Подземное геотермальное отопление дома теплом земли

Общеизвестный факт, что температура грунта на глубине около 1.5 м и более постоянна в течение всего года. Ее значение лежит в диапазоне плюс 5—7 °С, причем температура постепенно повышается с ростом глубины. Благодаря такому явлению люди хранят продукты и овощи с огорода в подвалах.

Получается, что температура там всегда положительна и грех не использовать это тепло из земли для обогрева жилья.

Перемещать в помещения такое слабенькое тепло, как +7 °С абсолютно бессмысленно. Задача стоит не так: нам нужна именно энергия, а не температура. И в этом может помочь обычный кондиционер, только перевернутый наоборот. Ведь что он делает? Летом берет энергию изнутри здания и перемещает его наружу, а зимой – в обратном направлении. Это происходит благодаря теплообменным процессам внутри холодильной машины (цикл Карно).

Если вкратце и простыми словами, то внутри кондиционера циркулирует между двумя теплообменниками жидкость – хладоноситель. В первом она испаряется, отбирая теплоту от воздуха помещения, а во втором – конденсируется, отдавая ее в окружающую среду. Переходу хладагента из одного агрегатного состояния в другое способствуют 2 главных агрегата – компрессор и расширительный клапан.

Таким же образом выделяется тепловая энергия земли. По контуру из труб, помещенному вглубь грунта, движется теплоноситель, нагретый до температуры +7 °С. В первом теплообменнике он встречается с рабочим телом – фреоном, заставляя его испариться. Во втором фреон конденсируется, передавая полученную тепловую энергию системе отопления.

В результате такого перемещения земля охлаждается на 2—3 °С, а вот дом прогревается на 20—40 °С

Не стоит обращать внимание на несоответствие температур, ведь в земляном контуре тоже циркулирует в 10 раз больше жидкости, чем в отопительном. Энергозатраты – мизерные, расходуется электричество для работы компрессора, насоса и автоматики

В целом соотношение затрат энергии к добытой из земли – примерно 1 : 5—1 : 7.

Монтаж системы

Геотермальное отопление загородного дома на этапе обустройства требует солидных денежных вложений. Высокая итоговая стоимость системы во многом обусловлена большим объемом земельных работ, связанных с монтажом контура нагревания.

С течением времени финансовые затраты окупаются, поскольку используемая в отопительный сезон тепловая энергия извлекается из земных глубин с минимальными затратами электроэнергии.

Монтаж горизонтального теплообменника геотермальной системы отопления

• основная часть должна располагаться под землей или на дне водоема;
• в самом доме устанавливается только достаточно компактное оборудование и прокладывается контур радиаторного или напольного отопления. Оборудование, расположенное внутри дома, позволяет регулировать уровень нагрева теплоносителя.

Как выглядит геотермальное оборудование в доме

При проектировании отопления за счет тепла земли, необходимо определиться с вариантом монтажа рабочего контура и типом коллектора.

Различают два типа коллекторов:

Вертикальный — погружается в грунт на несколько десятков метров. Для этого на небольшом расстоянии от дома требуется пробурить некоторое количество скважин. В скважины погружается контур (самый надежный вариант — трубы из сшитого полиэтилена).

Недостатки: Большие финансовые затраты на бурение в грунте нескольких скважин глубиной от 50 метров.

Преимущества: Подземное расположение труб на глубине, где температура грунта отличается стабильностью, обеспечивает высокую эффективность работы системы. Кроме того, вертикальный коллектор занимает небольшую площадь земельного участка.

Недостатки: Необходимость использования большой площади участка (основной недостаток). Этот участок земли после укладки контура невозможно использовать под сад или огород, так как система работает с выделением холода при транспортировке хладагента, из-за чего корни растений будут перемерзать.

Преимущества: Более дешевые земельные работы, которые можно даже выполнить своими силами.

Горизонтальный и вертикальный тип коллектора

Геотермальную энергию можно добывать, если уложить на дне непромерзающего водоема горизонтальный геотермический контур. Однако, это сложно осуществить на практике: водоем может быть расположен за пределами частной территории и тогда установку теплообменника нужно будет согласовывать. Расстояние от отапливаемого объекта до водоема должно составлять не более 100 метров.

Принцип работы системы отопления

Люди всегда старались получить тепло, исходящее из недр земли. Благодаря появлению геотермального отопления это стало возможным.

В центре земли располагается магма, прогревающая землю. Из-за наличия верхнего слоя грунта она не охлаждается. Достаточно было научиться применять такое тепло, чтобы открыть альтернативный источник тепла. При его грамотном использовании удастся решить проблему теплообеспечения любых загородных домов.

Многие люди считают принцип работы геотермального теплового насоса довольно сложным. На самом деле достаточно разобраться с особенностями отопления из земли. Работа системы возможна благодаря наличию внешнего контура. выполняющего функции теплообменника. Он располагается в воде либо под землей. Внутри этого элемента располагается вода или любая другая жидкость, вбирающая в себя тепло. Теплоноситель попадает в геотермальный насос, аккумулирующий тепло. Это оборудование распределяет полученную энергию по всему внутреннему контуру.

Стоит отметить, что подобные тепловые насосы соответствуют стандартным размерам, однако их производительность оказывается действительно высокой.

Виды установок для отбора тепла земли

Внутреннее устройство теплового насоса, кратко описанное выше, остается неизменным в любом случае. А вот конструкция наружного контура, что извлекает энергию из грунта, бывает 2 типов:

• горизонтальный: в котлован расчетного размера и глубиной 1.5—2 м укладывается полимерная труба с определенным шагом;
• вертикальный: трубы контура опускаются в глубокие скважины. Их количество также определяется расчетом.

Рыть котлован удобно на этапе строительства частного дома, это делается как раз в том месте, где планируется возводить здание. Также горизонтальный контур можно устроить в том случае, если имеется достаточно большой участок земли у дома. Когда такого участка нет и места совсем мало, энергия земли отбирается геотермальными зондами из глубоких скважин. Их придется сделать несколько в разных местах.

Концы труб от одного или нескольких наружных контуров прокладываются к дому под землей и входят в подвальную часть здания, где и присоединяются собственно к тепловому насосу. Теплоносителем, протекающим в подземных змеевиках, обычно служит вода либо незамерзающая жидкость, в зависимости от региона строительства.

По эффективности получения энергии земли вертикальные контуры превосходят горизонтальные, так как часто проходят сквозь водоносные горизонты, а это улучшает отбор теплоты. Держат они первенство и по стоимости монтажа, особенно если бурение скважин происходит в затрудненных условиях.

Устройство геотермальной отопительной системы

Геотермия (наука о тепловом состоянии Земли) сделала возможным практическое применение тепловой энергии, которую земная кора получает от раскаленной магмы в центре планеты.

Специально разработанный тепловой насос для отопления дома устанавливается на поверхности, а в грунте или на дне водоема монтируется теплообменник. Тепловая энергия «выкачивается» на поверхность и позволяет нагреть теплоноситель в контуре отопления дома или объекта нежилого назначения.

Как происходит процесс обогрева

Геотермальное отопление частного дома — экономически эффективный вариант. Если использовать энергию земли для отопления дома, то на каждый киловатт электроэнергии, необходимой для работы оборудования, приходится от 4 до 6 кВт полезной тепловой энергии, полученной из недр планеты.

В сравнении с функционированием кондиционера увидим, что при его эксплуатации на получение 1 кВт тепловой энергии требуется затратить более 1кВт электроэнергии. Это связано с неизбежными потерями на преобразование одной энергии в другую и т.д.

Отапливать жилой дом за счёт тепловой энергии земных недр очень выгодно, но период окупаемости оборудования и затрат на монтаж займет определенное время.

Использование тепла земли для отопления дома не требует установки традиционного котла для нагрева теплоносителя.

В данном случае система состоит из трех составляющих:

• контур нагревания — геотермальный источник тепловой энергии;
• отопительный контур внутри дома — низкотемпературный радиаторный либо напольный;
• насосная станция — тепловой насос для перекачивания в отопительный контур тепловой энергии из контура нагревания в толще грунта или под водой.

Геотермальная система отопления может применяться также для обогрева теплиц, вспомогательных построек, воды в бассейне, садовых дорожек и т.д.

Принцип работы геотермального отопления частного дома

Для прокладывания геотермального отопления, потребуется наличия таких составляющих, как контур, водоемы, оборудование в виде насоса, теплообменник. Стоит заметить, что электростанция в данном случае не нужна. Обогрев за счет недр земли может по принципу действия напомнить работу самого обычного холодильника, а сама система продолжает набирать популярность с каждым днем.

Земля нагревается за счет магмы, за счет чего она не промерзает снаружи. Тепловая энергия, получаемая при работе отопительной системы, используется для геотермального отопления, для чего и устанавливается специальный тепловой насос.

Принцип действия здесь особенный, так как:

• Ставится насос;
• Внутри земляной шахты прокладываются теплообменники;
• Проводится подключение грунтовых вод к насосу за счет водозаборника;
• Вода нагревается;
• Отправляется по пространству теплообменника.

Эта система отопления обладает важным преимуществом и заключается в том, что по электроэнергии нужны затраты только 1 кВт, а получить взамен можно энергии в пределах 4-6 кВт. К примеру, обычные кондиционеры не способны на преобразование даже 1 кВт электричества в 1 кВт холода. Устанавливая отопление за счет земли, можно окупить вложенные средства буквально за пару лет, однако, при условии грамотного подхода к монтажу и выбору оборудования.

Достоинства и недостатки

Объективными плюсами геотермального обогрева можно считать:

• превосходный КПД;
• солидный период службы (тепловой насос работает 2-3 десятилетия, а геологические зонды и вовсе до 100 лет);
• стабильность работы практически при любых условиях;
• отсутствие привязки к энергоносителям;
• полная автономность.

Есть одна серьезная проблема, мешающая сделать геотермальное отопление действительно распространенным решением. Это, как показывают отзывы владельцев, высокая цена создаваемой конструкции. Чтобы обогреть обычный дом площадью 200 кв. м (не так уж и редко встречающийся), надо будет строить систему под ключ за 1 млн рублей, до 1/3 этой суммы стоит тепловой насос. Автоматизированные установки очень комфортны, и если все настроено правильно, могут работать годами без вмешательства людей. Все упирается только в наличие свободных средств. Еще одним минусом является зависимость от электропитания насосного узла.

Последовательность работ

Теплоснабжение за счет подземных источников должно создаваться по строго проработанному алгоритму. Поскольку водяные и воздушные системы применяются ограниченно, большинство практически используемых вариантов подразумевает бурение скважин. И это еще одна причина, по которой не получится все сделать своими руками. Только специальная техника позволяет проникнуть на глубину 20-100 м, где и создаются необходимые условия для отопления. В качестве зондов допускается применение пластмассовых труб, рассчитанных на давление около 6 бар.

Чтобы повысить результативность системы, используют обвязки из 3 или 4 линий, конечные участки которых связываются в виде буквы U. Подогрев по контуру очень важен, благодаря ему исключается растрескивание труб при суровом морозе. Этот подогрев производится через протянутый в центр канала провод, по которому подается ток. Если не удается применить энергетические сваи, приходится использовать горизонтальные приемники. Для них готовится площадка с габаритами от 15х15 м, с нее убирают почву на глубину до 0,5 м.

Вся эта площадь нужна для укладки подобия зондов. Используют часто электротехнические маты либо трубы, обменивающие тепло. Чтобы повысить эффективность работы отопительной системы, применяют раскладку труб по спирали либо в виде «змейки». Нельзя точно сказать, что лучше – готовые комплексы, выпущенные серийно, либо самостоятельная сборка. В первом случае автоматически решается проблема совместимости, зато во втором возрастает гибкость, повышается потенциал модернизации (правда, внимания проектированию надо уделить больше).

Самодеятельные строители могут уйти от типового аккумулятора тепла с заменой его на стяжку из бетона. Геотермальный обогрев в подобной системе позволяет обойтись без значительных рывков температуры. Можно проводить эксперименты с различными теплоносителями, а также монтировать компрессоры с меняющейся производительностью. Рассчитав нагрузки как следует и правильно распределив тепло по потребляющим контурам, можно сделать систему эффективнее на 15-20%. Параллельно расходы на электропитание заметно сокращаются.

Горизонтально размещенные трубы закладываются на глубину 50-300 см. Чтобы площадь магистралей была наименьшей, их делают в виде витков. Но между отдельными двумя магистралями должно быть минимум 200 мм. Любым строительным работам должно предшествовать определение тепловой отдачи грунта. Если она менее 20 Вт на 1 кв. м, никакого смысла в геотермальном контуре нет. Чтобы обеспечить отвод грунтовых вод, дно котлованов покрывают слоем песка. Отлично проявляют себя трубы на основе сшитого полиэтилена.

ИНФРАКРАСНЫЕ ИЗЛУЧАТЕЛИ СВОИМИ РУКАМИ

Источники тепла — инфракрасные излучатели, именуемые как эко обогреватели, — еще один вариант обогрева помещений в частном доме, в офисе или на производстве. Принцип действия инфракрасного излучателя основан на передаче тепловой энергии в виде инфракрасного излучения предметам, которые, нагреваясь, отдают направленное тепло в воздух помещения, в окружающее пространство на открытых площадках и т.д.

Наиболее эффективно ИК излучатели, как альтернативные системы отопления, способны обогревать конкретные предметы или части помещений. Таким образом, ИК излучателемможно обогреть людей, работающих на открытом воздухе или в конкретной части помещения. Использование ИК обогревателей создает экономию на отоплении, позволяя обогревать только полезную часть пространства. По способу установки и крепления различаются обогреватели настенные, потолочные, напольные, с направленным действием инфракрасного излучения.

Самостоятельная организация геотермального отопления

Как уже упоминалось ранее, подобная система является наиболее доступной, а значит, каждый владелец дома может воспользоваться энергоресурсами земли. При этом организация геотермального отопления не потребует значительных вложений или человеческих ресурсов. Монтаж системы своими руками довольно прост. В данном случае главное – выполнить правильные расчеты.

Естественно, установка оборудования и самих тепловых насосов зависит от выбранного типа теплообменника.

• Проще всего выполнить монтаж при условии. что дом расположен возле водоема. В таком случае достаточно нанять нескольких помощников и спецтехнику, чтобы проложить трубу на дне. После этого останется лишь подключить тепловой насос, после чего в доме станет тепло.
• Если вы отдали предпочтение горизонтальному теплообменнику. то придется перекопать участок. Впоследствии здесь не удастся организовать сад или огород.
• Наиболее сложной считается установка вертикального теплообменника. Выполнение такой работы стоит доверить специалистам, имеющим соответствующий опыт и профессиональное бурильное оборудование.

Помимо укладки труб, необходимо обратить внимание на монтаж самого теплового насоса. Подобный прибор должен быть правильно установлен, иначе система окажется неэффективной

Геотермальное отопление стало использоваться совсем недавно. Благодаря ему удается получить дешевую энергию с минимумом расходов. Чтобы такой альтернативный вариант оказался эффективным, необходимо учесть все требования, а также правильно установить тепловой насос.

Принцип работы геотермальных систем

Принцип действия теплового насоса. Нажмите для увеличения.

Отопление за счет тепла земли — это уже давно не миф, а распространенная практика.

Геотермальные системы отопления могут работать по принципу физической передачи тепловой энергии от окружающей среды к хладагенту.

Подобный процесс наблюдается и в работе обычного холодильника.

Больше чем 75% всего объема тепла, которое может выделяться при работе системы, исполняющей отопление дома теплом земли, являет собой энергия окружающей среды.

В дальнейшем она накапливается, и далее поступает в жилые комнаты и другие помещения коттеджа или загородного дома.

Эксперты обращают внимание на то, что именно такой вид энергии имеет удивительную способность к самовосстановлению, поэтому геотермальная система отопления не наносит абсолютно никакого вреда или ущерба энергетическому или же экологическому балансу окружающей среды и нашей планете

Система отопления имеет одно важное достоинство — она является абсолютно безопасной для использования

Система отопления имеет одно важное достоинство — она является абсолютно безопасной для использования

Оборудование, которое не займет много пространства.

Отопление частного дома теплом земли стало активно внедряться совсем недавно. Основной причиной возникновения таких систем отопления для частных домов специалисты называют энергетические кризисы, которые нередко появлялись в 70-х годах 20-го столетия.

Поначалу отопление энергией земли считалось роскошью, поэтому только самые богатые и элитные семьи могли позволить себе абсолютно инновационную систему отопления дома.

Далее, в связи с активным развитием науки, техники и появлением совершенно новых технологий, геотермальные системы обогрева приобретали все большее распространение, а стоимость их монтажа и обслуживания — снижалась.

Тепловой насос занимает достаточно мало места в Вашем доме. Нажмите для увеличения.

Сегодня небольшая семья даже со средним достатком может позволить себе установить систему для обогрева дома без серьезного нарушения своего семейного бюджета. Современное геотермальное оборудование качественно улучшено и модернизировано.

Усовершенствование систем происходит и по сей день, так как создание новых агрегатов приводит к уменьшению расхода энергии и большей экономии.

На качественно новом уровне осуществляется функционирование подобных отопительных систем, ведь новое и необычное топливо, такое как энергия земли, используется для кондиционирования, и обогрева частного дома.

Ведь именно такая энергия может создавать уютные, комфортабельные и оптимальные условия для жизни каждого человека, не загрязняет окружающую среду вредными и негативными веществами, как это происходит во время сгорания торфа, угля или газа.

Геотермальное отопление может легко работать и обходиться без любых процессов сгорания, поэтому владельцам не стоит беспокоиться о таком вопросе, как возгорание и взрыв системы, она полностью безопасная в эксплуатации.

Принцип работы альтернативного отопления

Если вы знакомы с тем, как работает кондиционер или холодильник, то схожесть этих процессов с принципом функционирования геотермального отопления очевидна. Основу системы составляет тепловой насос, который включается в два контура – внешний и внутренний.

Чтобы организовать традиционную систему отопления в любом доме, необходимо смонтировать в нем трубы для транспортировки теплоносителя, и радиаторы, при нагревании которых тепло будет поступать в помещения. В нашем случае трубы и радиаторы тоже нужны. Они и образуют внутренний контур системы. В схему могут быть добавлены теплые полы.

Внешний контур выглядит гораздо масштабнее внутреннего, хотя его размеры можно оценить только в период планировки и монтажа. В процессе эксплуатации он невиден, поскольку находится под землей или под водой. Внутри этого контура циркулирует обычная вода или антифриз на основе этиленгликоля, что гораздо предпочтительнее.

В состав геотермальной системы отопления входят два контура – внутренний и внешний, а так же сердце отопительной системы – тепловой насос, который, сжимая теплоноситель, повышает его температуру

Теплоноситель во внешнем контуре прогревается до состояния среды, в которую он погружен, и отправляется в «подогретом» виде в тепловой насос. Через него сконцентрированное тепло сообщается внутреннему контуру, в результате чего вода в трубах, радиаторах и теплых полах нагревается.

Таким образом, ключевым элементом, оживляющим всю систему, является тепловой насос. Если в вашем доме есть обыкновенная стиральная машинка, то знайте: этот насос займет приблизительно аналогичную площадь. Для работы ему нужна электроэнергия, но, потребляя всего 1 кВт, он обеспечивает выработку 4-5 кВт тепла. И это не чудо, поскольку источник «добавочной» энергии известен – это окружающая среда.

Виды по типу конструкции

Геотермальное отопление в коттедже работает по принципу, немного схожему с холодильником. Основным элементом здесь выступает тепловой насос, который включается в два контура одновременно. Внутренний контур представляет собой традиционную систему отопления, состоящую из трубопровода и радиаторов. А внешний – представляет собой большой теплообменник, который размещают или под толщей воды, или под землей.

Обычно внутри теплообменника циркулирует жидкость, в составе которой есть антифриз. Такого рода теплоноситель принимает на себя температурный режим среды, который впоследствии, уже подогретый, идет в тепловой насос. Аккумулированное ранее тепло идет во внутренний контур, после чего и нагревается вода в трубах и радиаторах.

Составные части системы геотермального отопления

Таким образом, геотермальное отопление дома под ключ включает в системе один важнейший элемент – тепловой насос. Это компактное устройство, которое занимает немного места.

Что и говорить, а монтаж такой системы будет также стоить дорого. Поэтому многие владельцы частных и загородных домов решают сделать отопление частного дома теплом земли самостоятельно.

Прежде всего, необходимо учитывать, что теплообменники бывают трех типов – горизонтальные, вертикальные и водоразмещенные.

Горизонтальный теплообменник. Такой вид достаточно часто используется. При его применении трубы кладутся в специально сделанные траншеи на такую глубину, которая немного превышает уровень промерзания почвенного покрова в местности. Однако данная система имеет один недостаток – это то, что нужна большая площадь для того чтобы расположить коллектор, а не каждый может позволить себе такую конструкцию. А если на вашей территории произрастают деревья, то оборудование нужно ставить от них примерно на расстоянии 1,5 метра.

Геотермальная система отопления с горизонтальным теплообменником

Вертикальный теплообменник. Такое устройство является более компактным, но при этом – и более дорогим. Для того чтобы оборудовать геотермальное отопление дома своими руками с таким устройством, не потребуется большая площадь, однако вам понадобится бурильная аппаратура. Ведь в данном случае глубина скважины обязательно должна быть от 50 до 200 метров. Заметим, что это самый дорогой способ, но прослужить он может целых 100 лет! Если вы хотите сделать гео отопление дома, который размещен за городом, то система подойдет. И ландшафт при этом остается в нетронутом состоянии.

Геотермальная система отопления с вертикальным теплообменником

Водоразмещенный теплообменник. Такой вид является самым экономичным, так как здесь применяется тепло воды. Рекомендуют устанавливать систему на расстоянии до водоема не более чем 100 метров. Контур трубопровода кладется на дно в виде спирали, а глубина залегания должна быть не более 3 метров. Что касается водоема, то рекомендуется, чтобы его площадь была не меньше 200 квадратных метров. При такой системе не требуется трудоемких работ и разрешения.

Тепловой насос типа земля-вода

Таким образом, можно отметить, что сделать геотермальное отопление загородного дома самостоятельно – это довольно сложно. Однако, можно осуществить задуманное, имея хотя бы одного помощника. Оптимальным вариантом является третий способ, однако есть несколько необходимых моментов, без которых он не будет работать, а в частности, – водоем.

Своими руками: что и как

Если уж монтировать геотермальное отопление своими руками, то внешний контур лучше все-таки купить в готовом виде. Конечно, мы рассматриваем лишь способы горизонтального расположения внешнего теплообменника: под поверхностью почвы или под водой. Скважинный вертикальный коллектор смонтировать самостоятельно гораздо сложнее, если вы не обладаете оборудованием и навыками бурения.

Тепловой насос – не слишком габаритное оборудование. В вашем доме он не займет много места. Ведь по размеру он сопоставим, например, с обычным твердотопливным котлом. Подключить к нему внутренний контур вашего дома – задача не сложная. Вообще-то делается всё точно так же, как и при организации отопления с использованием традиционных источников тепла. Главная трудность – устройство внешнего контура.

Такое расположение дома относительно пруда встречается чаще. Главное, чтобы водоём был не дальше, чем в 100 метрах от коттеджа

Лучшим вариантом будет использование водоёма, если такой найдется на расстоянии не более 100 метров. Необходимо, чтобы его площадь превышала 200 квадратных метров, а глубина – 3 метра, составляющие средний параметр промерзания. Если этот водоём вам не принадлежит, то проблемой может стать получение разрешения на его использование.

Если же водоём – это пруд, который находится у вас в собственности, то дело упрощается. Воду из пруда можно временно откачать. Тогда работы на его дне можно будет выполнять легко: нужно будет уложить трубы по спирали, закрепив их в этом положении. Земляные работы понадобятся только для рытья траншеи, которая нужна будет для присоединения внешнего контура к тепловому насосу.

После выполнения всех работ, пруд может быть снова заполнен водой. В ближайшие лет сто внешний теплообменник должен работать исправно и не доставлять хлопот его владельцу.

Если в вашем распоряжении оказался земельный участок, на котором вам только предстоит возводить жильё и растить сад, имеет смысл распланировать горизонтальный теплообменник грунтового типа. Для этого следует сделать предварительный расчет площади будущего коллектора, исходя из параметров, которые уже указаны выше: 250-300 квадратных метров коллектора на 100 кв. метров отапливаемой площади дома.

Виды геотермального теплоснабжения дома

Схема геотермального отопления

Перед тем как делать геотермальное отопление загородного дома своими руками следует провести ряд предварительных мероприятий. Прежде всего – найти оптимальный способ расположения труб первичного контура.

Главным условием при этом является температура среды, где будут расположены магистрали. Она не должна быть ниже +7°С. На практике для этого выполняют монтаж трубопроводов в грунт. В некоторых случаях в качестве основной среды может выступать водоем или река. Однако отзывы о геотермальном отоплении дома такого типа зачастую говорят о низкой эффективности в зимний период.

Для правильной организации альтернативного теплоснабжения необходимо выполнить следующие действия:

Рассчитать оптимальную мощность. Если геотермальное отопление частного дома будет в качестве основного – его номинальная мощность должна обеспечить нагрев воздуха во всем здании.

Провести анализ состава грунта и глубину его промерзания. От этого зависит выбор схемы расположения труб первичного контура.

Определить месторасположение теплового насоса. Для минимизации тепловых потерь геотермальные системы отопления своими руками обустраиваются в отдельном помещении – подвале или хозяйственной постройке

Важно, чтобы температура в нем была не ниже +14°С.

Несоблюдение этих простых правил может привести к неправильной работе системы

Нередко отзывы владельцев геотермального отопления указывают на важность первичного анализа и подбор правильного оборудования

С горизонтальным размещением

Горизонтальный контур

Наименее трудоемкий способ установки труб первичного контура является горизонтальным. Они располагаются на глубине от 0,5 до 3 м. Для уменьшения площади магистрали располагаются витками. Но при этом расстояние до каждой должно быть не менее 20 см.

До того как сделать геотермальное отопление – проводится первичный анализ состояния грунта. Сначала определяется его теплоотдача. Она может составлять от 20 до Вт/м². Исходя из этого рассчитывается общая протяженность первичного контура.

Кроме этого следует выполнить такие действия:

• Проверка уровня промерзания почвы. Глубина залегания труб должна быть ниже этого показателя;
• Грунтовые воды. Для их естественного удаления в период больших паводков на дно котлована засыпается песчаный слой;
• Выбор материала изготовления трубопроводов. Он должен быть достаточного гибок и механически надежен. Для геотермального отопления в Европе чаще всего используют трубы из сшитого полиэтилена.

С вертикальными трубопроводами

Вертикальная схема работы

Учитывая основные принципы работы геотермального отопления дома во время проектирования необходимо добиться максимального нагрева теплоносителя от земли. Это можно сделать только при установке вертикальных магистралей.

Для организации геотермального отопления загородного дома своими руками вертикального типа необходимо сделать скважины, глубиной от 30 до 100 м. В них помещаются трубопроводы первичного контура.

Такая схема более трудоемка, чем вертикальная, но имеет ряд преимуществ:

• Большая глубина залегания магистралей. В этом случае теплоотдача окружающей среды повышается на 25-30% – до 70 Вт/м²;
• Небольшая площадь для монтажа;
• Практически отсутствует зависимость от промерзания грунта.

Кроме этого способа нередко применяют основные принципы работы геотермального отопления для горячего водоснабжения в летний период. Для этого первичный контур помещают в воду – озеро или реку.

Перед бурением скважин необходимо сделать анализ почвы и определить оптимальную глубину. Состав почвы напрямую скажется на трудоемкости процесса.

Организация геотермального отопления

Установка горизонтального контура геотермального отопления

У потребителей до сих пор остается главный вопрос – можно ли использовать отопление загородного дома энергией земли в качестве основного? Это возможно, но только при профессиональном подходе на всех этапах – начиная от расчета и заканчивая монтажом и проверкой системы.

Прежде всего необходимо правильно подобрать тепловой насос. Учитывая их высокую стоимость – следует сначала выполнить все предварительные расчеты его характеристик. Только в этом случае отопление за счет тепловой энергии земли будет иметь максимальный показатель КПД. Среди надежных производителей можно выделить компании Buderus, Vaillant и Veissman. Средняя стоимость теплового насоса для отопления из земляных недр составляет около 360 тыс. рублей при номинальной мощности 6 кВт. Более продуктивные модели могут обойтись свыше 1 млн. рублей.

Помимо стоимости нужно обратить внимание на материал изготовления труб. Для минимизации тепловых потерь в отоплении от тепловой энергии земли рекомендовано использовать следующие:

• Сшитый полиэтилен. Отличается невысокой стоимостью – оптимален для горизонтальных схем;
• Стальная нержавеющая труба. Используется в отоплении с помощью тепловой энергии земли с вертикальным расположением наружного контура. Выгодно отличается от сшитого полиэтилена высоким показателем теплопроводности и механической прочностью. Недостаток – большая стоимость.

Для оптимизации рекомендуется установка наружных и внутренних температурных датчиков, а также теплового аккумулятора. Это позволит минимизировать расходы для отопления частного дома энергии земли.

С примером установки геотермального отопления в частном доме можно ознакомиться, посмотрев видеоматериал:

Способы монтажа термальной системы отопления своими руками

Когда обустраивают термальное отопление, используют разные типы теплообменников:

Что такое индивидуальное отопление в квартире

Индивидуальное поквартирное отопление представляет собой небольшую котельную в квартире. Владелец жилого помещения самостоятельно регулирует температурный режим, включает и отключает систему в любое время года. При поквартирном отоплении устанавливается котел, приборы учета тепла, трубы для вывода газа и дыма, а также оборудование для забора воздуха. Кроме этого отопительное устройство оснащается фиксаторами наблюдения за тягой, контролем пламени, клапаном отключения, который срабатывает автоматически при отсутствии огня.

В современных многоквартирных домах чаще устанавливают индивидуальную систему отопления. Но в старых квартирах тоже есть возможность отказа от центрального отопления и подключения поквартирного.

Можно ли в квартире с центральным отоплением сделать индивидуальное

Если в доме установлено центральное отопление, то жильцы могут отказаться от него и установить индивидуальную систему.

Есть несколько причин для этого:

• Высокие тарифы.
• Владелец квартиры может самостоятельно включить отопление, не дожидаясь отопительного сезона.
• Плохая работа организации, которая занимается обслуживанием тепловых систем. Из-за недостаточной температуры в квартире создается неблагоприятный микроклимат, который негативно влияет на здоровье проживающих. Вследствие недобросовестно выполненной работы организацией образуется сырость и плесень в жилых помещениях.

Для того чтобы перейти с центрального отопления на индивидуальное, необходимо:

• документы на квартиру;
• технический паспорт жилого помещения;
• согласие всех проживающих в квартире;
• заявление и проект перестройки.

Владельцу жилого помещения следует узнать в управляющей организации, можно ли отключить только одну квартиру от системы отопления или же требуется перейти на новый вариант отопления всем жильцам многоквартирного дома.

Если компания выдала разрешение, то нужно получить чертеж проводки газа, расчет потребления и другие технические документы. Это необходимо в том случае, если отопление будет газовым. Если же собственник выбрал электрическую систему, то требуется обратиться в Энергосбыт с актом пожарного надзора. При использовании коаксиального дымохода с выводом на фасад необходимо узаконить действия в Санэпиднадзоре.

Для установки отопительной системы в квартире следует обратиться в компанию, которая имеет лицензию на данный вид работ. Подключение и запуск газового отопления производит сотрудник газовой службы. Затем котел должен быть поставлен на сервисное обслуживание.

ЗАКАЗАТЬ УСЛУГУ У АККРЕДИТОВАННЫХ КОМПАНИЙ

Перевести квартиру на автономное отопление с центрального можно по закону. В редких случаях управляющая организация может дать отказ. Если же все проживающие в квартире согласны с переходом, организация дала разрешение и получены другие необходимые документы, то трудностей с подключением новой системы не должно возникнуть.

Чем отличается центральное отопление от индивидуального

Для того чтобы разобраться, в чем отличие центрального отопления от индивидуального, необходимо рассмотреть каждую систему отдельно.

Центральное отопление представляет собой систему, при которой горячая вода поступает по трубам в квартиры и отапливает их. Кроме этого ресурс используется в виде горячего водоснабжения.

При индивидуальном отоплении в квартире установлен отопительный котел, который нагревает воду для отопления всех помещений. А также вода используется в хозяйственных нуждах.

Главным преимуществом индивидуального отопления является возможность включения и регулирования температурного режима в любое удобное время. Таким образом, собственник жилого помещения может включить систему раньше отопительного сезона или снизить температуру для экономии. Кроме регулирования теплоносителя можно контролировать температуру нагрева горячей воды.

Поквартирное отопление состоит из следующих элементов:

• Отопительный котел электрический или газовый.
• Трубопроводы для движения носителя тепла.
• Радиаторы для обогрева всех помещений.

При выборе трубопроводов следует отдать предпочтение самому популярному варианту – полиэтиленовые трубы, которые подходят для наружного применения и имеют большой срок службы. Такой вид материала подходит для системы «Теплый пол».

На рынке представлен большой выбор радиаторов отопления. Одними из востребованных изделий считаются биметаллические и алюминиевые. Чугунные батареи используются все реже.

Как сделать автономное отопление в квартире многоквартирного дома

Установить индивидуальное отопление в квартире достаточно просто. Но следует определиться, какой вид оборудования будет использоваться.

Газовое отопление

В квартире многоквартирного дома рекомендуется использовать двухконтурный котел газовый, который не только отапливает помещение, но и нагревает воду для хозяйственных нужд. Оборудование имеет электронный розжиг, закрытую камеру сгорания и встроенный термостат, который помогает контролировать температуру нагрева. Благодаря такому газовому котлу можно поддерживать комфортный микроклимат в квартире.

Если семья большая, то рекомендуется дополнительно приобрести бойлер накопительного типа, который сможет запасать необходимое количество теплой воды.

При устройстве автономного отопления в квартире производится монтаж оборудования:

• Установка газового котла.
• Отключение старой системы отопления.
• Монтаж радиаторов и труб отопления.
• Подключение системы к газовому котлу.

Последний этап может выполнить только сотрудник газовой службы, который проконтролирует соблюдение правил безопасности и эксплуатации.

При такой системе отопления можно выбрать алюминиевые радиаторы без повышенных требований к прочности. Трубы подойдут из полипропилена на 20 мм. Для горячего водоснабжения и отопительной системы рекомендуется приобрести трубы, армированные фольгой. Такие изделия отличаются компенсацией теплового расширения.

При установке радиаторов отопления и труб необходимо соблюдать рекомендации:

• последовательное подключение батарей;
• диагональная схема при врезке радиаторов;
• монтаж термоголовки на каждом радиаторе;
• установка крана Маевского;
• на подаче произвести монтаж вентиля;
• применение клипс-фиксаторов для компенсации теплового расширения в трубах;
• опрессовка системы.

Для того чтобы индивидуальное отопление работало правильно, необходимо установить группу безопасности: манометр, расширительный бачок, предохранительный клапан, автоматический отвод воздуха. Рекомендуется обратиться в сервис «РосСчет» для установки необходимых элементов системы.

Владелец квартиры самостоятельно регулирует температуру в помещении, а система контроля котла автоматически поддерживает температуру носителя тепла.

Электрическое отопление

Устроить автономное отопление в квартире при помощи электричества можно несколькими способами: теплый пол, тепловой насос и электрический котел.

При устройстве отопительного котла необходимо убрать старые трубы и радиаторы, затем установить новые.

Самой эффективной системой считается «Теплый пол» благодаря равномерному распределению нагревательных элементов по всему полу.

Выгодным автономным отоплением в квартире является тепловой насос. Электричества потребляется немного для работы устройства. Тепловой насос представляет собой экологический способ обогрева, где применяется возобновляемый источник энергии. В летний период оборудование используется в качестве кондиционера. Главным недостатком такой системы является высокая стоимость теплового насоса.

Для установки оборудования необходимо большое помещение, так как требуется монтаж центрального блока. В квартире с маленькой площадью можно устроить сплит-систему для каждого помещения. В таком случае не нужно прокладывать сеть воздуховодов. В течение часа количество тепла составляет 3,5-5 кВт.

Как работает индивидуальное отопление

Вне зависимости от выбранного типа отопления оно функционирует с учетом следующих узлов:

• Для преобразования энергии в тепловую используется генератор тепла. После преобразования тепловая энергия передается теплоносителю, который может быть в виде жидкости или воздушной массы. В отопительной системе обычно применяется очищенная вода, которая имеет высокий коэффициент теплоемкости. Можно использовать антифриз, но он имеет более низкие технические показатели по сравнению с водой. Для того чтобы преобразовать топливо в тепловую энергию происходит сгорание в отопительном котле.
• Теплопроводная магистраль. Теплоноситель после нагрева в отопительном оборудовании поступает к радиаторам отопления по трубам из металлопласта, полиэтилена или полипропилена. Последний вид обладает гибкостью и используется в системе «Теплый пол» с водяным обогревом.
• Приборы теплообмена. Носитель тепла по трубам поступает от котла к радиаторам отопления. Жидкость поступает через них и отдает тепло в помещение. Для увеличения или снижения температуры можно изменить число секций батарей.

Автономное отопление пользуется популярностью не только в частных домах, но и в квартирах. Данная система выгодно отличается от центральной экономным расходом, возможностью самостоятельного отключения и включения, а также регулирования температурного режима. Самым экономным вариантом считается газовое отопление из-за небольшого расхода и стоимости ресурса по сравнению с электричеством. Другие виды систем в квартирах использовать невозможно.

Сэкономить или разориться: плюсы и минусы автономного отопления

Автономным считается отопление жилья с помощью собственного источника тепла, расположенного в частном доме или квартире. Эта схема отличается от центрального отопления, когда тепло поступает из котельной к потребителям по теплотрассам. При автономном отоплении теплоноситель подогревается до нужной температуры под контролем жильцов, а не коммунальных служб. Вместе с экспертами разбираемся в тонкостях вопроса.

Автономное отопление набирает популярность

Независимое отопление обычно используется в частных домах, реже — в городском жилье. Сегодня новостройки все чаще проектируют с поквартирной разводкой отопления, когда в каждой квартире устанавливается котел (в основном, газовый), от которого делается разводка отопления к радиаторам. Но такая автономная система пока только начинает распространяться, а большинство старых домов по-прежнему подключены к центральной системе отопления.

В теории обычную квартиру можно перевести на автономный источник тепла, если в ней установлена газовая колонка. Но в реальности это слишком сложно технически, долго, дорого и требует множества согласований. Если хочется заменить газовую колонку на настенный газовый котел, то придется подавать заявку на отключение от теплосетей и заказывать новый проект.

Плюсы автономного отопления:

• можно начать и закончить отопительный сезон в любое время;
• с помощью наружных датчиков температуры современные котлы самостоятельно отслеживают изменения погоды и автоматически настраивают уровень обогрева для поддержания комфортной температуры в комнатах;
• за счет дополнительного утепления и использования автоматики можно существенно снизить расходы на отопление;
• тот же газовый котел можно использовать в том числе для подогрева водопроводной воды, что особенно пригодится в период летних отключений горячей воды.

Минусы автономного отопления:

• расходы на покупку и установку системы. Все составные части системы приобретаются за собственные деньги, установка производится специалистами;
• придется частично нарушить целостность межкомнатных перегородок, напольное покрытие и внутреннюю отделку помещений;
• система требует регулярного обслуживания силами мастеров сервисных центров.

В частном доме все намного проще

Сделать независимое отопление в частном доме гораздо проще, там оно априори автономное. Да, в этом случае тоже нужны согласования, но их гораздо меньше и получить их проще.

Если в дом проведен магистральный газ и требуется увеличить мощность котла, то нужно подать заявку в местную газовую службу и в дальнейшем заключить с ними договор на техническое обслуживание котла. Если источником тепла выступает электрический котел, аналогичную процедуру надо провести с поставщиком электроэнергии.

Делать проект придется в любом случае, чтобы правильно рассчитать мощность системы отопления и в доме не было слишком жарко или, наоборот, холодно.

Цена вопроса

Установка автономного отопления обойдется, в зависимости от его вида и площади дома или квартиры, в сумму от 150 тыс. до 400 тыс. руб., отмечают в компании Global Radiatori.

Газовый котел эффективнее всех

Газовый котел — это один и самых эффективных и дешевых способов обогрева. Энергоэффективность обычных газовых котлов составляет до 90%.

«Стоимость газового котла варьируется от 50 тыс. до 70 тыс. руб., плюс расходы на прокладку труб и установку радиаторов. Например, для комнаты в 20 кв. м хорошие европейские алюминиевые батареи из 12 секций обойдутся примерно в 12 тыс. руб. Что касается расходов на отопление, то самое дешевое топливо — это газ. 1 кубометр стоит примерно 6 руб., что составляет около 8 кВт тепла, — говорит Сергей Лебедев, эксперт российского представительства компании Global Radiatori. По его словам, владельцам газовых котлов нужно ежегодно проводить техническое обслуживание — специалисты газовой службы проверят функциональность и исправность котла, работоспособность всего оборудования. В зависимости от региона такое обслуживание стоит примерно от 6 тыс. до 12 тыс. руб. в год.

Плюсы и минусы газового котла

• включить котел можно в любой момент;
• можно комбинировать с электрическими нагревателями, например с «теплыми полами»;
• можно переделать трубы и батареи в квартире или доме под себя.

• газовый котел требует обслуживания каждый год;
• если котел сломался, то ремонт может быть неприятно дорогим.

Электрический котел

Этот способ используется в домах, которые не подключены к газу, но имеют достаточную мощность электрических сетей. Эффективность таких котлов также стремится к 90%. Но расходы на такое отопление будут выше.

Цена настенного электрокотла сопоставима с ценой газового — порядка 70 тыс. руб., отмечают в компании Global Radiatori. Но расходы на отопление электричеством примерно втрое выше, чем на отопление магистральным газом. Например, в сельской местности Московского региона 1 кВт электроэнергии стоит порядка 4 руб.

Плюсы и минусы электрического котла

• не нужно делать подводку газа к дому;
• можно сделать везде, где есть электроэнергия.

• электрический котел требует мощных проводов;
• если отключают электричество, то обогрева не будет.

«Теплый пол»

Его способность обогреть дом зависит от утепления здания: если потратиться на теплоизоляцию на этапе строительства, а сам дом будет небольшим, то в целом «теплые полы» смогут поддерживать нормальную температуру. Правда, с точки зрения затрат это выйдет дороже.

«Во-первых, расходы вырастут уже на этапе установки, к примеру, на прокладку водяного «теплого пола» понадобится в разы больше труб, чем для радиаторного отопления. К тому же все эти коммуникации прячутся под пол, то есть придется еще потратиться на строительные работы.

Во-вторых, в сравнении с радиаторным отоплением «теплый пол» — более инерционная система, проще говоря, ему требуется больше времени, чтобы нагреться или остыть. Это имеет значение при запуске системы и регулировке температуры — такие процессы потребуют дополнительной энергии. В среднем затраты на поддержание тепла с помощью «теплого пола» могут быть на 30% выше расходов при использовании батарей», — поясняет Роман Шидлаускас из Global Radiatori.

В Центральной России чаще всего используется комбинированный вариант: радиаторы отопления с «теплыми полами».

Плюсы и минусы «теплого пола»

• комфортная температура нагреваемой поверхности и комфортный температурный режим в помещении;
• можно использовать любой источник энергии, любой теплогенератор, любой тип теплоносителя и тип напольного покрытия;
• отсутствует циркуляция пыли благодаря равномерным тепловым потокам.

• невозможность резкого изменения температуры воздуха в помещении;
• наличие предела тепловой мощности системы;
• при отключении электроэнергии отключение котла, циркуляционного насоса, автоматики.

Нет газа — есть альтернатива

Если дом не подключен к магистральному газу и нет возможности поставить электрический котел, то используются альтернативные источники тепла.

Газгольдер. В этом случае под землю на участке помещаются емкости со сжиженным газом, по мере использования эти запасы пополняются.

Жидкотопливный котел. Здесь в качестве теплоносителя чаще всего используется дизельное топливо, которое из соображений безопасности должно храниться в емкостях в специальном помещении за пределами дома.

Твердотопливный котел. В этом случае в качестве топлива используются уголь или дрова.

Какие понадобятся документы жителю МКД

Согласно ст. 26 Жилищного кодекса Российской Федерации, для подключения автономного отопления в квартире в многоквартирном доме понадобятся следующие документы:

Источник https://vse-otoplenie.ru/teplo-zemli-ispolzovanie-geotermalnoj-energii-dla-otoplenia-doma-ustanovka-sistemy-obogreva-svoimi-rukami

Источник https://rosschet.ru/articles/chto_takoe_individualnoe_otoplenie_v_kvartire/

Источник https://realty.rbc.ru/news/6147b1dd9a794744b52c1493