Геотермальное отопление

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.
Геотермальные системы отопления и охлаждения на базе теплового насоса – бюджетный вариант расхода энергии. Это отопление, при котором используются природные источники тепла. Работа системы геотермального отопления сравнима с работой холодильной установки. Одно отличие - привычный нам рефрижератор холодильника перерабатывает энергию, охлаждая воздух, а тепловой насос генерирует тепловую энергию. Он может работать даже при низких температурах.
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. По устоявшемуся мнению, геотермальное отопление ассоциируется с гейзерами, вулканами, горячими источниками. А на территории России этот вид отопления использовать практически…невозможно, потому что недостаточно природного тепла. Однако, геотермальный тепловой насос генерирует тепловую энергию при низких температурах и с успехом может использоваться в нашей стране. Обратите внимание на схему, которая отображает схему работы теплового насоса (фото 1).
Принцип функционирования 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.
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.
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.
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.
Преимущества геотермальных систем отопления:
1. выделение тепловой энергии в несколько раз больше, нежели расход на электричество, которое требует насос;
2. экологическая безопасность больше, чем у других отопительных систем, так как геотермальные отопительные системы не производят никаких вредных выбросов;
3. для того чтобы геотермальная система функционировала, не требуется топлива или дополнительных химических средств. Поэтому она безопасна для владельцев и для окружения;
4. в функционировании такого отопления нет риска взрыва или возгорания.
5. при условии правильного монтажа отопительной системы она прослужит без техподдержки как минимум – 30 лет.
Как установить 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.
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.
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.
Использование геотермального отопления в мире.
Впервые широкое применение геотермального отопления началось в США во время экономического кризиса в конце 80-х годов прошлого века. Сначала это было достаточно дорогая установка и устанавливалась она в элитных домах Америки. Технология производства систем геотермального отопления развивалась, и, следовательно, становилась дешевле. Сегодня геотермальное отопление применяется в станах Америки повсеместно. Геотермальное отопление “покорило” и Европу. Если в 1980 г. в Европе насчитывалось 150 тыс геотермальных установок, то к 1993 г. их уже 12 миллионов… Сегодня люди во всем мире выбирают более экономичное отопление!