Преимущества геотермального отопление, принцип работы горизонтального коллектора
Геотермальное отопление – это эффективный и экологически чистый способ обогрева, который использует тепло, накапливающееся внутри Земли. В районах, где присутствуют горячие источники, вулканические образования или гейзеры, такие установки работают особенно эффективно, но они также могут быть успешными в умеренных широтах с невысокими средними температурами.
Принцип действия геотермального контура отопления напоминает работу холодильника, только здесь происходит процесс образования тепловой энергии, а не охлаждение. Такой метод хорошо сочетается с системой «Теплый пол», обеспечивая равномерное распределение тепла в помещении и предотвращая появление зон перегрева.
В Америке геотермальное отопление стало особенно актуальным в период кризиса в 1980-х годах, и сейчас оно продолжает набирать популярность не только там, но и в других регионах, включая постсоветское пространство. Этот способ обогрева считается экологически более чистым и эффективным, что делает его привлекательным для тех, кто стремится к снижению потребления энергии и уменьшению воздействия на окружающую среду.
Преимущества
Геотермальное отопление обладает следующими преимуществами:
- Возможность получения геотермальной энергии в любом месте.
- Неисчерпаемость ресурса.
- Неограниченность подачи тепла.
- Высокая экологичность этого метода отопления.
- Компактность отопительной системы в сравнении с традиционными установками.
- Возможность сочетания с другими способами обогрева жилья.
Изначально стоимость установки геотермального отопления в частных домах была высокой. Однако люди быстро увидели короткий срок окупаемости этих затрат и множество достоинств данной системы.
Геотермальная система, однажды установленная, способна прослужить до 100 лет. Это особенно оправдано для помещений площадью 150-200 кв.м. Она обеспечивает значительный эффект, особенно в современных условиях, когда традиционные теплоносители постоянно дорожают, а традиционные системы отопления часто выходят из строя.
Установка геотермального отопления действительно связана с дорогим оборудованием и трудоемкими работами. В Московской области стоимость геотермального отопления «под ключ» может варьироваться от 550 000 до 700 000 рублей.
Что такое горизонтальный коллектор
В геотермальной системе могут использоваться различные типы теплообменников, включая горизонтальные, вертикальные и водоразмещенные. Рассмотрим первый вариант — горизонтальный коллектор.
При использовании горизонтального коллектора, монтаж труб с теплоносителем осуществляется на небольшой глубине, немного превышающей уровень промерзания почвы. Трубы укладываются в специальные траншеи на глубине ниже 2,5 метров. Этот метод требует наличие свободного участка, площадь которого должна быть равна площади здания. Кроме того, контур и дом должны находиться вблизи друг от друга. Недостатком этого способа является необходимость в значительной свободной территории, что может быть проблемой для некоторых домовладельцев, у которых она ограничена. Еще одним недостатком является проблема с деревьями на участке. Оборудование должно находиться на расстоянии не менее полутора метров от деревьев.
При неправильном монтаже горизонтального коллектора может возникнуть недостаточное количество тепла для отопления дома, особенно в холодных климатических условиях, характерных для Московской области. Поэтому в данном регионе предпочтительнее применение вертикальных геотермальных скважин.
Что такое вертикальный зонд
Вертикальное расположение коллектора включает опускание труб с теплоносителем в глубинные скважины, которые могут иметь глубину от 50 до 300 метров. Бурение геотермальных скважин производится вокруг контура здания, что позволяет сэкономить площадь. Этот вариант обладает более высокой долговечностью и эффективностью. Он также удобен, когда необходимо оборудовать частный дом на уже обустроенной территории.
Вертикальные зонды хорошо сочетаются с тепловыми насосами модели ТМЕ GNP-10, которые содержат высококачественные циркуляционные насосы встроенные внутрь. Эти насосы имеют компактные размеры, не превышающие размеры стиральной машины, что позволяет эффективно использовать пространство котельной. При такой комбинации можно полностью решить задачи отопления и горячего водоснабжения загородного здания площадью до 200 квадратных метров.
Принцип работы
Геотермальное отопление использует тепловой насос для извлечения низкопотенциального тепла Земли. В качестве источника тепла выступает грунт, а тепло с него извлекается при помощи специальных зондов, размещенных в скважинах.
Принцип работы таких систем обогрева основан на том, что ниже уровня промерзания грунта (на глубине 2,5-3 м) температура Земли всегда положительная и составляет 1-10 градусов. В эту среду помещают теплоноситель, например, пропиленгликоль, и обеспечивают его контакт с газом, обладающим низкой температурой кипения. После этого на выходе получают нагретый пар, который поступает на действующий компрессор. Под действием аппарата вещество сжимается, а его температура достигает 80 градусов. Затем нагретый пар передается на внутренний контур и отдает тепло домашней системе обогрева. После этого теплоноситель повторно используется в обороте.
Структура
В каждой системе отопления обязательно присутствует тепловой насос. Упрощенно она представляет собой три независимых контура, в которых циркулирует теплоноситель. Внешний контур выходит за пределы здания, он извлекает тепловую энергию из окружающей среды и переносит ее в тепловой насос. Средний контур расположен в корпусе теплового насоса и предназначен для передачи тепловой энергии извне во внутреннюю обогревательную систему. Внутренним контуром является отопительная система дома, которая получает энергию от разогретого теплоносителя и обогревает здание.