Wiemy, że geotermia jest ciepłem Ziemi, a termin „geotermalna” jest często kojarzony z wulkanami i gejzerami. W Rosji energia geotermalna jest wykorzystywana głównie na skalę przemysłową, na przykład istnieją elektrownie Dalekiego Wschodu działające w oparciu o ciepło naszej planety.
Wielu uważa, że ogrzewanie geotermalne w domu własnymi rękami to coś z dziedziny fantazji. Czyż nie? Ale tak nie jest! Wraz z rozwojem nowoczesnych technologii, krajowe wykorzystanie „zielonej energii” stało się całkiem realne.
Omówimy zasady działania alternatywnego ogrzewania, jego zalety i wady, porównywalne z tradycyjnymi systemami ogrzewania. Dowiesz się również, jak zaaranżować wymiennik ciepła i jak zainstalować ogrzewanie geotermalne własnymi rękami.
Niektóre fakty historyczne
Gdy w latach 70. ubiegłego wieku wybuchł kryzys naftowy, na Zachodzie pojawiło się palące zapotrzebowanie na alternatywne źródła energii. W tym czasie zaczęły powstawać pierwsze systemy ogrzewania geotermalnego.
Dziś są szeroko rozpowszechnione w Stanach Zjednoczonych, Kanadzie i krajach Europy Zachodniej.




Na przykład w Szwecji woda z Morza Bałtyckiego jest aktywnie wykorzystywana, której temperatura wynosi + 4 ° C. W Niemczech wprowadzenie systemów ogrzewania geotermalnego jest nawet sponsorowane na poziomie państwa.

Pauzhetskaya, Verkhne-Mutnovskaya, Okeanskaya i inne elektrownie geotermalne działają w Rosji. Ale jest bardzo niewiele faktów dotyczących wykorzystania energii Ziemi w naszym sektorze prywatnym.
Prawdziwe zalety i wady
Jeśli w Rosji ogrzewanie geotermalne sektora prywatnego jest stosunkowo rzadkie, czy oznacza to, że pomysł nie jest wart kosztów jego wdrożenia? Może nie powinno się rozwiązywać tego problemu? Okazało się, że tak nie jest.
Zastosowanie geotermalnego systemu ogrzewania w domu jest opłacalnym rozwiązaniem. I jest ku temu kilka powodów. Wśród nich jest szybki montaż sprzętu, który może pracować przez długi czas bez żadnych przerw.
Jeśli użyjesz w systemie grzewczym nie wody, ale wysokiej jakości płyn przeciw zamarzaniu, nie zamarznie i jego zużycie będzie minimalne.
Wymieniamy inne zalety tego rodzaju ogrzewania.
- Procedura spalania paliwa jest wykluczona. Tworzymy system całkowicie ognioodporny, który w trakcie swojej pracy nie będzie w stanie spowodować żadnych uszkodzeń obudowy. Ponadto wyklucza się szereg innych kwestii związanych z obecnością paliwa: teraz nie ma potrzeby szukania miejsca do przechowywania, angażowania się w jego przygotowanie lub dostawę.
- Znaczące korzyści ekonomiczne. Podczas działania systemu nie będzie wymagać żadnych dodatkowych inwestycji. Roczne ogrzewanie zapewniają siły natury, których nie kupujemy. Oczywiście w działaniu pompy ciepła zużywa się energię elektryczną, ale jednocześnie ilość wytwarzanej energii znacznie przekracza zużycie.
- Czynnik ekologiczny. Ogrzewanie geotermalne w prywatnym domu wiejskim jest rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska. Brak procesu spalania eliminuje uwalnianie produktów spalania do atmosfery. Jeśli wielu zdaje sobie z tego sprawę i taki system grzewczy otrzyma wszechobecną dystrybucję, negatywny wpływ ludzi na przyrodę zmniejszy się wielokrotnie.
- Kompaktowy system. Nie musisz organizować w swoim domu oddzielnej kotłowni. Potrzebna jest tylko pompa ciepła, którą można umieścić na przykład w piwnicy. Najbardziej objętościowy kontur systemu będzie zlokalizowany pod ziemią lub pod wodą, nie zobaczysz go na powierzchni swojej strony.
- Wielofunkcyjny. System może pracować zarówno do ogrzewania w zimnej porze, jak i do chłodzenia podczas letniego upału. To w rzeczywistości zastąpi nie tylko grzejnik, ale także klimatyzator.
- Komfort akustyczny. Pompa ciepła działa prawie bezgłośnie.
Wybór geotermalnego systemu grzewczego jest korzystny ekonomicznie, mimo że trzeba wydać pieniądze na zakup i instalację sprzętu.
Nawiasem mówiąc, wadą systemu są koszty, które trzeba będzie wymienić, aby zainstalować system i przygotować go do działania. Konieczne będzie zakupienie samej pompy i niektórych materiałów, aby wykonać prace związane z instalacją zewnętrznego kolektora i obwodu wewnętrznego.

Jednak koszty te opłaca się w ciągu pierwszych kilku lat działania. Późniejsze użycie kolektora ułożonego w ziemi lub zanurzonego w wodzie oszczędza znaczne zasoby.
Ponadto sam proces instalacji nie jest tak skomplikowany, aby zaprosić do wdrożenia specjalistów innych firm. Jeśli nie ćwiczysz, wszystko inne można wykonać niezależnie.








Należy zauważyć, że niektórzy rzemieślnicy, starając się zaoszczędzić pieniądze, nauczyli się, jak samodzielnie założyć geotermalną pompę ciepła.
O geotermalnych źródłach ciepła
W przypadku ogrzewania geotermalnego można użyć następujących źródeł lądowej energii cieplnej:
- wysoka temperatura;
- niska temperatura.
Źródła wysokotemperaturowe obejmują na przykład źródła termalne. Możesz ich używać, ale ich zakres jest ograniczony do rzeczywistej lokalizacji takich źródeł.
Jeśli w Islandii ten rodzaj energii jest aktywnie wykorzystywany, w Rosji wody termalne są dalekie od zaludnionych obszarów. Są one maksymalnie skoncentrowane na Kamczatce, gdzie woda podziemna jest wykorzystywana jako czynnik chłodzący i dostarczana do systemu ciepłej wody użytkowej.

Ale do korzystania ze źródeł niskotemperaturowych mamy wszystkie niezbędne warunki wstępne. W tym celu odpowiednie masy otaczające powietrze, ziemię lub wodę.
Aby uzyskać niezbędną energię za pomocą pompy ciepła. Z jego pomocą przeprowadzany jest proces przekształcania temperatury otoczenia w energię cieplną nie tylko ogrzewania, ale także dostarczania ciepłej wody w prywatnym gospodarstwie domowym.




Zasada działania takiego ogrzewania
Jeśli znasz zasady działania klimatyzatora lub lodówki, oczywiste jest podobieństwo tych procesów do zasady ogrzewania geotermalnego. Podstawą systemu jest pompa ciepła, która jest zawarta w dwóch obwodach - zewnętrznym i wewnętrznym.
Aby zorganizować tradycyjny system grzewczy w dowolnym domu, konieczne jest zainstalowanie w nim rur do transportu nośnika ciepła i grzejników, gdy są ogrzewane, które ciepło wpłynie do pomieszczeń. W naszym przypadku potrzebne są również rury i grzejniki. Tworzą wewnętrzny kontur systemu. Schemat można dodać do ogrzewania podłogowego.
Kontur zewnętrzny wygląda na znacznie większy niż kontur wewnętrzny, chociaż jego wymiary można oszacować tylko podczas okresu planowania i instalacji. Podczas pracy jest niewidoczny, ponieważ znajduje się pod ziemią lub pod wodą. Wewnątrz tego obwodu krąży zwykły płyn przeciw zamarzaniu na bazie wody lub glikolu etylenowego, co jest znacznie korzystniejsze.

Tak więc pompa ciepła jest kluczowym elementem, który ożywia cały system. Jeśli w twoim domu jest zwykła pralka, powinieneś wiedzieć: ta pompa zajmie w przybliżeniu ten sam obszar.
Do pracy potrzebuje energii elektrycznej, ale zużywając zaledwie 1 kW zapewnia 4-5 kW ciepła. I to nie jest cud, ponieważ znane jest źródło „dodatkowej” energii - to środowisko.
Dwa rodzaje lokalizacji wymiennika ciepła
Istnieją dwie opcje ogrzewania domu prywatnego za pomocą elementów środowiska o niskiej temperaturze. Podstawą systemu we wszystkich trzech przypadkach jest pompa geotermalna.
Wewnętrzny obwód pozostaje niezmieniony dla każdej metody ogrzewania, a główna różnica polega na lokalizacji obwodu zewnętrznego.
Ogrzewanie geotermalne odbywa się za pomocą wymiennika ciepła zlokalizowanego:
- pionowo - znajduje się w studniach, które ujawniają lub nie ujawniają warstwy wodonośnej;
- poziomo - wymienniki ciepła systemów są umieszczane w studzience lub otwartym stawie w postaci cewki.
Każdy z podanych tutaj rodzajów ogrzewania charakteryzuje się cechami, wadami i zaletami.
Jeśli zamierzasz stworzyć taki system grzewczy własnymi rękami, będziesz zainteresowany, aby dowiedzieć się więcej o każdym typie.








Opcja # 1. Pionowe rozmieszczenie zewnętrznego kolektora
Ten rodzaj ogrzewania opiera się na interesującym zjawisku naturalnym: na głębokości 50-100 m i więcej od jego powierzchni, ziemia ma taką samą i stałą temperaturę 10-12 ° C przez cały rok.
Aby móc wykorzystać tę energię ziemi, konieczne jest wiercenie otworów pionowych. Technologia jest prawie taka sama jak przygotowanie źródła ujęcia wody.
Aby zmaksymalizować zachowanie krajobrazu, możliwe jest wywiercenie kilku rur z tego samego punktu początkowego, ale pod różnymi kątami.
Zewnętrzny obwód systemu zostanie zamontowany bezpośrednio w tych studniach. To skutecznie usunie ciepło z ziemi. Oczywiście tej metody trudno nazwać prostą i niskobudżetową.

Jest to istotne w przypadku, gdy terytorium sąsiadujące z domem jest już wyposażone, a naruszenie jego krajobrazu jest niepraktyczne. Głębokość wiercenia może wynosić od 50 do 200 metrów.
Specyficzne parametry odwiertu zależą od sytuacji geologicznej w miejscu i parametrów przyszłej struktury. Żywotność tego projektu wynosi około 100 lat.
Aby zbudować pionową wersję systemu z wymiennikiem ciepła, który wydobywa energię wód gruntowych, konieczne będzie wykonanie dwóch studni wodonośnych.
Jedna z nich, zwana debetową, wykorzystuje pompę do pobierania wody, która po przekazaniu ciepła jest odprowadzana do drugiego, odbiorczego wylotu.

Opcja # 2. Poziome położenie kolektora gleby
Aby położyć kontur zewnętrzny z poziomym widokiem ogrzewania, musisz wiedzieć, jak głęboko ziemia w twoim obszarze jest zamarznięta.
Rury układane są poniżej poziomu zamarzania w uprzednio przygotowanych rowach, przechwytując dość dużą przestrzeń: do ogrzania domu, którego powierzchnia wynosi 200-250 metrów kwadratowych. m, musisz użyć około 600 metrów kwadratowych. m wymiennik ciepła. To sześć hektarów.

Oczywiste jest, że w takich warunkach wielkość robót ziemnych będzie znacząca. Ponadto należy wziąć pod uwagę lokalizację drzew i innych roślin na terenie, aby ich nie zamrozić. Na przykład nie można mieć rury zbierającej bliżej niż półtora metra od drzew.
Ta metoda instalacji jest z reguły stosowana w przypadkach, gdy strona jest rozwijana tylko w celu budowy. Wszystkie obliczenia i plany budowy domku, organizacji jego ogrzewania i planowania działki są najlepiej przeprowadzane jednocześnie.




Poziome wymienniki ciepła w zbiorniku
Ta metoda wymaga specjalnego ustawienia własności domu - w odległości około 100 m od zbiornika o wystarczającej głębokości. Ponadto określony zbiornik nie powinien zamarzać do samego dna, gdzie będzie umiejscowiony zewnętrzny kontur systemu. A dla tego obszaru zbiornika nie może być mniejsza niż 200 metrów kwadratowych. m

Oczywistą zaletą tej metody jest brak obowiązkowych pracochłonnych prac ziemnych, chociaż nadal trzeba majstrować przy podwodnej lokalizacji kolektora. Potrzebne jest także specjalne pozwolenie na wykonywanie takich prac.
Jednak geotermalna instalacja wykorzystująca energię wody jest nadal najbardziej ekonomiczna.
Zrób to sam: co i jak
Jeśli samodzielnie zainstalujesz ogrzewanie geotermalne, lepiej kupić zewnętrzny obwód jako gotowy produkt. Oczywiście rozważamy tylko metody poziomego rozmieszczenia zewnętrznego wymiennika ciepła: pod powierzchnią ziemi lub pod wodą.
Dużo trudniej jest samodzielnie zamontować pionowy kolektor, jeśli nie masz sprzętu i umiejętności wiercenia.
Pompa ciepła nie jest zbyt dużym sprzętem. W twoim domu nie zajmuje dużo miejsca. Rzeczywiście, rozmiar jest porównywalny, na przykład, z konwencjonalnym kotłem na paliwo stałe. Połącz wewnętrzny kontur swojego domu z tym - zadanie jest proste.
W rzeczywistości wszystko odbywa się w taki sam sposób, jak przy organizacji i dystrybucji ogrzewania za pomocą tradycyjnych źródeł ciepła. Główną trudnością jest ułożenie zewnętrznego konturu.

Najlepszym rozwiązaniem byłoby wykorzystanie zbiornika, jeśli istnieje w odległości nie większej niż 100 m. Konieczne jest, aby jego powierzchnia przekraczała 200 metrów kwadratowych. m, a głębokość - 3 m (średni parametr zamrażania). Jeśli ten zbiornik nie należy do ciebie, problemem może być uzyskanie pozwolenia na jego użycie.
Jeśli zbiornik jest stawem, który posiadasz, sprawa jest uproszczona. Woda ze stawu może być tymczasowo wypompowana. Następnie można łatwo wykonać pracę na jej dnie: konieczne będzie ułożenie rur w spiralę, zabezpieczając je w tej pozycji.
Prace wykopowe będą potrzebne tylko do wykopu wykopu, który będzie potrzebny do podłączenia zewnętrznego obwodu do pompy ciepła.
Po wykonaniu całej pracy staw można uzupełnić wodą. W najbliższych latach sto zewnętrznych wymienników ciepła powinno działać prawidłowo i nie powodować problemów dla właściciela.
Jeśli masz do dyspozycji działkę, na której musisz jedynie budować mieszkanie i rozwijać ogród, warto zaplanować poziomy wymiennik ciepła typu gleby.
W tym celu należy dokonać wstępnego obliczenia powierzchni przyszłego kolektora, w oparciu o parametry już wskazane powyżej: 250-300 metrów kwadratowych. m kolekcjoner na 100 metrów kwadratowych. m ogrzewana powierzchnia domu.

Rowy, w których należy ułożyć rury konturu, muszą być wykopane poniżej poziomu zamarzania gleby.
A nawet lepiej - po prostu usuń glebę do głębokości jej zamarzania, połóż rurę, a następnie wróć na miejsce. Работа трудоёмкая, сложная, но, имея большое желание и целеустремленность, вы сможете её выполнить.
Затраты и перспективы окупаемости
Расходы на оборудование и его монтаж в процессе сооружения геотермального отопления зависят от мощности агрегата и от производителя.
Производителя каждый выбирает, руководствуясь собственными соображениями и сведениями о репутации и надежности того или иного бренда. А вот мощность зависит от площади помещения, которое предстоит обслуживать.

Если брать в расчет именно мощность, то стоимость тепловых насосов колеблется в следующих диапазонах:
- на 4-5 кВт – 3000-7000 условных единиц;
- на 5-10 кВт – 4000-8000 условных единиц;
- на 10-15 кВт – 5000-10000 условных единиц.
Если к этой сумме мы прибавим затраты, которые нужны на выполнение монтажных работ (20-40%), то мы получим сумму, которая для многих покажется абсолютно нереальной.
Но все эти затраты окупятся за вполне приемлемые сроки. В дальнейшем же вам придется оплачивать лишь незначительные расходы на электричество, необходимое для работы насоса. И это всё!

Как показывает практика, геотермальное отопление особенно выгодно для домов, общая отапливаемая площадь которых составляет 150 кв. м. За пять-восемь лет все затраты на обустройство систем отопления в этих домах полностью окупаются.
Если геотермальное отопление не особо востребовано среди собственников частных домов, то эффективность гелеосистем уже оценили жители южных регионов. Технология сооружения солнечного отопления достаточна проста, а ее экономичность и практичность подтверждена многолетним опытом использования западными странами и нашими соотечественниками.
Дополнительная информация об альтернативных источниках энергии представлена в этой статье.
Wnioski i przydatne wideo na ten temat
Если вам проще воспринимать наглядную информацию, то этот видеоролик позволит вам своими глазами увидеть, как именно функционирует геотермальная система, а также больше узнать о том, кому и почему этот вид отопления выгоден.
Предлагаем вам посмотреть небольшой видеоролик, в котором владелец горизонтального подпочвенного коллектора, расскажет о своих впечатлениях от его эксплуатации. Кроме того, посмотрев это видео, вы узнаете о текущих расходах, связанных с эксплуатацией системы геотермального отопления.
Каждый владелец частного дома выбирает сам, покупать ли ему услуги ресурсоснабжающих организаций или надеяться только на себя самого. При этом он руководствуется целым списком соображений.
Цель, которую мы перед собой поставили, заключается не в том, чтобы подтолкнуть вас к готовому выводу, а в том, чтобы поделиться информацией о вариантах решения стоящей перед вами задачи.
Есть, что дополнить, или возникли вопросы по теме геотермального отопления частного дома? Możesz zostawić komentarze do publikacji. Formularz do komunikacji znajduje się w dolnym bloku.