Геотермальне опалення своїми руками: поняття, порядок виконання робіт і необхідні матеріали

Багато власників нерухомості вважають, що геотермальне опалення будинку - це поняття мало не зі світу наукової фантастики і актуальний лише для тих регіонів, де є гарячі джерела і висока вулканічна активність. Але такі природні явища - це справжня рідкість, тому перспективи використання альтернативної енергії в наших умовах виглядають досить туманно. Але ви можете ознайомитися з технологією створення такої системи і зрозуміти, чи підходить вона вам.

Роз'яснення ситуації

Насправді, геотермальний насос для опалення здатний генерувати тепло і при малих температурах, тому в помірному кліматі використовувати його можна ефективно. Принцип роботи описуваного опалення можна порівняти з принципом функціонування холодильника або кондиціонера. В якості одного з основних елементів виступає тепловий насос, який включається в два контури. Внутрішній - це традиційна система опалення з радіаторів і труб. Зовнішній контур - теплообмінник, який володіє великими розмірами і розташовується під товщею води або землі. Всередині може циркулювати спеціальна рідина з антифризом або вода.

Що таке геотермальне опалення

Для того щоб облаштувати геотермальне опалення своїми руками, ви повинні ознайомитися з поняттям цього виразу і основними принципами роботи. Так, теплоносій приймає температуру середовища і в підігрітому вигляді надходить в тепловий насос. Акумульоване тепло надходить по внутрішньому контуру. Це сприяє нагріванню води в радіаторах і трубах. Тепловий насос є ключовим елементом. Цей агрегат має невеликі розміри і займає місця не більше, ніж пральна машина.

На який обсяг теплової енергії розраховувати

Якщо вам цікава продуктивність, то на кожен кіловат спожитої електроенергії насос буде видавати близько 4 кВт теплової енергії. Звичайний кондиціонер, який працює за схожим принципом, на 1 кВт електроенергії буде віддавати 1 кВт тепловий. Пристрій цього виду опалення саме дороге і трудомістке сьогодні. Його вартість визначається купівлею обладнання та земляними роботами. Бережливий господар замислюється, а чи не можна зекономити. Зробити це можна, обладнавши систему своїми руками.

Про горизонтальному теплообміннику

Якщо ви хочете облаштувати геотермальне опалення своїми руками, то повинні знати, що досить часто при цьому використовується горизонтальний контур. При цьому труби розташовуються в траншеї на більшій глибині, ніж рівень промерзання грунту. Недоліком тут може виступити територія, яка буде зайнята контуром. Вона повинна бути більше, ніж площа будинку. Якщо цей параметр становить 250 м 2 , то під труби піде приблизно 600 м 2 . Не кожен власник приватних угідь здатний дозволити собі таку розкіш. Можуть виникнути деякі незручності, якщо ділянка обгороджена. Важливо, наприклад, дотримати відстань від дерев.

Коли варто вибрати вертикальний теплообмінник

Геотермальне опалення своїми руками може бути облаштовано ще й за допомогою установки вертикального теплообмінника. Для цього не потрібно настільки значна площа, але доведеться використовувати спеціальне бурильне обладнання, облаштовуючи систему своїми руками. Геотермального опалення з колодязя теж можливо. Глибина свердловини буде залежати від технології і варіюється в межах від 50 до 200 м, а от термін експлуатації досягає 100 років. Цей спосіб особливо актуальний, коли опалення влаштовується в будинку з прилеглою територією, на якій буде збережений ландшафт.

Варто використовувати водоразмещенной теплообмінник

Якщо ви вирішили влаштувати геотермальне опалення своїми руками, варто розглянути водоразмещенный теплообмінник. Ця установка є найбільш економічною. Її рекомендують, якщо до найближчого водоймища витримано відстань менше 100 м. При цьому контур з труб укладається на дно, а глибина залягання повинна скласти приблизно 2 5 м, що нижче лінії промерзання. Площа водойми повинна скласти 200 м 2 або більше. Головною особливістю є те, що трудомісткі земляні роботи виконувати не доведеться, але належить отримати дозвіл відповідних служб. З усіх перерахованих видів, мабуть, лише останній варіант досить просто втілити в життя своїми руками.

Порядок виконання робіт

Для обігріву будинку не вдасться знайти фахівців, які погодилися б пробурити свердловину на 15 км. Але якщо ви проживаєте в районі, де гаряча вода б'є з-під землі, то витрати на опалення виявляться мінімальними. Першим завданням буде визначення глибини та місця розташування залягання найближчого гарячого водойми. На другому етапі необхідно буде пробурити свердловину або дві. За однією гаряча вода буде надходити в будинок через насос, за іншою - повертатися назад. В останньому випадку вона буде постигла.
На наступному етапі при влаштуванні системи геотермального опалення будинку необхідно буде встановити і налагодити роботу теплового насоса. Це ж стосується і труб, через які видобуватимуть нагнітатися вода з джерела. В будинку теплове обладнання буде стандартним. Це можуть бути батареї або теплові комунікації, а точніше, тепла підлога. Герметичні джерела не завжди містять дистильовану воду. З-за домішок і солей вода може не підійти для безпосередньої подачі в радіатори і труби парового опалення. Температура декількох джерел так висока, що буде руйнувати магістраль. Для того щоб цього уникнути, водою з джерела за допомогою радіатора нагрівають воду з водопроводу, яка потім набирається в батареї. Цей спосіб називається непрямим. Він дозволяє зігрітися і помитися, адже тепла деяких джерел вистачає відразу на два завдання.

Порада фахівця

У ролі повертається рідини може служити відпрацьована охолоджена вода. Набирати її можна і за допомогою насоса з довколишнього водойми. Енергоефективність такої конструкції буде вище витрат енергії на функціонування насоса. Якщо враховувати екологічну чистоту, абсолютну безпеку та повну заповнюваність енергоносія, застосування геотермальної енергії можна порекомендувати всім, хто має до неї доступ.

Насос своїми руками

Якщо вам знайома схема дії і пристрій теплового насоса, то зібрати його самостійно не буде складним. Перед роботами слід розрахувати параметри майбутньої системи. Якщо ви вирішили облаштувати геотермальне повітряне опалення своїми руками, то можете скористатися найбільш простим варіантом - системою повітря-вода. Роботи не будуть супроводжуватися маніпуляціями по влаштуванню зовнішнього контуру, який присутній у грунтових і водних різновидах насосів. Для монтажу потрібно два канали, по одному з них буде подаватись повітря, з другого - відводиться відпрацьована маса. Крім вентилятора, слід подбати про наявність компресора необхідної потужності. Для такого агрегату підійде компресор, який стоїть у спліт-системі. Купувати новий агрегат необов'язково, ви можете запозичити його у старого обладнання. Краще, якщо цей вузол буде мати спіральну різновид. Ці компресори мають достатню ефективність і створюють потрібний тиск, що сприяє підвищенню температури. Геотермальне опалення самому можна створити, якщо влаштувати конденсатор. Для нього знадобиться мідна труба і ємність. З першої виконується змійовик. Для цього використовується циліндричне тіло необхідного діаметра. На нього намотується мідна труба. Готовий змійовик встановлюється в ємність, яка розрізає навпіл. Для ємності краще використовувати матеріали, які в процесі експлуатації будуть проявляти стійкість до корозійних процесів. Після всередину приміщення змійовика, половинка бака повинна бути зварена. Перед тим як зробити геотермальне опалення будинку своїми руками, ви повинні визначити площа змійовика, використовуючи наступну формулу: МТ/08 РТ. В ній МТ - потужність теплової енергії, яка буде видаватися системою. Цифра - це коефіцієнт теплопровідності, коли вода взаємодіє з матеріалом змійовика. На вході і виході вода буде мати різну температуру, ця різниця позначається двома останніми літерами у формулі.
Геотермальне опалення гаража своїми руками може бути облаштовано за тим же принципом. При цьому, вибираючи трубу, ви повинні звернути увагу на те, яку мають товщину стінки. Цей параметр повинен скласти 1 мм або більше. В іншому випадку труба буде деформуватися в момент намотування. У верхній частині ємності слід розташувати трубу, по якій буде йти холодоагент. Система передбачає наявність випарника теплового насоса. Він може бути виконаний у двох варіантах. Перший - це ємність зі змійовиком, другий - труба в трубі. Температура рідини у випарнику буде невеликий, тому ємність може бути виготовлена з пластикової бочки. Туди поміщається контур, який виготовляється з мідної труби. Спіраль змійовика випарника, на відміну від конденсатора, повинна відповідати висоті ємності та її діаметру. Виготовляючи геотермальний насос для опалення, ви можете виконати випарник у вигляді системи труба в трубі. У цьому варіанті трубка з холодоагентом поміщається в пластикову трубу більш значного діаметра. По ній буде циркулювати вода. Труба повинна мати таку довжину, яка буде залежати від потужності насоса. Цей параметр може варіюватися від 25 до 40 м. Цю трубу необхідно скрутити в спіраль. До запірно-регулюючої трубопровідної арматури буде ставитися терморегулюючий клапан. У ролі запірного елемента використовується голка. Її положення обумовлюється температурою у випарнику. Цей елемент має складну конструкцію, в його складі:

діафрагма;

термобаллон;

капілярна трубка;

термоелемент.

Ці складові можуть вийти з ладу при впливі високих температур. Під час робіт по пайку клапан повинен бути ізольований азбестовою тканиною. Регулюючий клапан повинен відповідати продуктивністю випарника. Облаштовуючи геотермальне опалення будинку своїми руками, на наступному етапі після виготовлення основних частин ви повинні будете зібрати конструкцію в один блок. Самим відповідальним етапом є закачування холодоагенту або теплоносія. Провести подібну операцію самостійно навряд чи вийде. Потрібно звернутися до професіоналів, які займаються обслуговуванням і ремонтом кліматичного обладнання. У фахівців цієї сфери є потрібне обладнання. Вони можуть зробити заправку холодоагентом і здійснити тестування роботи системи. Самостійна закачування може спровокувати поломку конструкції і призвести до тяжких травм. Для запуску системи знадобиться спеціальне обладнання. На цьому етапі пускова навантаження повинна бути дорівнює 40 А. Без пускового реле тут не обійтися. Після цього етапу слід здійснити регулювання тиску хладагента і клапана. До вибору холодоагенту слід поставитися серйозно. Ця речовина є основним переносником теплової енергії. З відомих сьогодні холодоагентів найбільшою популярністю користуються фреони. Це вуглеводні похідні сполуки, в яких атоми вуглецю замінюються на інші елементи.

Опалення з холодильника. Інструменти і матеріали

Якщо ви хочете облаштувати своїми руками геотермальне опалення з холодильника, то в основі системи буде компресор, який повинен бути справним. Ремонтувати цю частину нерентабельно, крім того, працездатність саморобки залишиться під питанням. Для складання конструкції знадобиться терморегулюючий клапан. Краще, якщо всі комплектуючі будуть від однієї системи, тоді їх досить просто буде поєднати. Для монтажу теплонасоса слід використовувати кронштейни, довжина яких становить 30 див. Доведеться придбати ще й мідні труби, герметичну ємність, пластиковий бак і полімерні труби. Компресор слід встановити на стіну за допомогою кронштейнів, після цього можна починати виготовлення конденсатора. Металевий бак розрізається болгаркою, в одну його частину потрібно буде встановити мідний змійовик. Ємність зварюється, в ній після цього слід підготувати різьбові отвори. На сталевий бак намотується мідна труба. Ємність бака повинна становити 120 л. Кінці витків необхідно закріпити рейками. До висновків потрібно під'єднати сантехнічні переходи. На пластиковий бак слід зміцнити змійовик. Він буде використовуватися в ролі випарника. Він не перегрівається, тому брати металеву ємність необов'язково. Готовий випарник кріпиться до стіни. Запірний пристрій і особливості підключення будуть залежати від виду схеми. Це може бути вода, земля, вода-повітря або вода-вода. У першому випадку колектор встановлюється нижче лінії промерзання грунту, а труби повинні знаходитися на тій же глибині. Якщо ви вибрали систему вода-повітря, то її буде монтувати досить просто, так як земляні роботи проводити не потрібно. Для монтажу колектора підійде місце біля будинку або на даху. Конструкцію колектора належить зібрати з полімерних труб, якщо ви виберете систему вода-вода. Після цього зібрана схема опускається в центр водойми.

Відгуки

Відгуки про геотермальному опаленні бувають хорошими і поганими. Серед позитивних слід виділити те, що така схема виключає спалювання палива. Споживачам подобається акустичний комфорт, адже насос працює безшумно. Крім того, не можна не виділити економічну вигоду і екологічний фактор. Системи такого роду, як підкреслюють користувачі, компактні і багатофункціональні. Але є і недоліки, в ролі одного з них виступають витрати, на які доведеться піти при установці системи і підготовку її до роботи.