальная петля — это путь труб, которые проходят достаточно глубоко, чтобы достичь зоны, в которой сохраняется эта постоянная температура.Этот контур трубопровода содержит воду или смесь воды и антифриза. Эта система контура обеспечивает циркуляцию жидкости и либо отводит тепло в геотермальную систему, либо охлаждает ее.

Компании могут размещать пластиковые трубы вертикально или горизонтально под землей, в зависимости от собственности.

• По горизонтали: Горизонтальное размещение труб типично для жилых домов, где на земле обычно больше места для горизонтальных труб под землей.Стоимость установки горизонтальных геотермальных петель ниже, поскольку монтажным бригадам не нужно копать так глубоко в земле.
• Вертикально: Вертикальное размещение труб обычно используется для крупных предприятий и коммерческих зданий, таких как школы или церкви. Этот вариант установки требует, чтобы трубы были глубоко под землей, чтобы не повлиять на ландшафтный дизайн или определенные нарушения почвы.

Вы также можете установить эти геотермальные петли в подходящем водоеме на участке.Петли к озеру или пруду — недорогой вариант, который дает аналогичные результаты. Перед установкой геотермальной петлевой системы водоем должен соответствовать определенным критериям.

Геотермальный тепловой насос

Геотермальный тепловой насос является центральным узлом для машины в геотермальной системе, которая включает в себя такие важные компоненты, как компрессор и теплообменник.

Работа теплового насоса заключается в передаче воды или водяной смеси через геотермальный контур для передачи тепла через систему.Геотермальный насос можно подключать к любой конфигурации геотермального контура для обогрева или охлаждения вашего дома или здания.

Распределительная система

Система распределения геотермальных тепловых насосов

передает горячий или холодный воздух по всему дому. Для удовлетворения потребностей в отоплении и охлаждении доступны два различных варианта.

Первый — это приточно-вытяжная система. Принудительный воздух требует воздуховодов и кондиционера для передачи кондиционированного воздуха по дому.

Второй вариант — система вода-вода.Трубы будут проходить через стены или пол в доме и передавать тепло. Горячая или холодная жидкость, которую они переносят, поступает из геотермальной петлевой системы, которая подключается к главному геотермальному тепловому насосу.

Сравнение систем с разомкнутым контуром и замкнутым контуром

Вы можете установить геотермальные контуры по-разному, в зависимости от различных факторов вашей собственности. Две категории геотермальных систем — это системы с обратной связью и с обратной связью.

В системах с замкнутым контуром используется водная смесь в системе трубопроводов для передачи тепла от земли к конструкции.Вы можете строить замкнутые системы по горизонтали, вертикали, их вариации или погружать в воду.

В системах с открытым контуром грунтовые воды переносятся по трубам для отвода тепла. Эти геотермальные системы контура заземления могут принимать грунтовые воды, или вы можете установить систему в водоеме.

Каковы преимущества геотермальных систем?

Геотермальные системы кондиционирования и отопления используют экологически чистые ресурсы и предоставляют отличную возможность для людей или предприятий контролировать температуру в помещении.Геотермальная энергия имеет большой потенциал для широкого распространения в будущем.

Рассмотрим основные преимущества использования геотермальной энергии в качестве вашей системы отопления и охлаждения.

• Воздействие на окружающую среду: Геотермальная энергия лучше для окружающей среды, чем традиционные источники энергии. Углеродный след ископаемого топлива намного больше, чем связанный с использованием геотермальной энергии. Использование геотермальной системы для контроля температуры в вашем доме может быть более экологически безопасным.
• Потенциал разблокировки: Мы далеки от нашего пикового потенциала для решений в области геотермальной энергии. В будущем в мире может наблюдаться значительное увеличение доступности геотермальных энергетических систем. У роста этого источника энергии есть много плюсов.
• Возобновляемые источники энергии: Мы можем использовать геотермальную энергию более чем на всю жизнь. Использование возобновляемых источников приносит пользу нашей общей окружающей среде и не так сильно способствует климатическому кризису.
• Устойчивый: Геотермальная энергия является стабильным ресурсом и постоянно доступна, в отличие от других источников энергии, таких как солнце или ветер.
• Отопление и охлаждение: Впечатляющим аспектом геотермальной энергии является то, насколько она эффективна при обогреве и охлаждении. Все части системы работают, чтобы обеспечить конструкции устойчивыми решениями для отопления и охлаждения.
• Нет топлива: Процесс геотермального отопления является естественным и не требует топлива для работы.Ископаемое топливо является невозобновляемым ресурсом и отрицательно влияет на окружающую среду, но геотермальная энергия представляет собой здоровую альтернативу.
• Надежный: Этот тип источника энергии надежен, потому что мы знаем, что он всегда будет доступен. Другие источники энергии могут быть ограниченными и могут быть недоступны в будущем.
• Новые технологии: Новаторы отрасли всегда разрабатывают новые технологии и проводят больше исследований в области геотермальной энергии.Индустрия будет расти и продолжать улучшаться.

Огромное воздействие геотермальной энергии на окружающую среду безошибочно. Это чистый ресурс, который можно использовать для дома или строения.

Как геотермальная система экономит ваши деньги?

Геотермальные системы

экономят ваши деньги, потому что они получают энергию из ядра земли и им не нужно так много работать, чтобы обогреть или охладить ваш дом. После того, как команда Home Climates установит вашу геотермальную систему, тепловой насос, обычно расположенный в гараже или подвале, перекачивает жидкость по подземным трубам или петлям.Эти петли поглощают тепло окружающей земли, исходящее от солнца. Жидкость в контурах циркулирует обратно к геотермальному тепловому насосу, который нагревает или охлаждает ваш дом. Зимой система извлекает тепло из жидкости и распределяет его по дому. Летом система передает тепло от собственности жидкости, которая уносит его в землю для охлаждения.

Геотермальные системы отопления и охлаждения не требуют ископаемого топлива или большого количества электроэнергии, что делает их экологически безопасным вариантом.Агентство по охране окружающей среды США считает геотермальную энергию чистым возобновляемым источником энергии, который используется в недостаточной степени. Существует также федеральная налоговая льгота, которая покрывает 30% затрат на установку. Узнайте больше об этой налоговой льготе!

консультации по геотермальной энергии в центральном районе

КАК ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ СИСТЕМА ПРИГОДА ДЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ?

По данным Агентства по охране окружающей среды, геотермальная энергия является возобновляемым ресурсом. Геотермальные системы отопления и охлаждения используют температуру поверхности нашей планеты для управления температурой вашего дома с помощью подземных трубопроводов.Тепло от солнца нагревает температуру земли на нашей планете, поэтому технически вы отапливаете свой дом солнечной энергией, которая является возобновляемым ресурсом. Делая это, вы сокращаете количество других видов топлива, которые обычно используете для управления отоплением дома!

Геотермальные системы прослужат долгое время: около 25 лет для внутренних компонентов и 50 лет для петлевых систем. Их долговечность делает их отличным вложением в вашу собственность.

Связаться Домашний климат для установки геотермальной системы

Если вы хотите воспользоваться преимуществами геотермальной системы отопления и охлаждения в своем доме, в Home Climates есть команда экспертов, способных выполнить эту работу.Мы можем помочь вам решить, какой тип геотермальной системы лучше всего подходит для вашей собственности.

Геотермальные системы позволяют эффективно контролировать температуру в помещении, экономя при этом на счетах за электроэнергию. Вы также окажете положительное влияние на окружающую среду.

Есть еще вопросы о том, как работает геотермальный тепловой насос? Свяжитесь с нами сегодня, и мы подсчитаем, сколько денег вы можете сэкономить, установив геотермальную систему отопления и охлаждения в своем доме. Вы также можете записаться на прием онлайн, чтобы бесплатно оценить или запросить ремонт.

плюсов и минусов геотермального отопления: подходит ли оно для вашего дома?

Геотермальные тепловые насосы (GHP), которые обеспечивают отопление и кондиционирование воздуха в вашем доме, а также могут нагревать воду — иногда бесплатно — в последние годы становятся все более популярными.

Эти приборы HVAC удивительно эффективны и «экологичны» по сравнению с традиционными вариантами, поскольку они используют почти постоянную температуру под землей, чтобы поддерживать комфорт в вашем доме в любое время года.Системы геотермального отопления со временем также обеспечивают серьезную экономию энергии.

Однако при установке GHP необходимо учитывать множество недостатков. По правде говоря, геотермальные системы не подходят для каждого дома или каждого домовладельца, несмотря на их многочисленные преимущества. Ваши приоритеты, ваш бюджет и физическое местоположение вашего дома в конечном итоге помогут вам принять наилучшее решение о том, какой тип системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха вам подходит, будь то геотермальная или более традиционная система отопления.

Что такое геотермальное отопление и как оно работает?

Если вы ищете новую систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, потому что строите новый дом или ищете варианты замены для существующего теплового насоса, бойлера или печи, возможно, вы только что познакомились с геотермальным отоплением и охлаждением для первый раз. Возможно, вы уже знаете, что в этих высокоэффективных системах в качестве теплообменной среды используется постоянная температура земли, а не температура наружного воздуха, что требует, по крайней мере, некоторых земляных работ или бурения, чтобы установить обменные «петли» под землей.

Короче говоря, геотермальное отопление и охлаждение работает и использует на 25% -50% меньше энергии для производства комфортного воздуха в помещении по сравнению с обычными системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, поскольку для теплообмена не требуется иметь дело с резкими сезонными колебаниями температуры воздуха на открытом воздухе.

Например, даже в местах с очень холодными зимами температура земли чуть ниже поверхности никогда не опускается ниже 45 градусов по Фаренгейту. Это означает, что жидкость, протекающая через обменные контуры, никогда не подвергается воздействию, скажем, 2-градусных температур, даже если за вашей дверью так холодно.GHP просто не нужно работать так усердно, как обычные тепловые насосы, чтобы поддерживать комфорт в вашем доме.

Различные типы геотермальных систем отопления

Как упоминалось выше, GHP требуется доступ к земле на глубине, где температура не колеблется сильно по сравнению с температурой воздуха над землей. Это достигается путем установки так называемых циклов, которые можно настроить несколькими способами в «открытом» или «закрытом» формате.

Согласно веб-сайту информационных ресурсов Министерства энергетики США о геотермальных тепловых насосах (также ссылка на который приведена выше), в настоящее время существует четыре распространенных типа петель для бытовых и коммерческих геотермальных систем отопления (три закрытых и один открытый формат), хотя и другие конфигурации тоже существуют.В последние десятилетия геотермальные технологии отопления и охлаждения стремительно развиваются для более широкого внедрения, поэтому петли и другие варианты установки будут продолжать развиваться.

Системы с замкнутым контуром

В этих системах используется раствор антифриза, вода и / или хладагент (обычно R-410A), циркулирующие по медным и / или пластиковым трубам, которые находятся под землей и потенциально могут проходить под водой. Само собой разумеется, что жидкость внутри петли тщательно удерживается — или закрывается — от земли вокруг нее и никогда не сбрасывается в землю.

Четыре распространенных типа конфигураций замкнутого контура:

• Вертикальный
• горизонтальный
• Диагональ
• Пруд / Озеро

Обратите внимание, что вертикальные, горизонтальные и диагональные контуры используются с так называемой технологией Direct Exchange (DX), которая не требует использования колодцев, источников воды или вторичных контуров, как это делает так называемая технология источников воды. . (Геотермальные тепловые насосы с водным источником воды были разработаны для крупномасштабных промышленных применений, поэтому они не подходят для большинства домашних и небольших коммерческих клиентов.)

Системы открытого цикла

В системах с открытым контуром происходит выброс теплоносителя — в данном случае относительно чистой воды вместо антифриза или хладагента — в окружающую среду. Системы с разомкнутым контуром могут быть установлены только на участках с достаточным водоснабжением и там, где это разрешено правилами, касающимися сброса грунтовых вод.

Плюсы геотермального отопления и охлаждения

Есть много положительных моментов в установке геотермальных систем отопления и охлаждения в вашем доме или коммерческом здании, и они, безусловно, перевешивают недостатки для многих людей, которые в основном связаны с высокими затратами на установку.Если вы беспокоитесь о сокращении своего воздействия на окружающую среду и не беспокоитесь о колебаниях цен на газ и нефть, влияющих на ваш бюджет на отопление и охлаждение, геотермальная энергия может быть вам как раз.

Геотермальные системы устойчивы и экологичны

Поскольку GHP потребляют гораздо меньше электроэнергии, чем обычные системы HVAC, как мы упоминали выше, и не полагаются на природный газ или мазут, эти системы не являются значительным источником загрязнения.Ваша геотермальная система сократит выбросы, поскольку она резко сократит потребление энергии вашим домом, и это определенно безвредно для окружающей среды!

Геотермальное оборудование также служит в течение длительного времени, при использовании подземных контуров гарантия часто составляет 25-50 лет. Срок службы самих тепловых насосов обычно составляет около 20 лет. Сравните это со средней продолжительностью жизни в 15 лет для типичного домашнего кондиционера или теплового насоса, и вы увидите, что менее частая замена оборудования намного лучше для всего мира (и для вашего кошелька тоже).

Геотермальные системы — это инвестиция, которая окупается

Когда вы покупаете геотермальные тепловые насосы, вы можете несколько раз удивиться указанным вами ценам (обычно от 10 000 до 20 000 долларов, включая установку). Большая часть высоких первоначальных затрат связана с установкой контуров заземления. Однако эта система включает оборудование с меньшим количеством движущихся механических частей, чем традиционная система, поэтому она служит намного дольше.

Хорошая новость о более существенных начальных инвестициях, необходимых для систем на базе GHP, заключается в том, что они обычно окупаются за счет экономии затрат на электроэнергию примерно за 2-10 лет, согласно источникам в энергетической отрасли.Также могут существовать специальные стимулы для зеленой энергии, доступные от федеральных, государственных и даже некоторых местных органов власти и поставщиков электроэнергии, чтобы сэкономить несколько долларов на этой высокой начальной цене для системы. И, в зависимости от настроек и возможностей вашей системы, вы сможете получить бесплатную горячую воду в качестве побочного продукта работы системы!

Если вы сможете включить стоимость нового GHP в свою ипотеку для нового дома, ваши сбережения будут еще больше. Цена системы на самом деле не добавит такой суммы к ежемесячному платежу по ипотеке, а экономия затрат на электроэнергию, которую вы получите, легко превысит эту сумму в течение каждого года.

Геотермальные системы отлично подходят для новых домов

Говоря о добавлении GHP в планы вашего нового дома, это правда, что геотермальные системы легче (и, возможно, дешевле, в зависимости от таких вещей, как состояние почвы и геология на вашем новом домашнем участке), чтобы построить с нуля с новым дома, чем они предназначены для модернизации в большинстве существующих домов. Почему?

• Во многих старых домах, которые используют бойлер и радиаторы для отопления, отсутствуют необходимые воздуховоды, необходимые для центральных систем кондиционирования воздуха.GHP необходимы воздуховоды для распределения как теплого, так и охлажденного воздуха по всему дому в зависимости от сезона.
• При новом строительстве остается меньше соображений относительно того, как сделать соответствующие подземные контуры хладагента GHP подходящими для дома. Существующий дом и другие постройки на участке могут вызвать проблемы с доступностью земли и дорогостоящие инженерные препятствия.

Преимущества замкнутого цикла перед системами открытого цикла

Это правда, что многие бытовые GHP используют замкнутые системы для теплообмена, и это связано с гибкостью, предлагаемой различными конфигурациями, а также с экономической эффективностью.Например, диагональные системы обычно занимают мало места и подходят для небольших домашних участков. Горизонтальным установкам требуется больше места для рытья траншей для петель, но они могут приспособиться к более трудным для раскопок геологическим условиям.

Для лиц, обеспокоенных использованием антифризов или хладагентов, в системах с открытым контуром в качестве теплоносителя используется только вода. Эта вода берется из земли и возвращается на землю после того, как система ее использовала.

Минусы геотермального отопления

Как мы уже обсуждали ранее, одним из основных недостатков геотермальных систем отопления является высокая стоимость установки, особенно для определенных проектов модернизации или замены тепловых насосов.Кроме того, для работы GHP по-прежнему требуется электричество, поэтому, хотя это оборудование HVAC более устойчиво, чем обычные тепловые насосы с воздушным источником, оно не является полностью экологически чистым (особенно если вы живете в районе, где электричество производится за счет сжигания угля). растения или другие невозобновляемые источники).

Общие проблемы

Серьезную озабоченность геотермальных систем, особенно в таких регионах, как наш здесь, в Центральной Пенсильвании, где много лесов и даже некоторые сейсмические сдвиги (также известные как землетрясения), вызывает повреждение подземных петель.Особенно в системах с замкнутым контуром, где хладагент используется в качестве теплоносителя, разрыв подземных трубопроводов может привести к загрязнению почвы и грунтовых вод, а также требует больших затрат на ремонт.

Проблемы с замкнутым контуром по сравнению с системами с открытым контуром

Как упоминалось выше, повреждение замкнутых контуров может быть катастрофическим и всегда сопряжено с риском, поскольку корни деревьев или роющие животные могут вызвать разрыв труб и утечку жидкости. В этом случае системы с открытым контуром немного менее опасны, поскольку используют только воду, но их устанавливают реже из-за специфических требований к месту.Также существует вероятность того, что скважинные насосы, необходимые для циркуляции воды в этих системах, могут сбрасывать такие загрязнители, как диоксид серы.

Подходит ли геотермальный тепловой насос для вашего дома?

Добавление новой геотермальной системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в существующий дом может оказаться невозможным, но иногда более высокие затраты на установку становятся реальностью в проектах модернизации. Добавление воздуховодов в ваш дом или необходимость завершения земляных инженерных работ, чтобы знать, где можно установить контуры хладагента, не нарушая текущих конструкций, подземных коммуникаций или зрелого ландшафта, такого как большие тенистые деревья, может привести к увеличению общих цен.

В зависимости от ваших приоритетов геотермальная энергия может быть отличным вариантом для вашего нового дома или коммерческого здания. В дополнение к преимуществам GHP, которые мы уже обсуждали, эти системы можно масштабировать для эффективного обогрева и охлаждения зданий практически любого размера.

Trust Ressler & Mateer для геотермальных систем отопления

Готовы обсудить геотермальные тепловые насосы для вашего нового или существующего дома или коммерческой недвижимости? Ressler & Mateer обладает специальными техническими знаниями, необходимыми для правильной установки этих систем .Не многие из наших конкурентов могут претендовать на такую ​​квалификацию. Позвоните нам сегодня, чтобы обсудить цели вашего нового или модифицированного проекта.

Геотермальные тепловые насосы: стоимость и установка

Перед установкой любой новой системы отопления или охлаждения в доме необходимо провести переоценку и снизить энергетическую нагрузку дома. Более энергоэффективный дом не только снизит стоимость новой системы и счетов за коммунальные услуги, но и значительно повысит комфорт вашего дома. Перед тем, как спроектировать и установить какие-либо системы, мы планируем домашний энергоаудит, в ходе которого энергоаудитор порекомендует улучшения и сделает оценку затрат и экономии энергии за счет этих улучшений.Основные улучшения обычно включают добавление изоляции и мер по герметизации воздуха. Energy Environmental Corporation работает с несколькими квалифицированными домашними аудиторами Energy Star и специалистами по установке и может порекомендовать их. Пожалуйста, свяжитесь с нами для получения ссылок.

Геотермальные тепловые насосы могут быть легко интегрированы с существующими системами, такими как традиционное воздушное или лучистое отопление пола, или могут быть установлены в новом здании. Для систем с принудительной подачей воздуха потребуется тепловой насос «вода-воздух», в то время как для водяных систем лучистого отопления потребуются тепловые насосы «вода-вода».Размер геотермального теплового насоса и размер необходимого контура заземления зависят от требований к отоплению и охлаждению вашего дома и имеют решающее значение для обеспечения эффективности и производительности системы. Емкость геотермальных систем измеряется в тоннах. Как правило, 3-тонная установка должна быть достаточной для среднего дома, но размер дома, потребности в отоплении и охлаждении, местная геология и почва, а также наличие земли — все это факторы, которые будут влиять на правильный размер для вашего конкретного дома. Energy Environmental Corporation имеет опыт установки геотермальных тепловых насосов и может помочь вам правильно определить размер системы.

Закон о восстановлении экономического стимула от 2009 года снял ограничения с бытовых геотермальных тепловых насосных систем. Теперь домовладельцы могут получить федеральную налоговую льготу в размере 30% от стоимости квалифицированной геотермальной системы теплового насоса. См. Наши расценки на систему для получения дополнительной информации.

Проектирование и установка геотермальных систем не являются проектами, выполняемыми своими руками, и поэтому требуют услуг профессионала. Кроме того, интеграция систем геотермального обмена с другими системами в доме требует специальных знаний.Цена геотермальной системы отопления варьируется в зависимости от типа петлевой системы, обычно вертикальной или горизонтальной. В среднем, установка типичного дома площадью 2500 квадратных футов с тепловой нагрузкой 60 000 БТЕ и охлаждающей нагрузкой 60 000 БТЕ будет стоить от 20 000 до 25 000 долларов. Это примерно вдвое больше, чем у обычных систем отопления, охлаждения и горячего водоснабжения, но геотермальные системы отопления / охлаждения могут снизить счета за коммунальные услуги на 40–60%.

Срок окупаемости системы может составлять 2-10 лет, а срок службы системы может составлять 18-23 года, что почти вдвое больше, чем у обычной системы.Кроме того, системы возобновляемых источников энергии увеличивают стоимость вашего дома. В США предусмотрены налоговые льготы за повышение энергоэффективности, включая 30% федеральный налоговый кредит, и многие государственные и коммунальные компании предлагают льготы. Посетите базу данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и повышения эффективности по адресу www.dsireusa.org , чтобы найти стимулы в вашем районе.

Из-за авансовых затрат на установку геотермальных тепловых насосов, финансирование этих систем является обычным делом. Ежемесячные платежи для финансирования геотермальной системы очень разумны и могут фактически сэкономить деньги домовладельца, как только система будет установлена.Ниже приведены два примера финансирования. Для получения дополнительной информации, включая информацию о льготах и ​​стоимости интегрированных систем, посетите нашу веб-страницу о ценах на системы.

Пример 1
Стоимость проекта: $ 25 000
Скидка / первоначальный взнос: 5000 долларов США
Сумма финансирования: 20 000 долл. США
Процентная ставка: 7,99%
Срок: 240 месяцев
Оплата: $ 166.00

Пример 2
Стоимость проекта: $ 15 000
Скидка / авансовый платеж: $ 0
Сумма финансирования: 15 000 долл. США
Процентная ставка: 8.99%
Срок: 180 месяцев
Оплата: $ 142,50

Вернуться на:

Как работают геотермальные тепловые насосы
Типы контуров заземления
Преимущества и эффективность геотермальных тепловых насосов

Геотермальные системы отопления (преимущества, стоимость и принцип работы)

Посмотрите на геотермальные системы отопления, их особенности и преимущества, затраты, как они работают и сколько денег вы можете сэкономить.

Независимо от того, строите ли вы новый дом или хотите сделать существующую систему отопления, вентиляции и кондиционирования более энергоэффективной, геотермальные системы отопления могут быть тем, что вам нужно.Если вы готовы справиться с начальными затратами, которые могут быть высокими, вы потенциально можете сэкономить много денег в долгосрочной перспективе, сократив расходы на коммунальные услуги до 60% в год.

См. Здесь сравнение традиционных бытовых газовых и пропановых печей.

В данном руководстве по покупке геотермального отопления:

---

7 преимуществ геотермальной системы отопления

1. Низкие затраты на техническое обслуживание — Самое тяжелое время, которое у вас, вероятно, будет с вашей геотермальной системой отопления, закончится после завершения установки, потому что эти системы требуют очень небольшого обслуживания.Система заземляющего контура (трубопровода) полностью закрыта под землей и, за исключением экстремальных сейсмических явлений, должна быть хорошо защищена на время ее установки. Система насоса и вентилятора расположена внутри дома, где они защищены от непогоды и достаточно просты, поэтому обычно требуют лишь незначительного обслуживания и ухода.
2. Вы можете претендовать на льготы — В зависимости от того, где вы живете, установка геотермальной системы отопления в вашем доме может дать вам право на получение государственных субсидий и налоговых льгот.Местные коммунальные службы также могут предлагать определенные стимулы.
3. Добавьте ценность вашему дому — На современном рынке жилья геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха могут быть привлекательной чертой для потенциального покупателя жилья, поскольку обычно это означает более низкие счета за отопление. Вот почему многие домовладельцы смотрят на установку геотермальной системы как на вложение, а не как на расходы. Такие системы отопления действительно могут повысить ценность вашего дома, если вы когда-нибудь сможете его продать.
4. Эффективность — Конечно, одним из самых больших преимуществ геотермального отопления является их превосходная эффективность.В то время как рейтинг COP вашего конкретного агрегата, безусловно, будет иметь отношение к тому, насколько эффективно он работает, большинство геотермальных установок со средней ценой по-прежнему предлагают отличную эффективность, которая не уступает даже топкам и котлам с самым высоким рейтингом AFUE. Однако из-за того, что большая часть фактической тепловой энергии берется из Земли, часто меньше общей энергии должно поставляться местными коммунальными предприятиями.
5. Экологическая ответственность — В наши дни люди все больше осознают свой углеродный след, что является одной из причин, почему геотермальные системы отопления сейчас пользуются относительно более высоким спросом, чем когда-либо.Поскольку они используют тепло, которое уже хранится под землей, они полностью устойчивы и почти не оказывают отрицательного воздействия на окружающую среду.
6. Геотермальные системы могут быть спарены — Если у вас уже есть традиционная система воздушного отопления или охлаждения, геотермальные системы могут быть легко спарены с ними. Фактически вы можете подключить свою нынешнюю систему излучающих полов и другие подобные устройства HVAC с помощью геотермального отопления.
7. Используется мало места — Наиболее важные компоненты геотермальных систем отопления (и наиболее занимающие много места) находятся под землей.Остальная часть системы легко устанавливается в вашем подвале или гараже и совсем не занимает много места.

---

Как работает геотермальное отопление — 2 типа объяснения

Вместо использования неустойчивых источников тепла, таких как ископаемое топливо, геотермальные системы отопления используют 100% естественное и устойчивое тепло Земли. Это тепло исходит от естественной активности ядра Земли, а часть тепла также поглощается солнечным светом в течение дня.

Самое замечательное в геотермальном тепле то, что где бы вы ни жили, температура под землей остается довольно постоянной в течение всего года.Например, вы можете жить в районе, где зима может опускаться до -30 градусов по Цельсию, но температура, начиная с 6 футов под землей, все равно будет значительно выше, чем даже в самые холодные зимы.

3 ключевых компонента геотермальной системы теплового насоса

1. Тепловой насос — может быть установлен внутри вашего дома в подвале. Затем тепловой насос распределяет тепло и смешивает его с воздухом в вентиляционных отверстиях.
2. Теплоноситель — серия труб проложена под вашим домом.Эти трубы извлекают естественное тепло из земли и направляют его к тепловому насосу.
3. Система подачи воздуха — Теплый воздух затем направляется через вентиляционные отверстия или в систему лучистого отопления, установленную в вашем полу.

Геотермальная эффективность

• Эффективность геотермальной системы отопления измеряется коэффициентом полезного действия (COP).
• Высокоэффективная геотермальная система отопления будет иметь рейтинг COP от 3 до 5.

На каждую единицу энергии, которая используется системой для питания самой себя, она будет производить от 3 до 5 единиц тепла для дома. .

---

Стоимость геотермальной системы отопления

Есть несколько основных факторов, которые будут влиять на стоимость вашей геотермальной системы, поэтому давайте разберемся с ними, прежде чем мы перейдем к сумме в долларах:

• Домашний размер — В общем, 3-тонная система должна быть достаточной для дома среднего размера. Конечно, чем больше дом, тем больше будет система, необходимая для его обогрева, и тем больше вы в конечном итоге заплатите.
• Местная геология — Поскольку геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха зависят от трубопроводной системы с открытым или закрытым контуром, которая размещается под землей, необходимо сначала изучить геологию вашей собственности, чтобы убедиться, что такая система может быть безопасно установлена.Обычно существуют способы выравнивания и обработки участка земли, чтобы можно было безопасно установить одну из этих трубопроводных систем «петля заземления», но чем больше работы потребуется для вашей земли, тем выше будет цена системы. Иногда трубопровод прокладывают вертикально в глубоких отверстиях, а в других случаях трубы прокладывают в основном горизонтально под землей.
• Природа почвы — Некоторые типы почвы больше подходят для установки системы контура заземления, поэтому тип почвы, присутствующей на вашем участке, также будет влиять на цену.
• Ваши предпочтения — Конечно, в конце концов, действительно зависит от вас, какая мощность нагрева вам понадобится. Даже если у вас может быть дом небольшого или среднего размера, вы можете выбрать более мощную геотермальную систему, потому что вы живете в более холодной части страны и хотите / нуждаетесь в большей тепловой мощности.

Геотермальный тепловой насос

Цена

Стоимость теплового насоса и связанных с ним компонентов аналогична стоимости новой печи — около 2500-5000 долларов. В случае геотермального отопления большая часть общих затрат приходится на прокладку наружных подземных трубопроводов.

Сколько стоит установка для дома среднего размера?

Стоимость установки обычно составляет от 20 000 до 30 000 долларов.

20 000–30 000 авансом? На какую отдачу я могу рассчитывать?

Geothermal предлагает потребителям экономию 40-60% ежегодно на счетах за электроэнергию. Давайте посмотрим, как это выглядит:

Это может дать огромную экономию в долгосрочной перспективе, и хотя для высокоэффективных печей обычно требуется несколько лет, чтобы окупить их первоначальную стоимость (в зависимости от того, насколько неэффективной была ваша предыдущая система).

Из-за высокой цены геотермальным системам часто требуется много лет, чтобы окупить первоначальную стоимость, но они представляют собой выгодное вложение для заботящихся об окружающей среде и домовладельцев, которые планируют оставаться в своих домах в течение многих лет.

В 2016 году правительство провинции Онтарио предложило масштабный план по изменению климата, который будет включать значительные стимулы для перехода на геотермальную энергию. Еще неизвестно, последуют ли этому примеру другие провинции Канады.

Итог

Геотермальная насосная система отопления — хорошее долгосрочное вложение для домовладельцев, которые планируют провести в своих домах продолжительное время.Это позволит вам окупить первоначальные затраты и на долгие годы сэкономить электроэнергию.

С ростом затрат на электроэнергию экономия энергии на 40-60% предлагает потребителям исключительную ценность, а также является экологически чистым вариантом.

---

Заинтересованы, но не уверены, можете ли вы позволить себе связанные с этим авансовые расходы?

Многие подрядчики предлагают планы финансирования установки для управления затратами.

Геотермальное отопление — Боб Вила

Фото: gleasongeothermal.com

Геотермальное тепло составляет около двух процентов от общего рынка отопления в США, где установлено более 1,3 миллиона систем. Геотермальная система не сжигает ископаемое топливо для производства тепла. Передает тепло. И в этом его прелесть: для передачи тепла требуется меньше энергии, чем для производства тепла.

Как работают геотермальные системы

Чтобы использовать тепло, накопленное в земле, геотермальная система улавливает и преобразует это тепло для использования в домашних условиях. Компоненты системы включают контур трубы, жидкость для поглощения и передачи тепла и тепловой насос для обработки тепла для использования.Для улавливания тепла жидкость циркулирует по трубе, закопанной в земле. По мере того, как он циркулирует, он поглощает накопленное землей тепло, которое остается постоянным на уровне от 50 до 60 градусов по Фаренгейту на 10 футов ниже уровня земли.

Нагретая жидкость поступает в тепловой насос. В этом блоке тепло от жидкости по трубопроводу поглощается жидким хладагентом, запечатанным в блоке. Этот хладагент испаряется и сжимается, что повышает его температуру примерно до 100 градусов по Фаренгейту.

Теперь газ, хладагент проходит через теплообменник, где тепло отводится и закачивается в дом.После отвода тепла хладагент охлаждается. Он возвращается в жидкое состояние и продолжает циркулировать, непрерывно поглощая и используя тепло, передаваемое от земли через жидкость по трубопроводу.

Эффективное отопление, не требующее особого обслуживания
Геотермальные тепловые насосы стали весьма эффективными. Их эффективность нагрева указывается коэффициентом полезного действия, или COP, соотношением количества тепла, выделяемого на британскую тепловую единицу (британские тепловые единицы) потребляемой энергии.

Тепловые насосы с рейтингом Energy Star имеют коэффициент нагрева, равный 2.8, что означает, что на каждую единицу энергии, используемую для питания системы, приходится 2,8 единицы тепла.

Геотермальные системы просты в обслуживании. Правильно установленная и заглубленная петля может прослужить почти 50 лет. Механические элементы устанавливаются в помещении и обычно требуют только периодических проверок и замен фильтров.

Системы с замкнутым контуром
Геотермальные системы отопления работают как по замкнутому, так и по разомкнутому контуру. Выбор используемого контура зависит от факторов участка, таких как состав почвы, ландшафтный дизайн и подземные коммуникации.

В замкнутом контуре жидкий раствор используется в герметичном трубопроводе, установленном горизонтально или вертикально под землей.

Горизонтальные петли используются, когда имеется достаточно полезной земли. Трубы устанавливаются в траншеях глубиной около шести футов и длиной от 100 до 600 футов, в зависимости от размера системы.

Вертикальные петли — единственный выбор, когда доступное пространство ограничено, если домовладелец не хочет, чтобы ландшафт нарушался или где при рытье можно встретить много камней.Для прокладки трубы с помощью бурового оборудования просверливают скважины малого диаметра глубиной от 100 до 400 футов. Вертикальные петли соединяются с домом через горизонтальную подземную трубу. При бурении вертикальных петель применяются нормы бурения скважин.

Герметичная система также может быть размещена на дне пруда, если на участке есть пруд. Петли для прудов могут быть наиболее экономичным вариантом, поскольку можно исключить большую часть затрат на земляные работы.

Системы с открытым контуром
В системе с открытым контуром используется тепло колодезной воды, а не тепло земли.Подземные воды, температура которых также остается относительно постоянной круглый год, поступают в тепловую насосную установку, а тепло отводится аналогично замкнутой системе.

Вода не циркулирует, а проходит один проход и удаляется. Его можно выбросить в канаву, дренажную плитку или пруд. Его также можно вернуть на уровень грунтовых вод через обратную скважину, пробуренную в земле. Однако, учитывая опасения по поводу истощения и загрязнения водоносных горизонтов, важно проверить местные условия и нормы, прежде чем принимать решение о таком типе системы.

Затраты и окупаемость
Первоначальные затраты на установку и оборудование геотермальных тепловых насосов меняются в зависимости от зрелости местного рынка, типа и размера системы, а также места расположения. Нет сомнений в том, что вначале система будет стоить больше, чем обычная печь на ископаемом топливе.

Если в доме нет воздуховодов, домовладельцу, возможно, придется добавить это к стоимости. Однако в небольшом доме, в котором используется тепло плинтуса, можно отказаться от установки воздуховодов.

По приблизительным оценкам стоимость геотермальной подземной системы составляет от 1000 до 2500 долларов за тонну мощности.Согласно Федеральной программе энергоменеджмента Министерства энергетики, тонна мощности соответствует 12 000 британских тепловых единиц в час. По оценкам, в условиях жаркого климата на каждые 550 квадратных футов требуется тонна мощности.

Экономическая привлекательность геотермального тепла заключается в окупаемости его эксплуатации. Система обеспечивает больше энергии на единицу потребления, чем обычные системы, с КПД до 400% по сравнению с КПД от 75 до 90% для печей, работающих на ископаемом топливе.

По словам Джима Боуза, исполнительного директора Международной ассоциации тепловых насосов из земли при Университете штата Оклахома в Стиллуотере, штат Оклахома, в существующем доме со старой печью можно ожидать повышения эффективности примерно на 50 процентов за счет перехода на геотермальную энергию.От нового дома с лучшей печью на ископаемом топливе можно ожидать улучшения на 30 процентов.

Получите максимум от вашей геотермальной системы
Не ожидайте, что новая система решит ваши проблемы с отоплением, если вы не уменьшите тепловую нагрузку. Закройте все утечки. Убедитесь, что уплотнитель в хорошем состоянии и система воздуховодов не протекает. Устраните сквозняки. Подумайте о том, чтобы провести оценку потери тепла / притока тепла / утечки в доме.

Найдите сертифицированную компанию с людьми, специально обученными геотермальным технологиям, и получите больше, чем предложите.Спросите рекомендации и позвоните этим домовладельцам. Попросите показать установки, выполненные компанией.

Обсудите преимущества гибридной системы. Тепловой насос с грунтовым источником можно добавить к существующей печи с принудительной подачей воздуха и использовать ее нагнетатель. Тепловые насосы с двумя источниками тепла менее затратны в установке и более эффективны, чем установка только с воздушным источником. Спросите о нагнетателях с регулируемой скоростью и многоскоростных компрессорах в системе, чтобы повысить комфорт и эффективность.

Учитывайте способность системы производить горячую воду.Устройство, называемое «пароохладитель», может дополнять производство горячей воды для бытового потребления за счет использования избыточного тепла во время работы системы. Для тех, кто хочет, чтобы система обеспечивала все потребности в горячей воде, есть несколько систем полного спроса, в которых используется отдельный блок для горячего водоснабжения.

Геотермальная энергия Рочестер, штат Нью-Йорк | Системы отопления дома

• Снижает затраты на отопление до 80%
• Отсутствие горения и выбросов оксида углерода
• Бесплатная горячая вода
• Самая низкая стоимость обслуживания
• Длительный срок службы оборудования: от 25 до 50 лет
• Равномерная и постоянная температура
• Полный контроль влажности

«Я хотел сообщить вам, что температура ниже нуля на этой неделе стала отличным испытанием для моей системы с открытым контуром.Нет проблем с поддержанием температуры. Если вторичный сработал, я этого не слышал, а вспомогательный все еще выключен в коробке панели. Мы с Лорой очень довольны.

Скотт — Чили, Нью-Йорк Сообщения других клиентов>

Что такое геотермальная энергия?

Земля поглощает примерно 47% передаваемой солнечной энергии и сохраняет эту свободную тепловую энергию под нашими ногами. Таким образом, несмотря на то, что температура воздуха жаркая летом и холодная зимой, температура земли всего в нескольких футах ниже поверхности относительно постоянна круглый год.

Геотермальные системы используют это преимущество, передавая теплую энергию в наши дома зимой. Летом процесс обратный. Итак, Земля похожа на большой солнечный коллектор и аккумуляторную батарею, с более чем достаточным количеством тепловой энергии для всех.

Почему геотермальная энергия такая эффективная?

Геотермальная система использует большое количество энергии / тепла, хранящегося в земле под нашими ногами. Поскольку геотермальные системы перемещают только тепло и не нуждаются в создании этой энергии путем сжигания топлива или стандартного потребления электроэнергии, в этой области можно ожидать КПД до 500%.Небольшое количество электроэнергии, необходимое для работы компрессора теплового насоса и циркуляционных насосов контура заземления, может передавать в 4-5 раз больше тепловой энергии для дома.

Действительно ли геотермальная энергия полезна для окружающей среды?

Совершенно верно! Агентство по охране окружающей среды назвало геотермальные системы «самым экологически чистым способом кондиционирования наших домов». Тепловой насос с грунтовым источником не имеет выхлопа и не выделяет углекислый газ. Исключение процесса горения из-за нагрева снижает нашу зависимость от иностранного масла и исключает возможность отравления угарным газом.Geotherm использует тепловые насосы только с R-410a — озонобезопасным хладагентом и чистым геотермальным антифризом с деионизированной водой.

Как работают геотермальные системы?

Геотермальная система состоит из трех основных компонентов. Их:

1) Теплообменник контура заземления, 2) Тепловой насос источника тепла и 3) Система распределения (воздуховоды, теплый пол, фанкойл и т. Д.).

Контур заземления — это интерфейс с землей, который передает энергию через морозостойкий раствор, прокачиваемый через теплообменник с высокой скоростью.Доступны несколько типов и конструкций контура заземления, чтобы соответствовать уникальным свойствам каждого проекта (см. Ниже).

Земляной тепловой насос использует контур охлаждения для извлечения тепловой энергии из контура заземления и передачи ее в распределительную систему в зимние месяцы для обогрева дома. Летом этот процесс меняется на противоположный, чтобы охладить дом.

Распределительная система бесшумно распределяет тепло по всему дому, создавая очень равномерную и контролируемую температуру.В системах с воздушным охлаждением используются воздуховоды, в то время как лучистые полы или фанкойлы распределяют тепло с помощью гидравлической системы на водной основе.

Какая геотермальная система мне подходит?

В наиболее распространенной конструкции петли используется экскаватор, который закапывает теплообменник горизонтально в землю примерно на 6 футов глубиной.

Для работы теплового насоса можно использовать обильный запас качественной воды. Воду забирают из колодца и сбрасывают в пруд, ручей или другой колодец.

Этот цикл позволяет небольшим объектам использовать преимущества геотермальной технологии. Буровая установка используется для вертикального закапывания теплообменника в землю.

Наиболее экономичная стратегия — погружение теплообменника в большой водоем (поскольку не требуется копать или бурение). Большинству домов для нормальной работы требуется пруд площадью 1/2 акра с минимальной глубиной десять футов.