Отопление от земли как работает: обогрев за счет энергии земли, земляное отопление из земли своими руками, фото и видео примеры

Разное

Содержание

Геотермальное отопление дома теплом земли

Для обеспечения частного дома теплом традиционно используются агрегаты, работающие на электричестве, твердом, газовом или жидком топливе. В последние десятилетия в качестве альтернативного источника тепловой энергии используют солнечные коллекторы и тепло земных недр. Обогрев дома с помощью тепла земли называется геотермальным отоплением дома.

геотермальное отопление домаГеотермальное отопление дома за счет энергии земли

Отопление от земли пользуется растущим спросом, поскольку стоимость привычных энергоносителей неуклонно повышается, а запасы ископаемого топлива при этом сокращаются. Вложение денег в земляное отопление загородного коттеджа достаточно выгодно с учетом экономических перспектив и существенной экономии средств на автономное теплоснабжение в отопительный период.

Принцип работы теплового насоса

Однако, установки для кондиционирования воздуха имеют ограниченную работоспособность — они не могут функционировать при температуре ниже -5°C. А геотермальная система способна обеспечить обогрев дома независимо от температуры воздуха на поверхности. Это связано с тем, что в той среде, откуда она забирает тепловую энергию, естественным образом поддерживаются стабильные температурные условия.

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.

Оборудование для обустройства геотермального отопления

Геотермальное оборудование для глубинной отопительной системы позволяет аккумулировать извлеченную из окружающей среды тепловую энергию и передавать ее теплоносителю в отопительном контуре.

Список оборудования для обогрева с помощью тепла земли включает:

  • Испаритель. Устройство располагают на глубине, и оно служит для поглощения находящейся в геотермальных водах или грунте тепловой энергии.
  • Конденсатор. Позволяет довести температуру антифриза до необходимой для функционирования системы величины.
  • Тепловой насос. Обеспечивает циркуляцию антифриза в контуре нагревания, контролирует работу геотермальной установки.
  • Буферный бак — емкость для сбора нагретого антифриза. Позволяет передавать тепловую энергию земных недр теплоносителю. Бак, через который проходит теплоноситель, оборудован теплообменником в виде змеевика. По нему, отдавая тепло, движется нагретый антифриз.

схема устройства насосаСхема устройства теплового насоса

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.

горизонтальный теплообменникМонтаж горизонтального теплообменника геотермальной системы отопления

Для обеспечения отопления дома теплом земли необходим монтаж системы:

  • 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:

  1. 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).
  2. 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.

  3. Горизонтальный. Использование такого коллектора допускается в регионах с теплым и умеренным климатом, так как глубина промерзания грунта не должна превышать 1,5 метров.
  4. 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.

виды коллекторовГоризонтальный 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.

Важно! Температура окружающей коллектор среды не должна опускаться ниже +5°C. Контактирующую с промерзающим грунтом верхнюю часть коллектора нужно защитить термоизоляцией для избежания потерь тепловой энергии.

Преимущества и недостатки

Отопление энергией земли имеет целый ряд преимуществ:

  • Эффективность. По сравнению с расходами на электричество для работы теплового насоса система позволяет получить в несколько раз больше тепловой энергии.
  • Экологичность. Данный вид отопления экологически полностью безвреден, отсутствуют выбросы в атмосферу.
  • Безопасность. Нет необходимости использовать какое-либо топливо, химические средства и т.д., нет угрозы взрыва или возгорания оборудования.
  • Минимальная потребность в техподдержке. Правильно смонтированная система способна проработать без какого-либо вмешательства не менее 30 лет.
  • Экономичность. В ходе эксплуатации отсутствуют затраты на ремонт, что позволяет окупить монтаж отопления в течение 5-8 лет.
  • Отсутствие необходимости контролировать работу системы.
  • Низкий уровень шума при работе оборудования.
  • Неисчерпаемость источника тепловой энергии, не требуется закупать и хранить энергоноситель.

Экологичность использования тепловой энергии недр

К недостаткам можно отнести:

  • изначально высокие расходы на оборудование;
  • необходимость вести сложные буровые работы на участке для монтажа вертикального контура или портить ландшафт подготовкой траншей для горизонтального теплообменника.

В умеренном климате геотермальные установки доказали свою эффективность. В северных же регионах данный вид отопления подходит для домов небольшой площади (до 200 м2).

Разобравшись, как работает система и из каких частей стоит, можно определить возможность ее монтажа на собственном участке. Преимущественно отопление из земли обустраивают на этапе строительства дома — в этом случае проще вести земляные работы, так как планировка участка и создание ландшафтного дизайна еще впереди.

Видео по теме:

Новость отредактировал: Igor — 10-08-2020, 16:15

Причина: заявка

🔰 система обогрева дома, что такое

Эффективное геотермальное отопление вызывает немало дискуссий. Его достоинства и недостатки давно оценены на практике. Конструкция, использующая тепло Земли для обогрева домов, работает на особых принципах.

Расчет фундамента

Попробуйте новый продукт


Чтобы смонтировать для частного коттеджа геотермальную систему отопления, необходимо правильно провести расчеты и придерживаться технологии. Коэффициент полезного действия зависит от грамотного учета условий и площади жилья.

Что такое геотермальное отопление


Разновидность отопления, называемая геотермальной, представляет собой систему, использующую тепло недр. История ее внедрения в практику началась в первой половине XX века. В этот период была острая необходимость в альтернативных источниках тепла. В настоящее время геотермальное отопление не является редкостью в США, Канаде, европейских странах.

Устройство и виды расположения системы


Конструкция геотермальной системы отопления включает насос и два контура: внешний и внутренний. Отдача тепла может происходить через радиаторы или смонтированный теплый пол, который является частью внутреннего контура. Внешняя часть геотермальной системы отопления расположена в земле или в воде. Ее масштабы более значительны по сравнению с внутренним трубопроводом. Но этот факт имеет значение лишь во время монтажа. При эксплуатации внешний контур скрыт от глаз.


Внутри труб циркулирует теплоноситель, роль которого выполняет обычная вода или антифриз. Специалисты рекомендуют использовать этиленгликолевый антифриз. «Сердцем» геотермального отопления является тепловой насос. Он работает от электричества, но его потребности невелики. При затратах в 1 кВт насос выдает 4-5 кВт тепловой энергии. Это тепло идет на обогрев дома.


Теплообменник геотермальной системы отопления, работающий от низкотемпературного источника, может иметь разное расположение. Два компонента (насос и внутренний контур) остаются без изменения в любом случае. Отличия заключаются в локализации внешнего трубопровода. Она может быть:


  1. Вертикальной


  2. Горизонтальной


При вертикальном расположении теплообменник находится в вытянутой сверху вниз шахте, пересекающей или не пересекающей водоносный горизонт. Для сохранения ландшафтных условий в районе бурения из одного места делают несколько скважин, идущих под наклоном. В них монтируют внешний контур. Точная глубина скважин зависит от геологических условий, но в среднем составляет 50-100 метров. Вертикальное расположение считается более эффективным по сравнению с горизонтальным.


Горизонтальное расположение предполагает наличие змеевика трубопровода в котловане или открытом водоеме. Чтобы смонтировать такую систему, требуется знать глубину промерзания грунта в регионе. Котлован расположен ниже этой отметки. Его размеры должны позволять уложить трубы значительной длины.


Закладкой горизонтального теплообменника целесообразно заниматься в том случае, если участок под дом только разрабатывается, и место позволяет вести масштабные земляные работы.


Внешний контур при горизонтальном геотермальном отоплении частного дома площадью 250 кв. метров занимает шесть соток

Какие источники используются


Для геотермального отопления используют высокотемпературные и низкотемпературные источники энергии земли. К первой разновидности относятся, например, гейзеры. Эффективность в этом случае высокая, но применение ограничено географическим расположением геотермических источников.


Низкотемпературные источники имеют более широкое применение, особенно в тех регионах, где отсутствуют горячие подземные воды. Температура внутренних слоев грунта на глубине 50-100 метров составляет от +10 до +15 градусов в зависимости от климата. Этот уровень стабилен вне зависимости от времени года. Именно поэтому земля может быть источником тепла. Водный ресурс востребован в районах, расположенных у моря. Так, в Швеции в отоплении многих частных домов используют воды Балтийского моря, температура в котором поддерживается на уровне +4 градуса.

Принцип работы геотермального обогрева


В основу геотермальной системы заложен принцип преобразования тепла в холод или, наоборот, холода в тепловую энергию. Именно так работает кондиционер или холодильная установка. Теплоноситель, находящийся во внешних трубах системы, приобретает температуру окружающей среды. В таком слегка «подогретом» состоянии он достигает насоса, в котором происходит окончательный разогрев или охлаждение.


Снижение давления в дросселе вызывает соответствующее понижение температуры воды или антифриза. Повышение давления в компрессоре влечет за собой сжатие теплоносителя и увеличение его температуры. Таким образом, тепло земли через трубы отопления поступает в дом.

Плюсы и минусы отопительной системы


Отопление дома посредством тепла, сконцентрированного глубоко в грунте земли, считается эффективным, малозатратным, безопасным. Если детально разложить все плюсы, то получится весомый список:


  1. Простая установка оборудования. Доступный монтаж подкрепляется длительным сроком эксплуатации.


  2. Абсолютная пожаробезопасность. При работе оборудования исключено сжигание топлива, поэтому нет причин для пожара.


  3. Бюджетность после запуска. Финансовые расходы при длительной эксплуатации теплового насоса минимальны.


  4. Экологичность. Система не выделяет токсичных веществ, поэтому нагрузка на природу исключена.


  5. Функциональность. Геотермальное отопление способно не только продуцировать тепло, но и создавать эффект охлаждения в жару.


К недостаткам отопительной системы относят высокие первоначальные затраты на установку оборудования и его запуск в работу. Этот минус можно было бы отнести к условным, так как в будущем вложения окупаются экономией текущих расходов. Но этот период составляет в среднем 5-15 лет.


Выбирая геотермальное отопление, следует также учитывать его зависимость от электропитания. В случае проблем с электричеством, насос прекращает выполнять свои функции.


К отрицательным моментам относят также ограниченность применения геотермального отопления. В районах плотной застройки получить разрешение на необходимые земляные работы проблематично. Кроме того, из-за низкого уровня теплоотдачи для создания тепла в большом домовладении потребуется значительное количество подземного трубопровода.

Геотермальное отопление дома своими руками


Смонтировать и запустить в эксплуатацию геотермальное отопление вполне реально самостоятельно. Однако в процессе работы могут возникать сложности. В первую очередь это касается установки внешнего контура в земле. Поэтому при отсутствии необходимых навыков наладку системы рекомендуется доверить профессионалам, которые сделают грамотный расчет и смонтируют всю геотермальную систему отопления.

Предварительные расчёты


Чтобы геотермальное отопление приносило запланированный эффект, необходимо произвести расчеты. Они помогут выбрать мощность насосного оборудования. Примерные цифры для построек с разным уровнем теплоизоляции отличаются. Так, для обогрева одного квадратного метра понадобится:


  • без теплоизоляции – 120 Вт;


  • с обычной теплоизоляцией – 80 Вт;


  • с энергосберегающим утеплителем – 40 Вт.


Для расчетов понадобятся также цифры, определяющие потери тепла в доме. Например, если для жилого здания площадью 180 кв. метров с качественной теплоизоляцией теплопотери составляют 9 кВт/сутки, то оборудование должно обеспечивать мощность 216 кВт-ч (9 кВт х 24 часа). С учетом того, что потери тепла могут в разное время отличаться, делают надбавку в 10-20%. Таким образом, окончательная мощность насоса геотермальной отопительной системы должна быть 10,8 кВт.


При расчетах важно учитывать некоторые моменты. К ним относится температура грунта на уровне скважины. В средней полосе России она держится в пределах +8…+10 градусов (на глубине 15-20 метров). При горизонтальном расположении внешнего контура системы отопления берут в расчет мощность 50 кВт на метр. Точные цифры зависят от геологических условий (влажности, присутствия подземных вод). Разные грунты дают разные показатели:


  • Сухой грунт – 25 Вт/м;


  • Влажный субстрат – 45-55 Вт/м;


  • Твердые породы – 85 Вт/м;


  • Присутствие грунтовых вод – 110 Вт/м.

Как происходит монтаж системы отопления


Водяные системы являются редкостью, больше всего востребовано геотермальное отопление посредством грунта. Поэтому первый этап работ связан с бурением скважин или рытьем котлована. Углубления делают на глубину от 20 до 100 метров, применяя специальную технику. Дно котлована засыпают песком. Далее в готовые углубления или траншеи закладывают пластиковые трубы, которые способны выдерживать давление около 6 бар. Эти трубы будут выполнять роль зондов.


При монтаже используют обвязки труб из трех или четырех линий, при этом краевые участки связывают в виде буквы «U». Внешний контур можно приобрести уж в готовом виде или собрать самостоятельно.


При монтаже внешнего контура необходимо принимать во внимание, что скважина не должна располагаться ближе 2-3 метров к дому.


Когда самая сложная часть работы по устройству геотермальной системы отопления закончена, приступают к подключению насоса. Разводка при таком способе аналогична разводке традиционной отопительной системы.

Окупаемость геотермального отопления дома


Все финансовые траты при монтаже оборудования и всей геотермальной системы отопления зависят от типа используемого хладагента, уровня КПД, мощности агрегата и его производителя. Выбор бренда – это индивидуальное решение владельца жилья. Мощность теплонасоса в свою очередь определяется не желанием, а общей квадратурой помещений. От этого зависит цена устанавливаемого оборудования. В среднем она на несколько порядков выше, чем у отопительных котлов. К этой сумме прибавляют расходы на сам монтаж.


В результате получается достаточно высокая цифра, которая многих пользователей пугает. Однако она окупается минимум через 5-7 лет и максимум через 15. Практика применения геотермального отопления показывает, что такой способ обогрева имеет смысл для коттеджей площадью около 150 кв. метров. Они получают достаточно тепла и окупаются гораздо раньше.


Эффективность и экономическая рентабельность геотермической конструкции значительно выше, если внешний контур проходит не через сухой грунт, а через термальный источник. Но в этом случае необходимо разделение отопительного контура и водоснабжения, если для него также используется горячая вода источника.

Эксплуатация и содержание оборудования


Геотермальное отопление, смонтированное своими руками или с помощью специалистов, рекомендуется в качестве вспомогательного к основной системе обогрева. При исключении других источников подогрева воздуха данная установка может не справиться с поставленной задачей, так как не нагревает внутренние трубы до горячего состояния. Монтаж целесообразен, если в помещениях будет поддерживаться температура выше 15 градусов тепла.


Техническое обслуживание оборудования довольно простое и не составляет труда для пользователей. Так как работа теплового насоса автоматизирована, он не нуждается в ежесуточном контроле. Чтобы компрессор проработал установленный по инструкции период, который составляет от 15 до 25 лет, необходима правильная установка и эксплуатация.


Основные правила заключаются в осмотре агрегата перед началом отопительного сезона и после его завершения. Периодически во время эксплуатации насос и кабели проверяют на предмет целостности. Специалисты рекомендуют периодически (один раз в полгода или в квартал) брать пробу теплоносителя на определение кислотности, плотности, химического состава. Раз в полгода досмотру подлежат также водяные фильтры, теплообменники. При необходимости производят их чистку.


Мировой опыт показывает, что использование тепловой энергии, заключенной в недрах земли, для поддержания тепла в доме является перспективным и эффективным способом. Но перед тем как выбрать геотермическую систему, необходимо взвесить все плюсы и минусы, экономическую выгоду и возможности практического применения в конкретных условиях.

принцип работы геотермальной системы отопления на примерах фото и видео

Содержание:

1. Первые геотермальные отопительные системы

2. Принцип работы геотермального отопления

3. Технические особенности работы системы отопления геотермального типа

4. Достоинства геотермального отопления

Если в давние времена влияние человека на окружающую его среду было незначительным, то с появлением различных механизмов и сложного оборудования эффект, оказываемый этими приборами, является крайне негативным. Многочисленные тепловые электростанции, фабрики, заводы и иные предприятия, как известно, загрязняют природу, нанося серьезный вред экологии. Именно поэтому не так давно были разработаны специальные геотермальные системы отопления, призванные стать альтернативой традиционным системам теплоснабжения помещения. Ведь очень выгодно устанавливать геотермальное отопление принцип работы которого весьма эффективен и практичен.

На территории постсоветского пространства такой вариант обогрева не приобрел такой популярности, как в западных странах, однако нельзя не отметить тот факт, что геотермальное отопление принцип работы которого основан на применении тепла, полученного непосредственно от земли, может стать настоящим прорывом в сфере современных технологий и позволит обогревать жилища на всей планете без вреда для окружающей среды.


Принцип работы геотермального отопления очень схож с функционированием традиционного холодильника, с той лишь разницей, что основное назначение холодильника заключается в охлаждении, в то время как геотермальные отопительные системы, напротив, вырабатывают тепло.

Правильно отрегулированная коммуникация позволит не только качественно обогреть жилое помещение, но и избавит от необходимости приобретения кондиционеров в жаркий период года, так работу такого отопления можно настроить не только на нагревание, но и на охлаждение.

О том, как работает отопление от земли и какими достоинствами они отличаются, далее и пойдет речь.

Первые геотермальные отопительные системы

Наибольшее распространение такие коммуникации приобрели в 80-х годах двадцатого века в США во время экономического кризиса. Особой популярностью такие системы пользовались у тех, кто имел некоторые накопления. И, несмотря на то, что устройство было в некоторой степени дорогостоящим, такое отопления окупалось за считанное время.

Уже позже опыт американцев переняли и европейские страны. К сегодняшнему сегодня миллионы человек эксплуатируют такое отопление, так как оно не только не является прихотливым в обслуживании, но и отличается массой иных достоинств.

Принцип работы геотермального отопления

Как известно, геотермальная система отопления очень экономична, поэтому она станет прекрасной альтернативой современным вариантам обогрева помещений, требующим гораздо больших затрат.


Принцип работы основан на использовании тепла от находящейся внутри земли магмы, нагревающей верхние слои почвы. Именно геотермальное тепло и является основой устройства такого отопления, а его функционирование осуществляется с помощью специального насоса. Этот элемент устанавливается на поверхности, а все необходимые теплообменники монтируется в шахте.

Вода, проходящая сквозь этот насос, прогревается и впоследствии применяется для различных домашних нужд. Одно из основных достоинств такого нагрева – экономичность, так как известно, что геотермическое отопление дома, а точнее, его насос, потребляет около одного кВт энергии, в то время как полезная мощность равна примерно четырем – шести кВт.

Технические особенности работы системы отопления геотермального типа

Для того чтобы соорудить качественное геотермическое отопление жилища, недостаточно лишь изучить фото этих конструкций и видео по их установке. Весь процесс монтажа является весьма сложным, поэтому в случае трудностей правильнее будет обратиться за помощью к квалифицированным специалистам.

Однако оборудовать такую коммуникацию можно и самостоятельно.

Для начала пробурить шахту, расчет которой будет зависеть от следующих факторов:

  • площадь, которую имеет постройка;
  • вид грунта на обустраиваемой территории;
  • особенности строения земной коры в конкретном регионе;
  • климатические условия.

Как правило, длина, на которую выполняется бурение шахты, может варьироваться от 25 до 100 метров.

Затем требуется спустить в оборудованную шахту трубки, поглощающие тепло. Прогретая до определенной температуры вода должна поступать в тепловой насос, где она сжимается и впоследствии передается системе отопления.


Сконструировать такую отопительную систему в одиночку довольно проблематично, поскольку некоторые ее элементы имеют весьма большой вес. Поэтому правильнее будет работать в паре с помощником. Читайте также: «Как сделать геотермальное отопление дома – принцип работы, варианты устройства своими руками».

Достоинства геотермального отопления

Основными преимуществами такого способа оборудования отопления в жилой постройке являются следующие:

  • энергии, образуемой таким способом, производится гораздо больше по сравнению со многими другими системами, а цена потраченных на ее обустройство расходных материалов окупается за кратчайший срок;
  • современные системы теплоснабжения имеют существенно более низкий показатель экологической безопасности по сравнению с геотермическим вариантом. Монтаж такого отопления позволит оборудовать коммуникацию, которая не будет выделять никаких вредных для атмосферы веществ;
  • для того чтобы произвести геотермальное тепло, совершенно не нужно использовать никакие углеводороды или иные элементы химического происхождения, что также положительно сказывается на безопасности эксплуатации этой системы и предотвращает возможное возгорание;
  • при условии правильного монтажа срок службы отопления такого типа может достигать 30 лет, при этом каких-либо ремонтных работ выполнять не придется.

Качественно оборудованная система геотермального отопления станет настоящим кладом для хозяев и позволит надолго забыть о применении дополнительных нагревательных приборов в жилище, которые зачастую имеют довольно высокую стоимость.

Принцип работы геотермального отопления на видео:


принцип работы, как работает обогрев от тепла земли и воды

ИБП — источник бесперебойного питания. Это аппарат, поддерживающий питание электроприборов при отключении электроэнергии.

Их часто используются совместно с компьютером или серверами, когда нужно поддерживать работу 24 часа в сутки. ИБП, работающие на геотермальной основе, не дают дому с электрическим котлом остыть.

Facebook

Twitter

Google+

Vkontakte

Odnoklassniki

Особенности геотермального отопления дома

Геотермальное отопление — вид отопительной системы, в которой энергия берётся из земли.

Такую систему можно соорудить собственноручно, по этой причине они популярны в Европе, а также средней полосе России. Но некоторые считают, что это мода, которая в скором времени пройдёт.

Такой аппаратурой трудно нагреть большие помещения, потому что температура почвы в местах, где расположены теплообменники, как правило, составляет 6—8 °C.

Но, особо дорогая аппаратура, предназначенная для производственных масштабов, способна вырабатывать большое количество энергии. Только приборы такого типа имеют огромную стоимость.

Принцип работы

Тепловая энергия забирается у земли специальными тепловыми насосами. В землю опущены трубы, по которым циркулирует жидкость, которая нагревается и доставляет тепло в дом. При сжатии и расширении температура газа изменяется, такой температуры хватает для отопления дома.

Справка! Процесс называют циклом Карно. Открытие произошло в 1824 году французским учёным-физиком Сади Карно. По этой же схеме работают холодильники, а также тепловая

Геотермальное отопление: принцип работы — opechkah.ru

В связи с повышением цен на традиционное топливо, потребители все чаще задумываются об использовании альтернативных источников энергии. Достойной альтернативой газовым котлам и работающим на угле, стали теплонасосы — отбирают тепло из грунта или подземных вод.

Принцип действия таких агрегатов основан на переносе преобразованной теплоэнергии от источника к потребителю. Грунт и подземные воды имеют стабильную среднегодовую температуру, которая колеблется в пределах 7-12°C, на глубине ниже уровня промерзания. Этого условия достаточно, чтобы обеспечить эффективное геотермальное отопление дома.

Геотермальные тепловые насосы требуют установки коллектора, внешнего контура, который может быть:

  • Горизонтальный. Укладывается ниже уровня промерзания грунта. Извлекает энергию из почвы.
  • Вертикальный. Требует бурения специальных скважин, получает тепло из грунта или подземных вод.

Расчет геотермального отопления дома

Владельцы частных домов, решившие перейти на более экономичный вид энергоресурсов, могут оценить эффективность геотермального теплонасоса, вычислив мощность, которая потребуется ему для отопления здания. Делается это по формуле:

Q = (k x V x ∆T)/860, где:

Q — теплопотери здания, по этому параметру выбирается мощность теплового насоса для обогрева помещения (ккал/час). 1 кВт/ч = 860 ккал/ч;

k — усредненный коэффициент теплопередачи конструкций здания: например, если k=1, здание из кирпича, k=0,6 — хорошо утеплено, а 4 — это пристройка из досок;

V — суммарный объем всего отапливаемого помещения, в куб.м.;

∆T — максимальный перепад температур внутри и снаружи помещения.

Возьмем капитальный кирпичный дом площадью 100 м и высотой стен 3 м. Минимальная внешняя температура зимой составляет -25ºС, в доме 20ºС. В итоге, получаем:

Q = (1*300*(20-(-25))/860 = 15,698 кВт.

Таким образом для отопления нашего здания нам потребуется тепловой насос мощностью 16 кВт.

Каким будет геотермальное отопление для дома и принцип его работы выбирают, исходя из географических особенностей местности — наличия свободных участков земли, водоемов, глубины промерзания грунта. Если местность не позволяет установку горизонтального коллектора. Все расчеты лучше доверить специалистам профильной компании, имеющим практический опыт монтажа геотермальных систем.

Схема системы геотермального отопления дома

Устройство геотермальной системы отопления состоит из:

  • непосредственно насоса,
  • внешнего теплообменника — коллектора,
  • внутреннего отопительного контура, в который поступает тепло. Это могут быть радиаторы, теплые полы, и т.д.

Во внешнем элементе хладагент забирает тепло из источника — грунта или воды. Далее хладагент циркулирует в системе и в конце отдает тепло в отопительный контур.

Учитывая, что земля и вода — ресурсы неисчерпаемые, а за использование их в качестве источников тепла не нужно платить, то геотермальное отопление дома выгодно в долгосрочной перспективе и окупается за несколько лет. Причем рабочий ресурс системы в несколько раз выше. Естественно, теплонасос потребляет какое-то количество электроэнергии, но оно в 4-5 раз меньше количества тепла, которое он генерирует.

Возникли вопросы?

Заполните форму обратной связи, наши менеджеры свяжутся с вами!

Задать вопрос

Использование источников обогрева от природы сегодня стало актуальным для населения планеты

Тепло от земли

Получение тепла от земли

Отопление из земли – это одно из новейших решений по использованию энергии природы. Перспективы развития очевидны, так как это недорогой и стабильный источник энергии.

Даже в самые суровые морозные дни грунт не промерзает полностью, для каждого района этот показатель имеет разное значение. Даже при выполнении строительных работ по монтажу фундаментных блоков отмечается, что тепло из земли находится в это время на уровне 5–7 градусов. Возникает вопрос: а можно ли получить отопление от земли?

Теоретически можно, но для этого нужно установить специальное оборудование и решить некоторые задачи:

Тепло от земли

  • тепловую энергию необходимо аккумулировать для определенной емкости;
  • используемый теплоноситель – антифриз – необходим для передачи тепла по всему помещению;
  • при остывании антифриза необходимо его нагреть вновь.

Геоотопление можно получить с использованием насоса, позволяющего извлечь достаточное количество энергии, для того чтобы осуществить обогрев дома.

Принцип действия

Геотермальное отопление – не миф, а реальность на сегодняшний день. Установки можно приобрести в магазинах и эксплуатировать в любом климатическом районе.

Принцип действия используется следующий:

  1. На основании ранее проведенных исследований теоретически установлено, что некоторые жидкости при попадании на поверхность способствуют ее охлаждению. К примеру, поливая раскаленный солнцем асфальт, можно отметить, что происходит испарение, а сам асфальт – остывает. Такое явление и было взять за основу при разработке холодильного оборудования.
  2. При дальнейшем изучении этого явления возникла мысль: «Имеется ли возможность, используя этот процесс охлаждения, направить тепло в обратную сторону, при этом получая вместо холодного горячий воздух?». Современные технические устройства – кондиционеры – работают не только на охлаждение помещения, но и на его обогрев. Но при этом отмечается одни существенный недостаток – они зависят от температуры окружающего воздуха, которая может довольно часто изменяться. К примеру, при достижении отрицательного показателя 5 градусов, они совсем перестают функционировать. Отопление дома теплом земли за счет применения специального оборудования полностью лишено этой проблемы, потому что температура теплоносителя поддерживается на плюсовой отметке.

Насос с земли качает тепло

Устройство отопления

Отопление за счет тепла земли работает примерно так же, как обычный кондиционер, когда совершается обогрев помещения. Принцип работы геотермального отопления заключается в следующем:

  1. Для начала производится установка коллекторов на глубинной отметке в естественных водоемах. Внутри этих устройств происходит циркуляция антифриза. За счет поглощения температуры с плюсовым показателем происходит выход холода.
  2. Отопление из недр земли происходит по принципу поднятия предварительно нагретого антифриза.
  3. В специальном буферном устройстве производится обмен теплом, то есть нагретый носитель производит нагрев воды или совершает работу по отдаче энергии теплоносителю.
  4. При остывании антифриз направляется вновь в коллектор.

Имеются установки, позволяющие производить геотермальное отопление частного дома большой площади, а есть и такие, которые производят обогрев на ¾ всего объема помещения.

Применяемое оборудование

Энергия земли для отопления дома получается на основании использования специального оборудования, функции которого основаны на следущем:

  • под слоями земной поверхности находится испаритель, работа которого основана на поглощении энергии тепла от грунта;
  • конденсатор доводит антифриз до рабочих показателей температуры;
  • специальный нанос необходим для циркуляции рабочего тепла в системе;
  • в буферный бак производится сбор нагретого антифриза, чтобы передать полученную энергию.

Буферный бак – это емкость с размещенным в нем змеевиком, который, в свою очередь, обеспечивает внутреннее движение антифриза.

Несмотря то, что тепловая энергия земли вырабатывается в достаточном количестве, специалистами рекомендовано все же подключаться к системе «теплый пол».

Монтажные работы

Альтернативная энергия

Отопление дома от земли многим кажется простым делом, которое легко обеспечить самостоятельно. Однако часто при проведении работ по монтажу контура теплообменника возникают трудности. Несмотря на большое количество видеороликов в интернете, многие затрудняются ответить на вопрос, как выполнить отопление энергией земли. Лучше все-таки обратиться в специализированную организацию: только опытные работники все сумеют выполнить по правилам.

Чтобы смонтировать земляное отопление, необходимо выполнить следующие действия:

  1. Оформить вызов специалиста на дом. Для начала следует произвести исследование грунта, определить, в какое место наиболее приемлемо произвести монтаж контура.
  2. Заключение договорных обязательств на отопление теплом земли дома. Стоимость может быть различной: все зависит от сложности планируемых работ.
  3. Тепло земли для отопления дома обеспечивается оборудованием, которое монтируется специальной организацией. Эффективность использования оборудования зависит именно от проведения предварительных работ.
  4. Проведение пробных или пусконаладочных работ.

Отопить жилое помещение сегодня возможно, но затраты могут быть немалыми, хотя они быстро окупаются.

Отопление от тепла земли актуально на Западе. Денежные средства вкладываются на долгосрочной перспективе и быстро оправдываются, количество людей, желающих отапливать дома земной энергией, увеличивается. Тепло земли особенно эффективно использовать для отопления помещений в северных регионах.

‘;
blockSettingArray[0][«setting_type»] = 6;
blockSettingArray[0][«elementPlace»] = 2;
blockSettingArray[1] = [];
blockSettingArray[1][«minSymbols»] = 0;
blockSettingArray[1][«minHeaders»] = 0;
blockSettingArray[1][«text»] = ‘

‘;
blockSettingArray[1][«setting_type»] = 6;
blockSettingArray[1][«elementPlace»] = 0;
blockSettingArray[3] = [];
blockSettingArray[3][«minSymbols»] = 1000;
blockSettingArray[3][«minHeaders»] = 0;
blockSettingArray[3][«text»] = ‘

Отопление дома теплом земли, тепловая энергия земли

Надо признать, что среднестатистический обыватель мало задумывался об истощении земных недр, загрязнении атмосферы и окружающей среды в целом от сжигания углеводородов. И только сейчас люди всерьез стали обращать внимание на экологически чистые и возобновляемые источники энергии, поскольку стоимость углеводородного топлива стала неуклонно расти. Один из способов использования таких неиссякаемых источников — отопление дома теплом земли. Информацию о том, как оно действует и каким образом претворяется в жизнь, вы найдете в этой статье.

Как это работает?

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.

Больше всего человека привлекает тот факт, что тепловая энергия грунта – бесплатная. Но вот извлечь ее и направить в дом обойдется в кругленькую сумму, о чем мы поговорим далее.

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.

Установка, обеспечивающая использование энергии земли для отопления, имеет свое название – геотермальный тепловой насос.

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.

Плюсы и минусы

Добытая из грунта тепловая энергия, как мы уже выяснили, практически ничего не стоит и это главный плюс. Но есть и другие:

  • источник тепла – возобновляемый, проще говоря – неиссякаемый;
  • экологичность и безопасность тепловой установки не имеют себе равных;
  • хороший выход энергии при малых затратах;
  • не требуется никаких разрешений на монтаж или подключение;
  • высокая степень автоматизации, а значит, и комфорта;
  • нечастое обслуживание;
  • низкая степень пожарной опасности.

Есть еще одно важное достоинство геотермальной системы. Поскольку температура грунта на глубине остается неизменной круглогодично, то летом насос перестает быть тепловым, а становится охлаждающим. Установка переключается в летний режим, хладагент движется в другую сторону, а теплообменники функционально меняются местами. Если частный дом оборудован агрегатами воздушного отопления – фанкойлами, то система подает к ним холодную воду, от которой охлаждается воздух в помещениях.

Недостаток у гелиосистем только один, но настолько существенный, что зачастую перечеркивает все достоинства. Как нетрудно догадаться, это стоимость оборудования и монтажных работ. Всякий поймет, что рытье котлованов и бурение скважин влетит в копеечку, такую работу своими руками не сделаешь. Трубы длиной около километра, сама установка, автоматика, — все это обойдется в кругленькую сумму. Вот почему использование тепла земли до сих пор доступно очень немногим людям.

Заключение

Совершенно ясно, что применение тепловой энергии грунта для обогрева дома имеет долгосрочные перспективы. Это в Европе подобные системы стали обыденностью, у наших граждан доходы пока что не достигли необходимого уровня. Но за тепловыми насосами – будущее, это тоже не вызывает сомнений.

Как работает геотермальный тепловой насос


Последнее изменение: 7 сентября 2020 г.

Для чего нужен наземный тепловой насос?

Основное назначение системы теплового насоса с грунтовым источником — передача тепла от почвы (пруда или озера) внутрь здания. Обратите внимание, что тепловой насос может работать и в обратном направлении, то есть отбирать тепло из здания и отводить его в землю.В этом посте за основу взят первый режим работы. Далее вы найдете техническое объяснение работы геотермального теплового насоса.

Если вы хотите запросить расценки и сравнить геотермальные тепловые насосы, GreenMatch.co.uk предлагает вам бесплатную и бесплатную услугу, которая поможет вам. Всего заполните форму справа на запрос предложений .

Компоненты системы наземного теплового насоса

Основными элементами системы наземного теплового насоса являются сам тепловой насос , контур заземления и распределительная система .Каждый из них представляет собой отдельную замкнутую цепь (контур заземления может быть установлен как разомкнутый контур, хотя это не самая распространенная его конфигурация), но это не означает, что они работают независимо.

Как контур заземления, так и система распределения подключены к тепловому насосу, с которым они обмениваются теплом. В зависимости от типа, который вы выбираете, цены на геотермальные тепловые насосы могут варьироваться. Далее мы посмотрим, какую роль играет каждый из компонентов.

Тепловой насос

  • Это основной компонент всей системы геотермального теплового насоса.Он получает тепло от контура заземления, добавляет немного энергии благодаря компрессору и доставляет его в систему распределения.

Контур заземления

  • Контур заземления — это компонент системы теплового насоса с грунтовым источником, который отличает тепловые насосы с грунтовым источником от любых других систем с тепловым насосом. По сути, отбирает тепло либо из почвы, либо из воды (последний вариант — самый дешевый вариант, когда поблизости есть пруд или озеро) с помощью жидкости, циркулирующей по сети труб, и переносит ее к тепловому насосу (в частности, к испарителю).
  • Эта сеть может быть построена в различных конфигурациях в зависимости от различных факторов, таких как требуемая нагрузка на отопление и охлаждение, состояние почвы и доступная земля. Жидкость течет благодаря насосу (требует использования внешней энергии).

Подробнее: Факты о наземных тепловых насосах

Распределительная система

  • Распределительная система передает тепло, собираемое тепловым насосом (в частности, в конденсаторе), в здание и распределяет его по сети труб.Это тепло, наконец, выпускается с использованием систем теплого пола, радиаторов, системы принудительной подачи воздуха и т. Д. Система распределения включает в себя насос, который поддерживает поток жидкости, проходящей через здание.

Источник: http://www.nzgeothermal.org.nz/ghanz_heatpumps.html

Компоненты теплового насоса

Тепловой насос является основным элементом системы геотермального теплового насоса. Он состоит из четырех частей, каждая из которых имеет конкретную задачу.Давай познакомимся с ними.

Испаритель

  • Испаритель — это компонент теплового насоса, в котором рабочая жидкость поглощает тепло , перекачиваемое из земли контуром заземления. Это рабочее тело представляет собой смесь жидкости и пара под низким давлением. Это тепло вызывает испарение рабочей жидкости, то есть превращение ее в чистый пар.
  • Этот пар имеет то же давление, что и предыдущая смесь, но его температура немного выше. Функция испарителя имеет решающее значение, так как чрезвычайно важно, чтобы рабочая жидкость в этот момент была только в виде пара.Это связано с тем, что его следующим шагом является прохождение компрессора.

Компрессор

  • Компрессор отвечает за резкое повышение температуры рабочей жидкости. Это достигается за счет увеличения давления. Механика компрессора подразумевает, что вся жидкость, которая в него входит, должна быть паром, поскольку даже самые маленькие капли жидкости могут повредить его (скорость вращения компрессора значительно высока).
  • Причина, по которой компрессор является необходимым элементом теплового насоса, заключается в том, что температура рабочей жидкости должна быть достаточно высокой для передачи тепла от нее в здание. А также то, что он действует как насос, обеспечивая циркуляцию рабочей жидкости в любой момент. Компрессор — единственный элемент теплового насоса, для работы которого требуется использование внешней энергии.

Конденсатор

  • Конденсатор передает тепло , собираемое рабочей жидкостью в испарителе и компрессоре, в распределительную систему здания.Этот процесс теплообмена составляет конечную цель теплового насоса. Это также означает, что горячий пар под высоким давлением, который выходит из компрессора, становится жидкостью средней температуры, а не очень высокого давления.

Расширительный клапан

  • Жидкость, выходящая из конденсатора, должна охладиться , чтобы она была достаточно холодной, чтобы поглотить тепло, исходящее от земли на испарителе. Это охлаждение происходит в расширительном клапане, где рабочая жидкость расширяется, то есть снижает свое давление, превращаясь в холодную смесь жидкости и пара.Из расширительного клапана рабочая жидкость поступает в испаритель, замыкая контур теплового насоса.

Написано

Арис Вурвулиас

Начальник отдела содержания
Арис Вурвулиас — руководитель отдела контента в GreenMatch. Арис — увлеченный писатель и маркетолог с образованием в области журналистики. Он постоянно пишет, анализирует и получает образование в области бизнеса, финансов и возобновляемых источников энергии.Он имеет управленческий опыт на многих европейских рынках, включая Великобританию, Данию, Швецию и Финляндию. Он и его команда по контенту были представлены на авторитетных сайтах, таких как GreenPeace, Guardian, iNews, Gizmodo и других.

.

Что такое тепловой насос и как он работает?

Раздел 2 — Отопление и охлаждение с помощью теплового насоса

Тепловой насос — это электрическое устройство, которое отбирает тепло из одного места и передает его в другое. Тепловой насос — не новая технология; он использовался в Канаде и во всем мире на протяжении десятилетий. И холодильники, и кондиционеры — распространенные примеры этой технологии.

Тепловые насосы передают тепло за счет циркуляции вещества, называемого хладагентом, через цикл испарения и конденсации.Компрессор перекачивает хладагент между двумя змеевиками теплообменника. В одном змеевике хладагент испаряется при низком давлении и поглощает тепло из окружающей среды. Затем хладагент сжимается на пути к другому змеевику, где он конденсируется под высоким давлением. В этот момент он высвобождает тепло, поглощенное ранее в цикле.

Холодильники и кондиционеры являются примерами тепловых насосов, работающих только в режиме охлаждения. Холодильник — это, по сути, изолированный ящик с подключенной к нему системой теплового насоса.Змеевик испарителя расположен внутри коробки, обычно в морозильной камере. Тепло поглощается из этого места и передается наружу, обычно позади или под блоком, где расположен змеевик конденсатора. Точно так же кондиционер передает тепло из дома на улицу.

Цикл теплового насоса является полностью реверсивным, и тепловые насосы могут обеспечивать круглогодичный контроль микроклимата в вашем доме — отопление зимой и охлаждение и осушение летом. Поскольку земля и воздух снаружи всегда содержат немного тепла, тепловой насос может подавать тепло в дом даже в холодные зимние дни.Фактически, воздух при –18 ° C содержит около 85 процентов тепла, которое он содержит при 21 ° C.

Тепловой насос с воздушным источником тепла поглощает тепло из наружного воздуха зимой и отводит тепло в наружный воздух летом. Это самый распространенный тип тепловых насосов, используемых в настоящее время в канадских домах. Однако наземные тепловые насосы (также называемые земными, геотермальными, геообменными), которые забирают тепло из земли или грунтовых вод, получают все более широкое распространение, особенно в Британской Колумбии, Прериях и Центральной Канаде.

Предыдущая | Содержание | Следующие

.

Воздушные и наземные тепловые насосы


Последнее изменение: 7 сентября 2020 г.

Разные принципы работы, одинаковый результат

Основные принципы воздушных и наземных тепловых насосов

Естественно, тепло переходит от более высокой температуры к более низкой. Однако тепловые насосы могут направлять тепловой поток в противоположном направлении, используя небольшое количество высококачественной приводной энергии, такой как электричество, топливо или высокотемпературное отработанное тепло.Таким образом тепловые насосы могут передавать тепло от природных источников в окружающей среде (воздух, земля и вода) в жилые или промышленные здания. Тепловые насосы также имеют функцию охлаждения. В этом случае тепло передается в обратном направлении от устройства, в котором оно охлаждается, наружу с более высокой температурой. В некоторых случаях избыточное тепло от охлаждения используется для одновременного удовлетворения потребности в тепле.

Земляные тепловые насосы

Новые современные системы тепловых насосов очень эффективны.На каждый киловатт электроэнергии, потребляемой тепловым насосом, в здание доставляется от 3 до 4 киловатт тепла. Эффективность системы геотермального теплового насоса (GSHP) зависит от качества проектирования и монтажа, но ее можно повысить еще больше, если использовать солнечную зарядку земли.

Системы GSHP становятся довольно распространенными, особенно в США, Канаде, Швеции, Швейцарии и Германии. Принципы, вращающиеся вокруг тепловых насосов с грунтовым источником, были впервые разработаны Уильямом Томсоном, также известным как лорд Кельвин, в 1850-х годах, когда он сформулировал первый и второй закон термодинамики.С тех пор эта область непрерывно развивалась, и принципы, открытые лордом Кельвином, используются в коммерческих целях уже более 50 лет, регулярно совершенствуя эффективность и надежность.

Отныне они представляют собой проверенную, безопасную, экономичную и экологически чистую альтернативу ископаемому топливу.

Все новые здания, построенные в Великобритании, были спроектированы в соответствии со строительными нормами и могут быть использованы для использования наземного теплового насоса.Эти правила были введены для обеспечения экономии топлива, снижения тепловых потерь и повышения энергоэффективности, чтобы гарантировать, что все современные здания нуждаются в меньшем отоплении.

Для дома с хорошей изоляцией размер теплового насоса будет меньше, и для него потребуются меньшие контуры заземления, поэтому он будет дешевле.

GSHP использует контур заземления или скважину для извлечения тепла из земли. Преимущество этой системы состоит в том, что постоянная температура доступна всю зиму, если и только если контур заземления достаточно большой.Для больших зданий также могут быть привлекательными альтернативы, в том числе системы с открытым контуром, которые отбирают тепло из открытой воды или системы водоносного горизонта:

  • морские тепловые насосы.

Существует возможность обмена теплом с наружным воздухом, но тепловой насос с воздушным источником менее эффективен при низкой температуре наружного воздуха. В Великобритании 40% выбросов CO2 связано с отоплением и охлаждением объектов недвижимости, поэтому правительство стремится внедрить устойчивые и экологически безопасные технологии, такие как тепловые насосы.

Как и любое другое оборудование, система заземления должна подпадать под действие соглашения о ежегодном техническом обслуживании с вашим поставщиком. Следует отметить, что требования к текущему техническому обслуживанию очень низкие, учитывая тот факт, что ожидаемый срок службы такого теплового насоса составляет более 20 лет (больше, чем у котла для сжигания топлива), в то время как наземный теплообменник должен прослужить не менее 50 лет. лет.

Воздушные тепловые насосы

Тепловые насосы с воздушным источником тепла (ASHP) обычно размещаются на открытом воздухе сбоку или сзади здания.Тепло забирается из воздуха и нагревается до более высокой температуры с помощью теплового насоса. Хотя насосу для работы требуется электричество, он должен потреблять меньше электроэнергии, чем выделяемое им тепло. Большинство предлагаемых на рынке ASHP имеют право на оплату через программу поощрения за возобновляемое тепло (RHI).

Интерактивный рисунок ниже показывает, как работает этот процесс. Вы можете щелкнуть каждую точку , чтобы прочитать о шагах более подробно:

.

Как работают домашние термостаты | HowStuffWorks

Часто в вашем доме есть комнаты, которые всегда теплее или холоднее, чем другие. Этому может быть много объяснений. Во-первых, повышается тепло, поэтому в комнатах на втором или третьем этажах часто бывает слишком тепло. В свою очередь, в подвальных помещениях обычно слишком холодно. Комнаты со сводчатыми потолками с трудом удерживают тепло, тогда как комнаты, которые получают долгие часы солнечного света, часто трудно охладить. Это всего несколько причин, но независимо от того, почему температура в комнате неудобная, есть только один верный способ выровнять температуру в вашем доме: зонирование системы.

Системное зонирование довольно просто. Он включает в себя несколько термостатов, подключенных к панели управления, которая управляет заслонками в воздуховоде вашей системы приточного воздуха. Термостаты постоянно считывают температуру в своей конкретной зоне, а затем открывают или закрывают заслонки в воздуховоде в соответствии с настройками термостата. Системное зонирование полезно не только для домов с непостоянной температурой в комнатах, но также отлично подходит для обогрева или охлаждения отдельных спален в зависимости от желаемой настройки температуры.Если у вас обычно пустая комната для гостей, просто закройте дверь и закройте заслонку.

Объявление

При правильном использовании зонирование системы может помочь вам сэкономить деньги на счетах за электроэнергию. По данным Министерства энергетики США, зонирование системы может сэкономить домовладельцам до 30 процентов на типичных счетах за отопление и охлаждение. Эта экономия может составить приличную сумму — по оценкам Министерства энергетики, на отопление и охлаждение приходится 40 процентов расходов на коммунальные услуги в среднем домохозяйстве.Поскольку комнаты для гостей и другие редко используемые комнаты не требуют постоянного обогрева или охлаждения, зонирование системы позволяет вам сэкономить деньги, подавая в эти комнаты воздух с регулируемой температурой только тогда, когда это необходимо.

Многие домовладельцы не решаются или не хотят переходить на программируемые термостаты и зонирование системы из-за первоначальной стоимости установки. Это понятная проблема для всех, кто не строит новый дом или не заменяет старую систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, но есть и другие варианты.Несмотря на то, что установка типичной зонированной системы не является самостоятельным проектом, Программа изобретений и инноваций Министерства энергетики профинансировала разработку демпферной системы, которая может быть модернизирована для существующих воздуховодов. Система сочетает в себе вставки для контроля воздуха с гибкими заслонками RetroZone с электронным контроллером и системой нагнетания воздуха. Здесь нет тяжелых двигателей, поэтому существующие воздуховоды не нуждаются в изменении или поддержке.

Гибкие демпферы, которые выпускаются в моделях с круглыми и квадратными воздуховодами, наполняются воздухом, чтобы ограничить или заблокировать воздушный поток внутри воздуховода.Они устойчивы к нагреванию, старению, влаге, переносимым по воздуху химическим веществам и озону, и даже если они будут проколоты, что маловероятно, большинство отверстий не повлияют на производительность. Демпферы Flex следует устанавливать в стальных или гибких воздуховодах. Заслонки можно легко обслужить, получив доступ через регистр. Демпферы Flex также работают с большинством марок зонных панелей управления.

Если вы планируете установить модернизированную систему зонального контроля, вот что вам нужно добавить в свой список покупок:

  • термостат для каждой зоны
  • соленоидный насос
  • соленоидная панель
  • панель управления зоной
  • нагнетательный трубопровод
  • трансформатор
  • огнестойкая лента
  • концевой выключатель управления
  • гибкие демпферы

Количество зон, необходимых в вашем доме, повлияет на способ настройки системы.В двухзонной системе, при которой зоны примерно равны по размеру, воздуховоды каждой зоны должны быть способны обрабатывать до 70 процентов от общего количества CFM (кубических футов в минуту) воздуха, производимого вашей системой HVAC. В трехзонной системе зоны должны располагаться как можно ближе по общей площади. В этом случае воздуховоды каждой зоны должны выдерживать до 50 процентов общего объема CFM. Установка четырехзонной системы требует немного больше работы. Воздуховоды необходимо увеличить на один дюйм, и они требуют демпфера сброса статического давления и защиты по верхнему и нижнему пределу.Чтобы избежать серьезных повреждений, не перекрывайте полностью поток воздуха через теплообменник или змеевик вашей системы HVAC.

Теперь мы рассмотрим еще одну новинку в области домашнего термостата — говорящий термостат.

.

0 0 vote
Article Rating
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments