Геотермальное отопление

Расположение внешнего теплообменника

Внутренний контур – типовая система отопления и подачи горячей воды частного дома. Внешний контур может отличаться своим расположением. Монтируют внешний теплообменник двумя способами:

• вертикально – на глубине более 50 метров температура земли и воды постоянная – 8-12ºС. Внешний контур теплообменника помещают на эту глубину в вертикальных скважинах. Бурение выполняют традиционным способом, как для скважин на воду. Бурится две скважины, в первой происходит забор воды, во второй – слив;
• горизонтально – теплообменник укладывается в котлован на глубину, ниже точки промерзания почвы. Недостаток этой технологии в большой площади теплообменника. Для дома с отапливаемой площадью в 200-250 кв.м. потребуется 600 кв.м. теплообменника. При укладке труб учитывается расположение деревьев – контур должен проходить не ближе 1,5 м к корневой системе.

Вертикальное расположение внешнего контура актуально для обустроенного участка. Глубина скважин зависит от геологических особенностей и достигает 100-200 метров. Горизонтальный теплообменник монтируется на этапе застройки строительного участка. 

Получить тепло можно не только от земли, но и от водоема. При наличии его рядом с домом внешний контур укладывают на дно. Расположение коллектора на дне избавляет от трудоемких и затратных земляных работ. Необходимые условия для этого способа монтажа внешнего теплообменника:

• водоем расположен на расстоянии до 100 метров от здания;
• глубина водоема в точке укладки коллектора не допускает промерзания до дна;
• площадь акватории не менее 200 кв.м.

Для укладки коллектора в водоем потребуется оформление разрешительной документации, так как объект является предметом общего пользования. 

Геотермальное отопление: основные достоинства

Обустройство геотермального отопления требует выполнения большого объема работ. Несмотря на это земляное отопление загородного дома пользуется растущим спросом не только в развитых странах. У технологии есть важные достоинства:

• не требуется сжигать органическое топливо – отсутствие процессов горения делает систему пожаробезопасной. Отсутствует потребность хранить и доставлять топливо, обеспечивать безопасность на всех этапах его применения. Для работы оборудования не требуется обустройство дымоходов, дополнительной системы вентиляции;
• высокая рентабельность – основные вложения в геотермальную систему только на этапе строительства. Тепловой насос потребляет электроэнергию, но воспроизводит в 4-5 раз больше тепловой энергии. Нет затрат на топливо, а при использовании в системе антифриза срок эксплуатации оборудования превышает 30-40 лет. Отсутствие эксплуатационных расходов делает систему максимально рентабельной и позволяет полностью окупиться в течение 5-7 лет;
• экологичность – отсутствие продуктов сгорания органического топлива улучшает экологическую обстановку на участке. При повсеместном распространении технологии прогнозируется улучшение экологической ситуации в региональном масштабе;
• компактность – тепловой насос имеет компактные размеры, не требует отдельного помещения. Основные контуры расположены вне дома и спрятаны под землей;
• функциональность – тепловой насос можно использовать не только для нагрева теплоносителя системы отопления и горячего водоснабжения, но и для кондиционирования воздуха;
• низкий уровень шума – тепловой насос работает тише, чем газовый или жидкотопливный котел;
• долговечность – тепловые насосы не требуют дополнительного обслуживания в первые 30 лет эксплуатации.

Геотермальная система наиболее эффективна при использовании теплых водяных полов. Это обеспечивает комфорт во всех комнатах частного дома. Тепловой насос становится основным оборудованием мультизонального климат-контроля. 

Выбор теплового насоса

Это оборудование обеспечивает теплом и прохладой дом на протяжении 30-40 лет. При выборе теплового насоса необходимо уделить внимание надежности, эффективности, функциональности. Технические характеристики оборудования должны соответствовать параметрам дома. 

При выборе теплового насоса учитываются следующие параметры:

• средняя температура зимы в регионе;
• климатические особенности;
• площадь обогрева;
• количество этажей в здании;
• конструктивные особенности дома, наличие теплоизоляции внешних стен, кровли, межэтажных перекрытий;
• наличие в доме панорамного остекления.

На основании этих данных проводится расчет теплопотерь, определяется мощность оборудования, которой достаточно для обогрева и кондиционирования загородного дома. При выборе учитываются габариты насоса.

Преимущество у моделей известных зарубежных производителей. Компании в Германии, Скандинавии, США и Канаде производят оборудование несколько десятилетий. Техника отличается надежностью, а коэффициент эффективности достигает высокий значений: на 1 кВт электроэнергии вырабатывается 4-5 кВт тепла. Срок эксплуатации насосов превышает 30 лет, некоторые компании предлагают оборудование с расчетным сроком службы 70-100 лет. При выборе модели рекомендуется приобретать насос, адаптированный для эксплуатации при температуре ниже 15-20 градусов мороза.

Выбор оборудования для геотермальной системы

Бесперебойную работу теплоснабжения обеспечивает подбор оборудования. Сбои возникают по следующим причинам:

• использование трубы с небольшим диаметром;
• применение труб и фитингов из полипропилена;
• установка дешевых фитингов;
• недостаточная тампонировка скважины;
• близкое бурение скважин или прокладка трубопроводов с теплоносителем – ухудшение теплоотвода приводит к промерзанию грунта и выхода из строя теплового насоса;
• монтаж горизонтального контура глубже или выше оптимального положения;
• строительство над коллектором построек, которые препятствуют теплообмену.

Качеству труб и фитингов уделяется особое внимание при монтаже горизонтального внешнего контура. При утечке теплоносителя провести ремонтные работы сложно. Необходимо «глушить» нитку, что приводит к уменьшению эффективности геотермальной системы. 

Владимир Лагутин

Инженер-гидрогеолог

Подробнее

КОММЕНТАРИЙ ЭКСПЕРТА

 

Для внешнего контура рекомендуется использовать полиэтиленовые трубы. Этот материал устойчив к морозам, резким перепадам температур. Соединяются трубы фитингами, предназначенными для установки в грунте. Соблюдаются технологии подземного монтажа и применяется рекомендованные производителем труб сварочное оборудование.

Тампонирование необводненной скважины выполняется с учетом хорошего термического контакта зонда с грунтом. Используются для заполнения смеси с теплотехническими характеристиками, приближенными к параметрам почвы. Скважины глубиной более 60 метров бурятся на расстоянии не менее 10 метров друг от друга. При отсутствии возможности бурить на нужном удалении увеличивают глубину скважин и их количество. 

Горизонтальный коллектор проектируется с учетом особенностей эксплуатации участка. Над контуром рекомендуется разбить газон. Возведение легких и постоянных построек, укладка асфальта или брусчатки не допускается. Под этими конструкциями может возникнуть ледяная линза, которая нарушит работу оборудования. 

Профессиональный монтаж геотермальной системы

Компания «БурАльянс» предлагает профессиональное проектирование и монтаж внешних и внутренних контуров, установку тепловых насосов. Наши достоинства:

• хорошее знание геологии региона;
• опыт бурения скважин и монтажа систем отопления более 20 лет;
• наличие бурового оборудования;
• работы выполняются на основании детально проработанного проекта;
• выполняется подбор оборудования, расходных материалов;
• заключается договор;
• по желанию заказчиков выполняется постгарантийное обслуживание теплоснабжения.

Рассчитывается оптимальная мощность теплового насоса, система не комплектуется оборудованием с недостаточными рабочими характеристиками. Это позволяет технике справиться с пиковыми нагрузками во время сильных морозов. 

Точный расчет длины трубопровода первичного контура предотвращает замораживание теплоносителя и последующую перекладку или монтаж дополнительного контура. Подбираются трубы оптимального диаметра, что обеспечивает расчетную мощность теплоснабжения. Для бурения скважин применяются буровые установки, позволяющие быстро завершить работу на участках любой сложности. Проводится точный расчет расположения скважин на участке. Профессиональный подход к решению всех задач гарантирует эксплуатацию системы теплоснабжения более 30 лет и окупаемость в течение 5-7 лет. 

Цены

Цена на геотермальное отопление частного дома складывается из стоимости проектирования, необходимого оборудования, монтажных и пусконаладочных работ. Заказывайте установку геотермальной системы у «Буральянс» и начните экономить, используя тепло земли для обогрева дома. Мы выполняем монтаж «под ключ» и работаем по официальному договору. Рассчитываем смету на этапе разработки проекта и не меняем ее в ходе работ.