Геотермальное отопление дома принцип работы: Геотермальное отопление дома — АО Гидроинжстрой

Геотермальное отопление дома: принцип работы | Полезное

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!

Геотермальное отопление: принцип работы

Поговорим сегодня про геотермальное отопление и тепловые насосы. Для начала рассмотрим часть теоретическую: принципы работы, нюансы монтажа и его особенности при применении в местных условиях Складчатого Урала.

Принцип действия геотермального отопления: ликбез

Вспоминаем раздел молекулярной физики, в частности — раздел про свойства газов из школьного курса. Итак, если некоторые газы сжимать, они выделяют тепло — нагреваются, а если их расширять, они охлаждаются и выделяют холод. Примером такого газа является фреон. И как раз на этом свойстве основана работа обычного холодильника. А именно: компрессор сжимает газ, затем он охлаждается, проходя через радиатор сзади холодильника, отправляется по трубочкам во внутрь холодильника, где расширяется и охлаждает «внутренности». Напоминаем, что схема это очень упрощена. Но так работает обычный холодильник.

А что, если взять у нашего холодильника радиатор и поместить его в пол? Тогда мы получим теплый пол. Если же холодильную камеру закопать в землю (без дверцы), то обогрев пойдет за счет радиатора холодильника. И это уже будет тепловой насос – или холодильник наоборот, «неправильный» антихолодильник.

Принципы работы теплового насоса

Как же работает тепловой насос? Внутри у агрегата есть замкнутый контур с фреоном, на контуре 4 устройства. Первое – компрессор, который сжимает газ. Второе – это теплообменник. Третье – камера испарения или расширения. Четвертое – еще один теплообменник, согревающий фреон, сильно охлажденный после расширения.

Когда компрессор сжимает газ, он нагревается, допустим, до температуры 65 градусов и поступает в теплообменник, через него он нагревает теплоагент. Под воздействием циркуляционного насоса теплоагент проходит через теплый пол или радиатор, нагревая дом. При этом он остывает и снова возвращается к теплообменнику. Сжатый газ остывает и поступает в камеру испарения (она же — расширения), где остывает окончательно. Дальше газ идет на еще один теплообменник, где немного нагревается и снова отправляется в компрессор.

Излишний холод необходимо куда-то сбрасывать (через последний теплообменник перед компрессором). Вот для этого существуют разнообразные коллекторы (воздушные, солнечные и пр.).

Типы коллекторов

Давайте разберемся с типами коллекторов, связанных с водой и землей. Они бывают двух видов – открытые и закрытые. Открытые проще: есть две скважины производительностью примерно на 5 кубов, мы выкачиваем воду из одной, направляем ее на коллектор, вода остывает, и мы сбрасываем ее во вторую скважину.

Таким образом происходит работа с теплообменником.

Схема простая, и вроде бы должна отлично работать. Однако проблема в том, что надо обязательно учитывать местные условия. Во-первых, расстояние между скважинами должно быть минимум метров 8-10, иначе их не пробурить, будет потеря давления и отсутствие выброса шлама. А в условиях Складчатого Урала даже на таком расстоянии скважины могут иметь разную производительность. По идее, сколько воды скважина дает, столько же может и принять. Но в разных геологических разрезах схема не действует.

Есть и другая проблема. В наших условиях мы получаем воду из производительной зоны трещиноватости. А если их две, расположены одна над другой, и та, что повыше – непродуктивна, другими словами, сухая, потому что где-то у нее есть точка разгрузки. Или когда из первой скважины, объемом 5 кубов, вода выкачивается и сбрасывается во вторую, но уходит всего полкуба, а остальное разгружается в другом месте, наступает момент, когда вода в скважине заканчивается, и система встает. Результат — всё и все замерзли.

Кроме того, в наших условиях далеко не все скважины выдают 5 кубометров, большая часть дает меньшее количество воды. По итогу, сделать такую систему во многих районах не всегда получается.

Закрытый тип коллектора

Теперь рассмотрим закрытый контур. Это труба, которая тоже замкнута в контур, с циркулирующим «рассолом» — специальным образом перемешанными спиртом и водой. Циркуляция происходит при помощи насоса. Располагается замкнутый контур (он же коллектор) или вертикально, или горизонтально.

Горизонтальный контур можно вкопать в землю, ниже точки промерзания, или утопить в водоеме (соответственно, непромерзающем до дна или проточном, поскольку тепло мы будем забирать и замораживать все вокруг). Это дешево. Но обязательно привлечет внимание санитаров и экологов: при утечке «рассола» из коллектора вся живность рискует погибнуть.

Что касается закопанного коллектора, то при постоянном охлаждении грунта трава на поверхности появится только к середине короткого уральского лета. Постепенно начнется эрозия почвы, с вечной грязью и пылью. Можно закатать участок в асфальт, но трещин и провалов не избежать. Кроме того, учитывая глубину промерзания, вкапывать горизонтальный коллектор на 2,20 метра, тоже сомнительное удовольствие.

Вертикальный коллектор геотермального отопления

Это такой же замкнутый контур из труб (обычно, полиэтиленовых), по которому бегает «рассол» под действием насоса. То есть труба уходит вниз и поднимается вверх, создается колено, на котором ставится тепловой зонд (или наконечник). Температура воды и земли внизу 4 градуса, и за счет определенного метража мы можем получить заданное количество теплоты. Но метраж должен быть немалым: для обычного загородного домика необходимо метров 200. Это одна скважина по 200, или две по 100, или четыре по 50 метров – прикидываем стоимость буровых работ.

При монтаже трубы в пробуренную скважину возникают свои интересные «эффекты». Например, полиэтилен легче воды, и пустая труба с наконечником всплывает обратно. Смонтировать ее без специнструмента довольно сложно.

Когда скважин много, все трубы сводят в концентрационном колодце, откуда дальше направляют в дом. После чего элементы укладываются, соединяются, подключаются, и после пуско-наладки система начинает работать.

Это в теории. А вот про экономику и практику мы поговорим в следующей части. Ждите новый видеоролик о геотермальном отоплении с выводами об эффективности данной системы в местных условиях.

Есть вопросы? Пишите в WhatsApp
Наш канал в Телеграм 
Мы в Вконтакте
Мы в OK.RU
Мы на Facebook
Телефон: +7 (343) 268-17-07

Создаем геотермальное отопление дома: советы от мастера

Автор Евгений Апрелев На чтение 5 мин. Просмотров 1.1k.

В понятии большинства наших соотечественников, геотермальное теплоснабжение – это что-то из разряда научной фантастики. Воображение сразу рисует бурлящие гейзеры, лаву, стекающую по стенкам кратера вулкана и прочие «прелести». Использование альтернативных источников тепла возможно даже в средней полосе России: тепловой насос позволяет успешно генерировать достаточное количество тепла даже при невысокой температуре.

[contents]

Проблема в том, что высокая стоимость оборудования и затраты на обустройство сделали данную систему теплоснабжения практически недоступной для среднестатистического российского жителя. В данной публикации будет дан ответ на вопрос, можно ли без огромных финансовых вложений реализовать идею геотермального отопления дома своими руками.

Принцип работы

В нашей стране данный способ обогрева считается альтернативным, ничего необычного или сверхсложного в нем нет. Ключевым элементом данной отопительной системы является тепловой насос. Работа его основана на замечательной способности некоторых веществ повышать собственную температуру при сжатии. Газ (жидкость, рассол), который является хладагентом, циркулирует по теплообменнику, расположенному в толще земли, воды или на открытом воздухе.

Отбирая некоторую часть тепла от среды, хладагент сжимается компрессором, в результате чего его температура значительно увеличивается.  В таком состоянии вещество-хладагент через другой теплообменник отдает тепловую энергию теплоносителю (антифриз, вода), который циркулирует по внутренней системе отопления (СО) дома. Далее, давление в холодильном контуре теплового насоса нормализуется, температура хладагента падает и цикл повторяется. Не правда ли, принцип работы геотермального отопления дома очень напоминает сплит-систему, эксплуатирующуюся на обогрев?

Конструктивные особенности

Для того чтобы решиться на самостоятельное создание геотермального отопления дома следует ознакомиться с типами и конструктивными особенностями внешних теплообменников (контуров), которые могут быть реализованы в трех исполнениях:

1. Горизонтальном. Труба внешнего контура укладывается в котлован (глубина которого больше точки промерзания в данной местности), или на дно водоема. Такой теплообменник требует достаточно большой площади. Для получения возможности использовать больший теплосъем на минимальной площади, трубу укладывают по спирали, «змейкой».
2. Вертикальном. Данный способ теплосъема не требует много места: достаточно пробурить глубокую скважину и опустить в нее трубу внешнего контура. Проблема в том, что данный метод укладки теплообменника требует специального (дорогостоящего) оборудования. Глубина скважины может достигать 200м, хотя чаще всего эффективный теплосъем и длина контура достигается уже на отметке 50м. Внутрь скважины устанавливается пластиковая «гильза» в которую опускается от 2 до 4 петель трубы внешнего теплообменника.
3. Комбинированном. Для контура используется полимерная труба, которая изгибается в форме колец и располагается с уклоном в 30-45° к вертикали. Длина контура увеличивается, а площадь под него используется значительно меньшая, чем при горизонтальном исполнении.

Наиболее экономичным считается водоразмещенный внешний контур в комбинированном исполнении. Примером тому может служить геотермальное теплоснабжение ставропольского края, организованное на основе подземных водоносных слоев различной глубины.

Совет: для максимальной эффективности водоразмещенного геотермального отопления, специалисты рекомендуют монтаж теплообменника, на расстоянии от дома не более 100м. Площадь водоема для внешнего контура должна составлять не менее 200 м².

Преимущества и недостатки

Экологи и производители тепловых насосов в один голос утверждают, что отопление дома с помощью геотермального теплового насоса имеет следующие преимущества:

• Использование возобновляемых источников энергии.
• Экологичность и безопасность.
• Нет необходимости в закупке и хранении топлива.
• Система не требует обслуживания.
• Высокий КПД.

Важно! Как показала практика, геотермальное отопление эффективно, если площадь отапливаемых помещений суммарно не превышает 150 м² и окупается за 3-4 года.

Недостатки у данного способа обогрева также есть и не малые:

• Высокая стоимость, «львиную долю» которой занимает монтаж отопления дома и пусконаладочные работы.
• Энергозависимость. Система неработоспособна без электропитания.
• Большие размеры внешнего контура.

Геотермальное отопление постепенно становится популярным среди наших соотечественников.

Основные моменты создания

Первое с чего следует начать – это с создания теплового насоса. Самую примитивную, но работоспособную схему рассмотрим далее.

1. Потребуется компрессор, например от старого холодильника.
2. Змеевик конденсатора и испарителя изготавливается из стальной трубы, диаметром 12-14 мм. Толщина стенки должна составлять не менее 1,5 мм.
3. Теплообменники изготавливаются из емкостей, подходящих по диаметру к змеевикам: для внутренней отопительной системы используется нержавейка; для внешнего контура – пластиковая емкость.

Сборка. Один конец змеевика конденсатора соединяется с выходом из компрессора. На второй конец монтируется редукционный клапан, к выходу из которого подключается конец змеевика испарителя. Второй конец подключается на вход компрессора. В итоге получается замкнутый контур.

Внешний теплообменник изготавливается из пластиковой трубы, диаметром 50 мм, уложенной в траншеи в виде спирали (кольцами, змейкой). Глубина траншеи зависит от типа грунта. Расстояние между соседними витками около 0,7м. Площадь внешнего контура рассчитывается исходя из того, сколько тепла можно снять с грунта. С глинистой или песчаной почвы теплосъем: от 35 до 45Вт/м². В итоге, чтобы получить 1кВт тепловой мощности потребуется контур, площадью от 25 до 50 м².

Совет! Не следует пренебрегать услугами проектировщиков, которые сделают правильные расчеты для создания эффективного геотермального отопления. Слишком большая мощность насоса приведет к промерзанию почвы, и как следствие – снижению эффективности работы системы.

Геотермальное отопление дома тепловым насосом: цена, принцип работы, отзывы

Приветствуем вас, дорогие читатели, на ресурсе ОчумелыйСтроитель.ру. Сегодня речь пойдет о геотермальном отоплении дома тепловыми насосами. Мы рассмотрим принцип работы этого устройства, цены, отзывы и полезное видео далее в статье. А также вы узнаете, почему эта установка такая дорогая, и все же, почему ее стоит рассматривать как альтернативный вариант отопления.

Начнем с того, что люди уже давно ищут иные способы обогрева жилищ. Связано это с тем, что цены на обычно используемые энергоносители в последнее время очень сильно выросли. К тому же, сжигание больших количеств топлива ведет к ухудшению экологии. Поэтому сейчас стараются внедрить альтернативные, построенные на применения других источников, схемы обогрева домов. Это важно, так как энергетические природные ресурсы, запасы которых уменьшаются, доступны не во всех районах и населенных пунктах.

Поэтому, новые способы получения тепла, которые не используют тепло от сжигания традиционных видов топлива, становятся всё более привлекательными и востребованными.

Геотермальные тепловые насосы и отопление дома.

Тепловые насосы — активно употребляют для получения тепла. Тепловой насос трансформирует низкотемпературное тепло из доступного источника в высокотемпературное. Как источник такого тепла могут быть использованы любые объекты, обладающие температурой более 1° (по Цельсию). Можно применить непромерзающий грунт на глубине, воду из имеющихся поблизости поверхностных водоёмов, а так же грунтовые воды и канализационные стоки. Используя тепло из этих низкотемпературных источников, можно получить температуру на выходе до 60°.

Тепловые насосы, которые извлекают тепловую энергию из земли, распространены в Европейских странах. Очень популярны в Швеции и Швейцарии. И доля зданий, обогрев которых происходит за счет термической энергии земли, растет. Мировой Энергетический комитет высказал предположение, что в передовых странах часть отопления и горячего водоснабжения, которые будут генерироваться тепловыми насосами, значительно увеличится и будет иметь показатель около 75%.

Геотермальные системы выгодны из-за того, что они располагают:

• высокой продуктивностью;
• надёжностью и долговечностью;
• экономичным, расходом электрики, используемой лишь для работы насосов и компрессора;
• полной автоматизацией и климат-контролем;
• высокой экологичностью;
• при монтаже не нужны согласования;
• взрыво-и пожаробезопасностью.

Самым популярным низкотемпературным источником, из которого удобно получать тепло, является грунт. Даже если на улице отрицательная температура, то глубже в земле эта температура всегда постоянная, около +5-+7 градусов. Так же активно потребляется ресурс природных водоёмов. Обычно температура воды в них зимой +3-+8 градусов.

На продуктивность работы теплового насоса влияет не только источник тепла и способ его получения. Существенно какая будет установлена отопительная система.

Если для отопления принять тёплые полы, тогда можно добиться наилучшего результата от работы теплового насоса. Это связано с тем, что температура, вырабатываемая тепловентилятором, на выходе обычно от 45 до 55 градусов. А это и есть рабочая температура теплоносителя в системах теплых полов. В случае использования радиаторов, работа теплового насоса будет менее результативной, и понадобиться существенно увеличить их мощность.

Так же, нужно уделить внимание качеству утепления дома и герметичности оконных и других проёмов. Улучшение этих факторов будет способствовать повышению полезнодействия от работы теплового насоса.

Устройство геотермальной установки и принцип действия теплового насоса

Рассмотрим из каких элементов состоит геотермальная система.

Геотермальная система отопления включает в себя следующие составные части:

• наружный контур;
• непосредственно тепловой насос;
• распределительная система (потребители тепла).

Наружный контур служит для отбора тепла из низкотемператруных источников (грунта или воды). Он изготавливается из трубочек большой продолжительности, по которым насосом прокачивается жидкость, так называемый теплоноситель. Для теплоносителя используют жидкости, незамерзающие при отрицательных температурах. Обычно это раствор вода плюс гликоль.

Укладка горизонтального наружного контура

Наружный контур выполняется в вертикальном или горизонтальном виде.

Вертикальный контур выполняется способом бурения скважин. Глубина скважин и их количество определяют по расчету, который учитывает площадь дома и теплотехнические характеристики внешних конструкций. В скважины вставляются трубки, заполненные теплоносителем. Скважины могут быть вертикальными или наклонными. Наклонные применяют если по показаниям геологии участка на нем нельзя глубоко бурить.

Горизонтальный контур раскладывается горизонтально и размещается на глубине ниже уровня промерзания грунта. Площадь и протяженность трубок горизонтального контура тоже предварительно рассчитываются. Ориентировочно можно сказать, что площадь, которая необходима для раскладки трубок горизонтального контура равняется 2-3 отапливаемым площадям дома. Участок, на котором раскладывается горизонтальный контур, не должен застраиваться.

Тепловой насос состоит из таких основных составляющих:

• теплообменник-испаритель;
• теплообменник- конденсатор;
• компрессор;
• расширительный клапан (дроссельный вентиль).

Работа теплового насоса основана на физическом свойстве газа: газ при сжатии нагревается, а при снижении давления остывает. Сжатие газа происходит в компрессоре. При этом повышается его давление. Чтобы понизить давление газа, его пропускают через расширительный клапан. Соответственно, температура газа таким образом уменьшается.

Теплообменник-испаритель предназначен для передачи энергии с низкой температурой, которую собрал теплоноситель наружного контура, в систему теплового насоса. Теплообменник-конденсатор передает энергию с высокой температурой, сгенерированную тепловым насосом, непосредственно в имеющуюся систему отопления (радиаторы, теплый пол, подогрев воды).

Далее рассмотрим принцип работы генерации тепла.

Процесс теплопередачи и трансформации температуры

Пункт 1. Теплоноситель, проходя по трубкам наружного контура, отбирает тепло у грунта.

Схема работы теплового насоса

Пункт 2. После этого теплоноситель попадает в Теплообменник-испаритель. Тут он нагревает газ-хладагент. Газ-хладагент закипает при низких температурах. Поглощая энергию от теплоносителя наружного контура, газ-хладагент закипает и начинает испаряться, переходя в газообразное состояние.

Пункт 3. Компрессор всасывает газ. В нем происходит сжимание газа. При этом повышается давление газа и его температура. Температура газа на входе в компрессор может быть +4°-+6° С, а на выходе из компрессора уже быть +35° — +60° С.

Пункт 4. Затем, разогретый газ попадает в теплообменник-конденсатор. Здесь тепло от горячего газа передаётся в систему отопления (п.5). При этом газ охлаждается и конденсируется.

Пункт 5. При прохождении через расширительный клапан (дроссель), давление газа понижается и он охлаждается.

Далее газ-хладагент опять поступает в теплообменник-испаритель, где нагревается теплоносителем из наружного контура, и цикл повторяется снова.

Тепловые насосы оборудованы датчиками и контролерами температуры. Ими задается желаемая температура помещения. Когда помещение нагревается до нужной температуры, то срабатывает реле и отключает работу компрессора. Если температура упадет ниже комфортной, датчик опять включает компрессор и тепловой насос продолжает продуцировать тепло.

Преимущества и недостатки установки

Преимущество геотермальных тепловых установок в том, что они открывают путь к развитию экологичных систем обогрева, независящих от газа.

Так же важно и то, что такое отопление достаточно независимое от электричества, т.к. при использовании теплового насоса потребляется минимальное количество электричества. Это связано с тем, что при работе теплового насоса электричество используется не на обогрев непосредственно, что требует большой электроёмкости. Электрика требуется только на перекачку тепла из окружающей среды в дом. Тепловой насос потребляет на 80% меньше электроэнергии, чем электрические котлы. Из 1 кВт электроэнергии, использованной на работу установки, генерируется 3-5 кВт тепла.

И это тоже очень важно, особенно в местах, где возникает необходимость ограничивать электропотребление.

Ещё одно немаловажное достоинство геотермальной установки заключается в том, что летом она превращается в устройство для охлаждения помещений.

Установка с тепловым насосом может работать в двух режимах: зима и лето. Зимой насос работает в обычном режиме: берет тепло из скважины и отдаёт его отопительной системе. Летом же его переводят в режим кондиционирования. И он работает наоборот: берет тепло из системы кондиционирования и отдаёт его земле.

Практически у геотермального теплового насоса есть только один недочет – высокая стоимость, как самого насоса, так и его монтажа. И это потребует вложения большой суммы денег на этапе её внедрения. Зато потом расходы, связанные с эксплуатацией, значительно ниже, чем если обогреваться другими, традиционными, способами.

В любом случае, применение отопления зданий с использованием геотермальных тепловых насосов – это перспективный путь развития данной отрасли, который поможет сберечь природные ресурсы и экологию земли. По мере дальнейшего внедрения подобных отопительных систем, стоимость самих установок будет снижаться.

Цена геотермального теплового насоса, обслуживание и отзывы

Стоимость установки теплового насоса зависит от многих факторов. Она состоит из цены самого насоса и оборудования для котельной плюс стоимость материалов и работ по устройству наружного контура. Для правильного определения цены отопления геотермальным тепловым насосом, необходимо сделать теплотехнический расчет, который покажет, какой мощности потребуется тепловой насос.

Мощность теплового насоса зависит от следующих факторов:

• географический район, в котором находится дом;
• отапливаемая площадь;
• тип здания и материалы конструкций;
• уровень теплопотерь;
• наличие системы вентиляции;
• количество проживающих;
• режим эксплуатации (круглогодичный, сезонный).

На стоимость так же будет влиять рельеф, состав грунтов, т.к. это отразится на стоимости земляных работ, и другие факторы.

Так же сама стоимость теплового вентилятора зависит от производителя. Тепловой насос европейского производителя будет стоить намного дороже. Но есть альтернатива европейским насосам. Тепловые насосы выпускают страны СНГ и цены этих насосов намного ниже.

Очень важным фактором влияния на цену установки теплового насоса является утепление дома. Чем качественней выполнено утепление дома, тем ниже стоимость геотермальной установки и дальнейшие расходы электроэнергии на её работу. Так же, желательно обратить внимание на систему вентиляции и сделать мероприятия для уменьшения потерь тепла через естественную систему вентиляции помещений (окна, вентканалы).

Улучшенное утепление наружных конструкций дома поможет решить ещё одну проблему. На некоторых участках ограничена мощность потребляемой электроэнергии и на них невозможно использовать ни отопление от электрического котла, ни от мощного теплового насоса, особенно если дом большой. При снижении теплопотерь дома, снижается и мощность нужного теплового насоса.

Так, например, для дома площадью 100-150 кв.м при правильном утеплении может быть достаточного теплового насоса мощностью 6кВт. Стоимость установки геотермального теплового насоса будет 10-14 тыс. долларов при использовании отечественного насоса. Отечественный насос может стоить 3-5 тыс. долларов, в то время как европейские стоят от 6-10 тыс. долларов до 20 тыс. долларов в зависимости от производителя и характеристик.

Для дома площадью 150-250 кв.м понадобится тепловой насос мощностью 12-15 кВт. Стоимость устройства системы будет уже в пределах 18-30 тыс. долларов.

40-50% от стоимости всей установки составляет устройство наружного контура. Половину стоимости наружного контура составляют материалы, а вторая половина состоит из затрат на земляные работы. Тут есть возможность часть работ выполнить самостоятельно для получения экономии. К тому же есть возможность выполнить работы по монтажу системы такого отопления в два этапа: сначала выполнить работы по устройству наружного контура, а затем уже купить сам тепловой насос и оборудовать котельную.

Обслуживание

Геотермальная система отопления пока ещё обывателям кажется чем-то необычным и сложным. Но при этом, она очень проста и нетребовательна в использовании. Техническое обслуживание её весьма простое и не составит большого труда.

Все процессы в тепловых насосах автоматизированы. Поэтому нужность ежедневного контроля его работы отсутствует. При работе теплового насоса не возникают такие опасные факторы как открытое пламя, возможные выхлопы и утечка газа. Отопительная система на тепловом насосе полностью безопасна для человека.

Система теплового насоса, работающая по принципу обычного холодильника, долговечна, в ней фактически нечему ломаться. Главный агрегат, от которого зависит надежность её работы, — это компрессор. Поэтому компрессор должен быть хорошего качества. В случае правильной установки и соблюдении правил эксплуатации, компрессор должен проработать установленное количество лет (15- 25 лет). После окончания срока эксплуатации производится замена компрессора. Стоимость компрессора ориентировочно 25% от стоимости насоса.

Обслуживание геотермальной установки состоит в том, что перед началом отопительного сезона и после него необходимо провести её осмотр, а также периодически контролировать режим работы. Практически обслуживание состоит из тех же мероприятий, которые предпринимаются для поддержания любой инженерной системы. Каких-либо особенных или сложных процедур при обслуживании геотермального теплового насоса совершать не требуется.

Нужно ежемесячно проводить внешний осмотр оборудования на предмет целостности конструкций и кабелей. Просматривать контур насоса на отсутствие возможных утечек. Периодически инспектировать состояние автоматики и показаний давления теплоносителя.

Рекомендуется раз в квартал или полгода делать анализ теплоносителя на кислотность и плотность, производить его дозаправку и, если понадобится, восстанавливать его химический состав.

Так же, как и при эксплуатации любой гидросистемы, необходимо каждые полгода досматривать состояние водяных фильтров и выполнять их чистку. Раз в год фильтр рекомендуется извлекать и проверять его целостность. Так же раз в два-три года желательно совершать химическую чистку гидросистемы и теплообменников.

Отзывы о геотермальных тепловых насосах (на основе форума)

Сергей Н.

«Установил тепловой насос «SunDue». У меня дом небольшой, около 140 м2, дачного типа. Но используется он круглый год, всю зиму на выходные туда ездим. Установил его прямо в прихожей. Не нужно было искать место для громоздкого оборудования. Во время работы его почти не слушно, никакого шума нет. Я очень доволен».

Николай П.

«Нужно сказать, что тепловой насос достаточно надежная система. У моего соседа такая система работает уже больше 10 лет. Никаких поломок и сбоев не было».

Александр Д.

«Система отопления с тепловым насосом удобна тем, что она очень легка в обслуживании и комфортна. Выставил нужные параметры, и можно ни очем не думать. Да и как-то её обслуживать, прочищать не нужно. В ней ломаться практически нечему. Газовый котел прогорит в 3 раза быстрей, чем может сломаться тепловой насос. Очень важно сразу же купить насос с хорошим компрессором».

Галина В.

«Эксплуатационные затраты на отопление и подогрев воды при тепловом насосе будут в 3-4 раза ниже чем при обогреве электрическим котлом. Это уже проверено на практике. А с учетом того, что ресурсы с каждым годом дорожают, то окупаемость такого насоса наступит ещё быстрее».

Рекомендуем видео

Принцип действия теплового насоса на видео ниже.

Рекомендуем вам еще:

Геотермальное отопление. Принцип работы, технология и устройство теплового насоса для обогрева дома и геотермального контура в составе этой системы теплоснабжения. Под ключ от ЕвроТепло78.рф

КАК ЭТО РАБОТАЕТ?

Тепловой насос – это холодильная машина (как обычный холодильник или кондиционер), задача которого является перенос тепла из одного места в другое. Обычный холодильник забирает тепло из внутренней камеры (где находятся продукты) и выводит тепло на заднюю стенку холодильника (черный радиатор). Тепловой насос работает также, он забирает из земли тепло и переносит его в ваш дом. Источником тепла служит неисчерпаемое тепло ядра нашей планеты.

Для установки теплового насоса не требуется большая строительная техника! Ваш облагороженный участок не пострадает. В любой части вашего участка в земле устанавливается кольцо диаметром 1.5 метра и глубиной 0,9 метра, в нем будут находится все подземные ПНД трубы для забора тепла из под земли. От этого кольца подводятся к вашему дому 2 пнд трубы, по одной уходит холодная жидкость, по другой приходит более теплая жидкость. В техническом помещении вашего дома устанавливается тепловой насос размером 60х50х1200 см. Он подключается к вашей системе отопления дома и к бойлеру горячей воды.

Тепловой насос экономически выгоден т.к. стоимость отопления при правильном использовании дешевле чем магистральный газ!

Несмотря на кажущуюся простоту работ, не стоит организовывать геотермальное отопление своими руками, так как не каждый может разобраться какое оборудование стоит поставить в доме Зачастую небрежность в рассчетах может привести к нежелательным последствиям. Как рассчитать потребность вашего дома в тепловой энергии, а следовательно и длинну необходимую для скважин подскажут наши менеджеры. Вам лишь необходимо набрать номер и нажать на кнопу позвонить.

ПРИЕМУЩЕСТВО ГЕОТЕРМАЛЬНОГО ОТОПЛЕНИЯ

— Затраты на электричество ниже до 80%:

на 1 кВт электроэнергии вырабатывается 4-5 кВт тепла.

— Безопаснее и дешевле газа

(до 2-х раз дешевле магистрального газа и до 6 раз дешевле газгольдера (газ пропан).

— В 12 раз быстрее подключения магистрального газа.

(установка теплового насоса 1 месяц, подключение магистрального газа (метан) 10-14 месяцев если посёлок газифицирован.)

— Безопасность

В тепловом насосе нет огнеопасных материалов и отсутствует процесс горения, нет загрязняющих выбросов, нет запаха газа.

— Простота установки

нет необходимости в получении разрешительной документации и не требует согласования (по сравнению с магистральным газом).

— Долговечность работы

срок работы теплового насоса 20-50 лет, потом меняется только компрессор в тепловом насосе.

ПОЧЕМУ Я НИКОГДА НЕ СЛЫШАЛ ПРО ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ?

В России большинство людей живут в квартирах, там есть электричество и газ. В частных домах живёт около 26% людей, почти половина этих домов газифицированные, остальные топят электричеством, дровами, пелетами, дизельным топливом, газгольдером или тепловым насосом. Поэтому о тепловых насосах в России мало кто знает.

В Финляндии в частных домах живет больше половины населения страны и там тепловые насосы используются часто.

Тепловые насосы используются в России 1980-х годов, в 1986 году «Киевнаучфильм» снял научно популярный фильм в про тепловые насосы, где всё подробно рассказано как он работает и где его применяют. Посмотреть его можно тут:

ТЕПЛОВОЙ НАСОС

Наши тепловые насосы (ЕвроТепло78) имеют ряд преимуществ по сравнению с другими производителями.

— Он имеет встроенный 7” сенсорный компьютер, с помощью его вы всегда видите всю информацию о системе отопления вашего дома, температуру ГВС, температуру на улице, температуру в системе отопления и в вашем доме.

Так же вы можете настроить его выключение и выключения, по времени (ночью электричество в 2 раза дешевле, тем самым по ночам отапливать дом дешевле), по погоде на улице (чем холоднее на улице, тем сильнее он будет топить).

— Сердце теплового насоса — это компрессор, мы используем спиральные компрессоры Copeland (США) от лидера производителя специальной версии для тепловых насосов «ZH».

Некоторые производители экономят на компрессорах и устанавливают версии для кондиционеров, которые в первую очередь рассчитаны для приготовления холода, а не тепла.

— Так же он может включать и выключать другие источники отопления (резервные).

Многие знают наш климат в Северо-Западном регионе, обычно зимой не более -10 градусов и всего 10-15 дней за всю зиму когда на улице -20…. -26 градусов.

Поэтому можно установить тепловой насос меньшей мощности.

Если у вас дом в -26 требует 15 кВт тепла, а насос установлен на 10кВт, то для получения не достающих 5 кВт тепловой насос включит электрический котёл.

Мы всегда готовы ответить на любые ваши вопросы как по телефону, так и в живую в нашем офисе.

Мы всегда готовы вам показать действующие объекты которые топятся от теплового насоса.

Например в п. Хапо-ое дом площадью 330 кв.м. отапливается Тепловым насосом серии HP10.

Геотермальное отопление дома под ключ, принцип работы, цена

Геотермальное отопление дома многие считают чем-то из области фантастики, забывая о том, что для него не требуется жить вблизи горячего гейзера, ведь даже в России зимой земля запасает достаточно тепла, чтобы отдать его теплоносителю. Основной принцип работы заключается в том, что тепло отбирается хладагентом, температура которого всегда ниже температуры почвы. Нагреваясь, он отдает разницу температур в теплообменнике, которая затем передается теплоносителю в систему отопления. Антифриз же снова возвращается в систему почвенных коллекторов, продолжая забирать тепло земли.

Классическая система забора тепла включает в себя компрессор, конденсатор и испаритель. При помощи сжатия хладагента в компрессоре достигается большее высвобождение тепловой энергии. Хладагентом в геотермальных системах обычно выступает фреон, а теплоносителем – солевой раствор.

Система геотермального отопления предполагает необходимость монтажа земляного контура, в котором циркулирует рассол антифриза. При горизонтальном расположении контура на достаточно большом участке земля снимается на глубину 1 – 3 м для укладки коллекторов. В случае ограниченной площади участка или сложном ландшафте бурят скважину глубиной от 25 до 100 м для вертикальной укладки контура.

Очень эффективна и система «вода-вода», при которой тепловой контур располагается в ближайшем водоеме либо в колодце с грунтовыми водами. Единственное ограничение – водоем должен иметь достаточную глубину, чтобы не промерзать зимой полностью.

Геотермальное отопление Геотермальное оборудование подходит не только для отопления загородного дома, но и для стабильного обеспечения его горячей водой. Непосредственный обогрев помещения производится при помощи традиционных радиаторов с горячей водой, нагревающейся в теплообменнике геотермального оборудования. Также к нему можно подключить систему «теплый пол».

Несмотря на то, что цены на геотермальное отопление, в частности, на оборудование и его монтаж, достаточно высокие, оно имеет огромную перспективу по ряду причин:

• Использование неисчерпаемой энергии;

• Высокая производительность и энергоэффективность;

• Полная экологическая и пожарная безопасность;

• Автономная работа;

• Отсутствие необходимости в регулярном обслуживании и замене теплоносителя;

• Возможность работы не только в режиме обогрева, но и кондиционирования.

Стоимость геотермального отопления для дома

Зная о том, сколько достоинств у такой системы, сразу хочется узнать, сколько стоит геотермальное отопление для дома. Все зависит от необходимых мощностей для обогрева помещений, выбранного оборудования, особенностей ландшафта местности, сложности инженерных работ. Но в любом случае, установка геотермального оборудования – процесс трудоемкий, а соответственно – дорогостоящий. Его стоимость рассчитывается отдельно для каждого конкретного случая.

Наша компания предлагает такой вид отопления домов под ключ высококвалифицированными специалистами. Мы устанавливаем оборудование только надежных, проверенных временем производителей. Обратитесь к нам – и мы произведем полный расчет стоимости геотермального отопления для вашего дома.

Мы самостоятельно производим работы по организации почвенного контура, как горизонтального, так и вертикального, осуществляем подбор насоса с необходимыми техническими характеристиками. Все оборудование устанавливается в соответствии с нормами безопасности.

Вы можете задать свой вопрос.

Геотермальные системы отопления (Геотермальное отопление дома)

При проектировании и строительстве дома надо предусмотреть и решить много вопросов. Как правило, это очень затратное дело. Попробуем сэкономить? Нет, не на качественных стройматериалах … На отоплении. Это звучит несколько необычно, но если отказаться от традиционных способов и при проектировании включить геотермальное отопление, то это даст экономию вашему бюджету в скором времени.

Геотермальное отопление дома, ставшее традиционным в странах Америки и Европы, у нас в стране считается альтернативным. По устоявшемуся мнению, геотермальное отопление ассоциируется с гейзерами, вулканами, горячими источниками.  А на территории России этот вид отопления использовать практически…невозможно, потому что недостаточно природного тепла.  Однако, геотермальный тепловой насос генерирует тепловую энергию при низких температурах и с успехом может использоваться в нашей стране.

Что такое геотермальное отопление и почему в последнее время этот вид отопления привлекает все больше внимания?

Геотермальное отопление — это отопление, при котором используются природные истоники тепла. Работа системы геотермального отопления сравнима с работой холодильной установки. Одно отличие — привычный нам рефрижератор холодильника перерабатывает энергию, охлаждая воздух, а геотермальный насос генерирует тепловую энергию.  Он может  работать даже при низких температурах.   Обратите внимание на схему, которая отображает схему работы теплового насоса.

 

Компрессор сжимает фреон, нагревает его до температуры 70-80 градусов. Через  теплообменник нагревается вода для отопления помещения. Фреон, проходит через  испаритель, расширяясь, охлаждается… и цикл повторяется.

Вопрос: как прогреть снова фреон при зимней температуре -30?

Ответ: в земле, где температура на глубине 30м около +10 градусов по Цельсию постоянна. Этой температуры достаточно, чтобы прогреть фреон. Геотермальный насос прогоняет холодную воду из вашего дома через земляной контур и возвращает вам теплую.

Особенность геотермального отопления заключается в том, что зимой он нагревает воздух, а летом охлаждает. Похоже на работу кондиционера — обеспечивает уют и комфортный тепловой режим помещения.

Сравните преимущества геотермального отопления:

— кондиционер работает без преобразования энергии, а значит, на 1 Квт электороэнергии отдает 1 Квт тепловой. Тепловой насос  преобразовывает энергию и при затрате 1 Квт электроэнергии дает 4-6 Квт тепловой.

Рассмотрим пример. Дом, площадью 250 кв. м. обогревается трубчатыми электронагревателями. При этом на обогрев дома потребуется 10-15 Квт электроэнергии. При работе геотермального отопления энергии потребуется 2,5 Квт.  Так как система геотермального отопления работает по принципу холодильной установки ( это в среднем — 20 мин в час), то потребление электроэнергии геотермальным насосом составит 0,8 Квт.

Преимущества использования  системы геотермального отопления:

— использует тепловую энергию земли, поэтому  не загрязняет окружающую среду вредными выхлопами и абсолютно экологически безопасна

— нет риска возгорания, т.к. не  происходит сгорания никакого топлива

— не разрушает целостность интерьера, фасада, потому что занимает немного места и практически незаметна

— работает без шума

— не выделяет никаких вредных или непрятных запахов

— избавляет от необходимости решать вопрос доставки и хранения топлива

— работает в автономном режиме, экономична при применении

Принцип работы системы геотермального отопления одинаков и не зависит от производителя. Геотермальные насосы могут отличаться видом, дизайном, но не коэффициентом производства тепла.

Виды геотермальных систем.

           

Геотермальная система отопления может использовать различные виды энергии земли

 1.         2.

 1. Водоемный контур предполагает наличие небольшого водоема вблизи дома. Глубина водоема 2,5 — 3 м, площадь от 200 кв. м. Спирали труб просто укладываются на дно. Это наиболее экономичный вид геотермальной установки.

2. Вертикальный контур не требует больших площадей для установки. Единственное условие — бурение скважин глубиной до 200м. Если скаважин несколько, то их глубина может быть меньше. Эта установка несколько дороже, но удобна, если площадь участка ограничена.

Традиционные системы отопления.

Наиболее широко распространенное газовое отопление.  Однако, если к участку, на котором планируется построить дом, не подведена газовая магистраль, то использование газа практически невозможно. Да, можно использовать сжиженный газ в баллонах, но насколько это не экономично и далеко не безопасно! Если все же принято решение использовать газ при отоплении дома, то сколько потребуется обойти инстанций для того, чтобы получить разрешение на установку газовой системы. К тому же, запасы «голубого топлива» с каждым годом истощаются, следовательно, дорожают. Выгодно? Нет, конечно.

Если при отоплении использовать уголь, торф, дрова, солярку… Небезопасно, хлопотно и затратно и при хранении, и при использовании. В результате сгорания образуется сажа, смола, загрязняется воздух, а если в глобальном смысле — при сгорании любого топлива образуется углекислый газ, который способствует усилению «парникового» эффекта на планете.

Ну, конечно, возможны возражения — для установки геотермального отопления требуется бурить скважины, да и сама установка в несколько раз дороже, чем традиционные системы отопления. Да, это правда. Но если учесть, что геотермальная установка за счет экономии электроэнергии оправдает  затраты в течении 5-7 лет, ее экологическую безопасность, то ее рентабельность очевидна.

Использование геотермального отопления в мире.

Впервые широкое применение геотермального отопления началось в США во время экономического кризиса в конце 80-х годов прошлого века. Сначала это было достаточно дорогая установка и устанавливалась она в элитных домах Америки. Технология производства систем геотермального отопления развивалась, и, следовательно, становилась дешевле. Сегодня геотермальное отопление применяется в станах Америки повсеместно. Геотермальное отопление «покорило» и Европу. Если в 1980 г.  в Европе насчитывалось 150 тыс геотермальных установок, то к 1993 г. их уже 12 миллионов… Сегодня люди во всем мире выбирают более экономичное отопление!

Выбор за вами!

Геотермальный тепловой насос — Принцип работы и экономика

Геотермальные тепловые насосы, которые также часто называют земными, водными или наземными тепловыми насосами, используются уже почти 70 лет, начиная с 1940-х годов. Эти насосы используют умеренную температуру земли как для обогрева, так и для охлаждения. Температура под поверхностью земли остается относительно постоянной в течение всего года, обычно в диапазоне от 45 ° F (7 ° C) до 75 ° F (21 ° C), что означает, что зимой температура почвы выше, чем воздух, и поэтому используется для отопления, а летом температура земли ниже по сравнению с воздухом, и поэтому используется для охлаждения.

Как работают геотермальные тепловые насосы? Их принцип работы намного проще, чем многие думают, и геотермальные тепловые насосы в основном имеют тот же принцип работы, что и кондиционеры или холодильники, за счет передачи тепла. Проще говоря, геотермальные тепловые насосы могут передавать тепло из прохладного помещения в теплое, против естественного направления потока, или они могут увеличивать естественный поток тепла из теплого помещения в более прохладное, что зависит от того, они используются для обогрева (зимой) или для охлаждения (летом).

Здесь также следует упомянуть разницу между геотермальными тепловыми насосами и воздушными тепловыми насосами (например, компрессором). В то время как тепловой насос с воздушным источником передает тепло наружному воздуху или от него, геотермальный тепловой насос обменивается теплом с землей, что делает этот процесс намного более эффективным, поскольку температура под землей намного более постоянна по сравнению с температурами воздуха, которые значительно меняются в течение года.

Геотермальные тепловые насосы могут быть как системами открытого, так и закрытого типа.Системы с открытым контуром забирают колодезную воду для использования в качестве источника тепла или радиатора, а после использования возвращают эту колодезную воду в дренажное поле или другой колодец. В системах с замкнутым контуром используется вода и раствор антифриза, циркулирующие в заземляющем контуре трубы для извлечения тепла из земли. Контуры заземления могут быть установлены в вертикальном колодце или горизонтальном контуре. Горизонтальная петля обычно является наиболее рентабельной, а вертикальная петля сегодня используется только там, где мало места на площадке или когда поверхностные породы затрудняют бурение из-за высоких затрат на бурение.

Большинство людей хотят знать о геотермальных тепловых насосах, сколько они стоят. Цена установки геотермальной системы во многих случаях как минимум вдвое превышает цену обычной системы. В среднем геотермальная система с тепловым насосом стоит около 2500 долларов за тонну мощности, а среднему домашнему хозяйству потребуется трехтонная установка стоимостью около 7500 долларов. Это не окончательная стоимость, так как вам также необходимо добавить затраты на бурение, и эти затраты могут значительно варьироваться в зависимости от района, в котором вы живете, и качества местности.Если, например, ваша система должна быть пробурена вертикально глубоко под землей, затраты на бурение будут значительными, поэтому общая стоимость бурения может составлять от 10 000 до 30 000 долларов или даже больше.

Как вы можете видеть, затраты на установку относительно высоки, но разница обычно окупается в экономии энергии через 3-10 лет, что вполне приемлемо, особенно с учетом того, что срок службы системы оценивается в 25 лет для внутренних компонентов и 50+ лет для земли. петля. Компоненты внутри дома небольшие и легко доступны для обслуживания, а вся система работает бесшумно, потому что в отличие от кондиционеров в этих системах нет внешних конденсаторных агрегатов.

Каждый год в Соединенных Штатах устанавливается около 50 000 новых геотермальных тепловых насосов, а во всем мире в настоящее время установлено более миллиона единиц, обеспечивающих около 12 ГВт тепловой мощности, с ежегодным темпом роста 10%.

Каковы принципы геотермального охлаждения?

Охлаждение дома с помощью мощности геотермального теплового насоса — один из самых надежных и энергосберегающих методов кондиционирования воздуха. По оценкам Министерства энергетики США, геотермальные тепловые насосы работают в три-четыре раза эффективнее, чем стандартные воздушные тепловые насосы.Они также обладают необычайной долговечностью: компоненты внутреннего теплового насоса могут прослужить 20 лет, а змеевики в земле — более 50. Геотермальная энергия также производит мало выбросов, что также делает ее хорошей идеей для окружающей среды.

Но как геотермальная энергия охлаждает дом? Мы объясним удивительно простой способ, которым геотермальный тепловой насос обеспечивает такое же мощное охлаждение, как и любой стандартный кондиционер.

Если вы хотите начать работу с геотермальным охлаждением в Нью-Хейвене, штат Коннектикут, свяжитесь с нашими техническими специалистами в Celco Heating and Air Conditioning. Мы помогаем клиентам круглый год с 1976 года.

Как работает геотермальное охлаждение

Основным принципом геотермального охлаждения является теплообмен , который также используется в кондиционерах и тепловых насосах с воздушным источником тепла. Геотермальные системы домашнего комфорта — это разновидности тепловых насосов: они перемещают тепло из одного места и передают его в другое. Однако стандартный тепловой насос использует воздух в качестве среды для теплообмена. В жаркую погоду тепловой насос отводит тепло из воздуха в помещении и направляет его в наружный воздух, снижая температуру в помещении.В холодную погоду происходит обратный процесс.

Геотермальный тепловой насос, однако, представляет собой наземный тепловой насос : он использует тепло земли для половины процесса теплообмена. Летом комнатный блок поглощает тепло за счет испарения, как и кондиционер. Но он перемещает тепло через заполненные водой змеевики вниз в землю и откладывает его там. Катушки заземления зарыты на 10 футов или глубже под поверхностью, где температура стабилизируется на отметке 55 ° F.Благодаря стабильной температуре геотермальные тепловые насосы достигают высокого КПД; им не нужно беспокоиться о колебаниях температуры в воздухе, которые могут затруднить теплообмен. Это особенно важно зимой, когда тепловой насос переключается из режима охлаждения в режим нагрева; низкие температуры зимы в Коннектикуте не влияют на работу теплового насоса, работающего на земле, потому что температура под землей остается прежней.

Профессиональная геотермальная установка

Работа, необходимая для установки геотермального теплового насоса, является интенсивной и требует много времени.Доверьте это только опытным установщикам, которые сделают работу максимально гладкой и быстрой. Чтобы получить качественную установку для геотермального охлаждения в Нью-Хейвене, штат Коннектикут, свяжитесь с Celco Heating and Air Conditioning прямо сейчас. Мы также ремонтируем и обслуживаем геотермальные тепловые насосы, поэтому вы можете рассчитывать на то, что мы позаботимся о вашей системе на долгие годы.

Теги: Геотермальное охлаждение, Нью-Хейвен
Пятница, 16 мая 2014 г., 12:36 | Категории: Кондиционер |

Как работают геотермальные тепловые насосы • Earth River Geothermal, Inc.

Геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха — часто задаваемые вопросы
Геотермальные системы — подробный обзор

Energy 101: Геотермальные тепловые насосы

Как работает геотермальное отопление и охлаждение

В геотермальных тепловых насосах нет ничего волшебного. Геотермальный тепловой насос в основном работает так же, как и любой другой тепловой насос. Тепловые насосы — это машины, которые используют цикл охлаждения (такой же, как в вашем холодильнике) для передачи тепла — они делают его горячим с одной стороны и холодным с другой. Зимой вы хотите, чтобы в вашем доме было жарко, а на улице — холодно, а летом — наоборот.

Особенность геотермальных тепловых насосов заключается в том, что они связаны с землей, а не с внешним воздухом. В Мэриленде температура на глубине 10 футов под землей составляет постоянные 57 градусов, что является отличной температурой для геотермальной системы. Когда на улице холодно, обычные тепловые насосы становятся все менее и менее эффективными, потому что они пытаются передавать тепло в ваш дом от холодного наружного воздуха, что неэффективно и дорого, если не невозможно.

Геотермальные тепловые насосы не имеют этой проблемы, потому что они передают тепло от относительно теплой земли с температурой 57 градусов. Кроме того, геотермальные тепловые насосы используют воду в качестве теплоносителя. Вода передает тепло в 200 раз лучше, чем воздух (воздух на самом деле является изолятором). Вуаля, благодаря соединению геотермального теплового насоса с землей теперь у вас есть суперэффективный способ генерировать тепло зимой. Летом цикл хладагента меняется на противоположный, и у вас есть суперэффективный способ охлаждения вашего дома.Хорошо, может быть, здесь есть немного магии, но это хорошая магия, которая экономит ваши деньги и заставляет чувствовать себя комфортно.

Узнайте больше о геотермальных тепловых насосах из грунтовых источников, прочитав статью под названием «Геотермальное отопление и охлаждение в Мэриленде», в которой представлена ​​геотермальная энергия на реке Земля.

• Программа геотермальных технологий Министерства энергетики США: геотермальные тепловые насосы
• Как работает геотермальная система отопления и охлаждения с водяной печью

Водяная печь — Геотермальные системы отопления и охлаждения Видео

Возобновляемые источники энергии в жилищном секторе

Геотермальные тепловые насосы работают за счет использования возобновляемой солнечной энергии, хранящейся в земле, что обеспечивает экономию до 72% затрат на отопление и охлаждение . Хотя геотермальный тепловой насос работает аналогично стандартному тепловому насосу, он обменивается теплом с землей, а не с наружным воздухом. Температура наружного воздуха может сильно варьироваться от дня к ночи или от зимы к лету, в то время как температура всего в нескольких футах ниже поверхности земли круглый год в среднем составляет от пятидесяти семи до семидесяти градусов по Фаренгейту.

Чтобы понять, почему это так важно, давайте посмотрим на традиционные системы кондиционирования. Чтобы охладить ваш дом, обычная система собирает тепло в помещении и выводит его наружу.К сожалению, летние температуры могут легко достигать девяноста или ста градусов, что означает, что наружный воздух уже наполнен теплом и не склонен принимать больше. Процесс обмена становится все труднее и труднее. В результате обычный тепловой насос или кондиционер становится наименее эффективным именно тогда, когда вам нужно, чтобы он был наиболее эффективным.

Компания

Earth River Geothermal устанавливает исключительно вертикальные геотермальные системы отопления и охлаждения с замкнутым контуром
в штате Мэриленд.

Как работает геотермальное охлаждение

Геотермальная установка никогда не видит жаркого летнего воздуха. Он собирает тепло из вашего дома и перемещает его на более прохладную землю 57 °. Не имеет значения, насколько сильно меняются внешние условия; земля остается относительно постоянной. Благодаря постоянной температуре земли, геотермальный тепловой насос более чем в два раза эффективнее охлаждает, чем любой обычный тепловой насос или кондиционер.

Как работает геотермальное отопление

Для обогрева вашего дома обычный тепловой насос реверсирует, собирая наружное тепло из воздуха и перемещая его в помещение.К сожалению, по мере того, как зимние температуры падают, тепла для сбора становится все меньше и меньше. Опять же, процесс обмена усложняется, и тепловой насос становится наименее эффективным именно в то время, когда это необходимо для максимальной эффективности. Геотермальная установка никогда не видит холодного зимнего воздуха. Он извлекает из резервуара с гораздо более высокой температурой 57 °, концентрирует его и перемещает в ваш дом.

КПД геотермального теплового насоса

И в отличие от традиционной печи, которая возвращает менее 96 ¢ тепла на каждый доллар, потраченный на сжигание дорогого, загрязняющего ископаемого топлива, геотермальный тепловой насос возвращает до пяти долларов тепла на каждый доллар, потраченный на электричество.Это потому, что, в отличие от печи, геотермальный тепловой насос не вырабатывает тепло за счет сгорания — он просто собирает и перемещает его.
Теперь, когда вы знаете о преимуществах использования Земли, давайте посмотрим, как это достигается. Геотермальная система использует серию подземных труб, называемых «петлей». Контур заземления устраняет необходимость в ископаемом топливе. Это сердце геотермальной системы и ее самое большое преимущество перед обычными технологиями отопления и охлаждения.

Геотермальные системы с замкнутым циклом

В системах с замкнутым контуром раствор на водной основе циркулирует через коллекцию подземных труб из полиэтилена высокой плотности малого диаметра. Есть три основных типа замкнутых систем. Там, где пространство ограничено, используются вертикальные петли. Ну, буровое оборудование используется для бурения скважин небольшого диаметра, глубиной от ста до четырехсот футов. Горизонтальные петли обычно предпочтительнее, когда доступно больше места. Трубы укладываются в траншеи длиной от 100 до 400 футов. Если поблизости есть водоем, его можно использовать для создания петли пруда. Катушки труб просто кладут на дно пруда или озера для улавливания геотермальной энергии.

Геотермальные системы открытого цикла

Системы с открытым контуром — вариант, если вода много и мало минералов. Эти системы используют грунтовые воды из колодца в качестве прямого источника энергии.

Экологичность и экономичность

Геотермальные системы признаны Агентством по охране окружающей среды США как наиболее экологически чистая, экономичная и энергоэффективная из имеющихся технологий обогрева и охлаждения. Геотермальные тепловые насосы помогают электроэнергетическим компаниям значительно сократить пиковые нагрузки. Снижая потребность в электроэнергии, геотермальные системы уменьшают потребность в новых электростанциях, которые обычно работают на угле или природном газе. По сравнению с системой электрического сопротивления, типичный дом площадью 2 500 квадратных футов с геотермальной системой может сэкономить электроэнергетической компании более девяти тонн угля в год.

Эти системы также минимизируют угрозы кислотных дождей, загрязнения воздуха, парникового эффекта и проблемы глобального потепления, напрямую связанные со сжиганием ископаемого топлива.Фактически, установка единой геотермальной установки — это экологический эквивалент посадки семисот пятидесяти деревьев или удаления автомобилей с дороги.

Как видите, есть много причин для перехода на геотермальный тепловой насос. Это самая эффективная из имеющихся систем кондиционирования. Это экологически чистый. У него самый долгий срок службы… и он обеспечивает тихий комфорт. Вот почему мы называем это умным с нуля!

Как работают геотермальные тепловые насосы

Геотермальные системы обеспечивают высокий комфорт. Точное распределение комфортного воздуха в течение всего года устраняет горячие и холодные точки. Зимой вы будете наслаждаться теплым воздухом без горячих дутьев, связанных с печами. По сравнению с воздушным тепловым насосом воздух, поступающий в ваш дом через геотермальный тепловой насос, намного теплее, и больше нет шумных уличных вентиляторов, работающих днем ​​и ночью.
Тепловые насосы «геотермальная вода — воздух» также вырабатывают бесплатную горячую воду для бытовых нужд , что дополнительно снижает коммунальные расходы.

Эти системы также делают использование лучистого теплого пола рентабельным в эксплуатации — впервые — благодаря тому, что котлы больше не требуются.

Это особенно полезный опыт, позволяющий повысить комфорт вашего собственного дома, сократить выбросы углекислого газа и в то же время сэкономить деньги на счетах за коммунальные услуги. Каждый из наших клиентов доволен своим переходом на геотермальное отопление и охлаждение.

Давайте посмотрим, что мы можем для вас сделать!

Все, что вам нужно знать о домашнем геотермальном отоплении и охлаждении

Спонсируемый

Опубликовано 17 марта 2019 г. | по спонсорскому контенту

17 марта 2019 г., автор: Sponsored Content

---

Стив Хэнли

Слышали ли вы о домашнем геотермальном отоплении и охлаждении? Это энергетическая система, которая может сэкономить домовладельцам серьезные деньги на счетах за коммунальные услуги.

К сожалению, многие люди никогда не слышали о домашней геотермальной энергии или не понимают ее. Многие думают, что это как-то связано с улавливанием тепла вулканов или гейзеров.

Это было бы довольно сложно осуществить для большинства домовладельцев, и это серьезно ограничило бы количество людей, которые могли бы воспользоваться преимуществами геотермальной энергии.

К счастью, вам не нужно жить где-то рядом с действующим вулканом, чтобы установить эффективную и экономящую деньги домашнюю геотермальную систему.

Домашнее геотермальное отопление и охлаждение на самом деле довольно просто. Вот как это работает.

Как работает домашняя геотермальная энергия?

Температура земли на 10 футов ниже уровня поверхности является постоянной 55 градусами по Фаренгейту круглый год.

Когда воздух снаружи вашего дома ниже нуля, всего на 10 футов ниже заснеженной земли, температура все еще 55 градусов. Или, когда лето приносит 96-градусную погоду, земля под вашим домом остается устойчивой при 55-градусной.

Вы, наверное, испытывали это явление дома, даже не осознавая этого. Когда вы заходите в подвал в жаркий день, там приятно и прохладно, потому что земля по ту сторону фундамента, как вы уже догадались, имеет температуру 55 градусов.

Зимой даже неотапливаемый подвал остается относительно теплым из-за постоянной 55-градусной изоляции от окружающей земли.

Геотермальные системы, такие как система Dandelion Energy, используют эту естественную константу.Они используют постоянную температуру вокруг любого дома, чтобы нагреть или охладить его по мере необходимости.

Хотя это называется геотермальной энергией, геотермальные и другие домашние геотермальные системы не производят электричество. Они используют постоянную температуру земли для обогрева или охлаждения вашего дома.

Различия между геотермальными системами

Хотя многие геотермальные системы похожи, между ними есть различия. Некоторые использовали замкнутую или разомкнутую систему, водоемы или контуры заземления с тонкой катушкой.

У различных конфигураций контура геотермального отопления дома есть свои плюсы и минусы. Инженеры Dandelion используют системы с обратной связью. Они считают их наиболее эффективным и безопасным вариантом для домовладельцев.

Когда установлена ​​система «Одуванчик», замкнутые трубы с водным раствором закапываются в землю под вашим домом. «Замкнутый контур» означает, что трубы подводят только к вашему дому. Они не подключены к более крупной инфраструктуре и не взаимодействуют с любыми жидкостями вне вашей системы.

Когда эта вода циркулирует по трубам Одуванчика, водный раствор внутри труб меняет температуру. Зимой этот раствор на 55 градусов теплее наружного воздуха.

Система

Dandelion протягивает этот теплый раствор по трубам и использует тепловой насос для нагрева воздуха в вашем доме. Это позволяет настроить воздух в доме на любую желаемую температуру.

Тот же принцип работает в обратном порядке летом, когда система Dandelion использует температуру земли для охлаждения воздуха в вашем доме.

Неважно, свежий ли на улице 65 градусов или жареный 88 градусов. Ваша геотермальная система позволяет легко чувствовать себя дома.

Действительно ли геотермальная энергия того стоит?

В США на отопление и охлаждение жилых и коммерческих зданий приходится около 11 процентов общих выбросов углекислого газа в стране.

Домашние геотермальные системы создают нулевые выбросы углерода. В течение года использование одной системы Dandelion Energy сокращает выбросы углерода в количестве, равном удалению двух автомобилей с дороги.

Эти чудеса инженерной мысли безопаснее для вашего дома, чем традиционные системы отопления и охлаждения. С геотермальной системой Dandelion нет риска взрыва или утечки угарного газа, которые могут поставить под угрозу вашу семью.

Стоимость геотермального отопления и охлаждения

В то время как цена на электроэнергию, нефть или природный газ колеблется, стоимость эксплуатации геотермальной системы практически не меняется. Затраты на электроэнергию геотермальной системы невысоки и редко меняются от месяца к месяцу.

Несмотря на их многочисленные преимущества, установка традиционной геотермальной системы для типичного дома раньше стоила до 50 000 долларов и более.

Однако инженеры Dandelion, дочернего предприятия проекта Google X, решили снизить эти затраты. Благодаря их изобретательности геотермальные системы теперь доступны большему количеству домовладельцев.

Вместо использования больших буровых установок, подобных тем, которые используются для бурения артезианских скважин, Dandelion начал экспериментировать с более мелкими и более эффективными сверлами, которые делают одно или два глубоких отверстия шириной всего в несколько дюймов.

Компания затем вставляет U-образные трубы в эти отверстия. Это нововведение занимает меньше места и меньше беспокоит клиентов Dandelion.

Используя новое оборудование, монтаж труб контура заземления можно выполнить за один день вместо недели, что сэкономит время и деньги клиентов.

Полная геотермальная система для дома с одуванчиками обычно стоит от 18 000 до 20 000 долларов. У Dandelion есть план финансирования без предоплаты, позволяющий домовладельцам установить геотермальную систему без предоплаты и с оплатой около 135 долларов в месяц.

Это значительно меньше текущих счетов за коммунальные услуги.

Получите больше ответов на свои вопросы о геотермальных источниках и одуванчиках, посетив страницу часто задаваемых вопросов об одуванчиках, прочитайте больше в их блоге или свяжитесь с ними здесь.

Этот пост поддержан Dandelion; изображения и видео от компании

---

Заполните наш трехминутный опрос читателей!

Цените оригинальность CleanTechnica? Подумайте о том, чтобы стать участником, сторонником или представителем CleanTechnica — или покровителем Patreon.

Подпишитесь на нашу бесплатную ежедневную рассылку, чтобы не пропустить ни одной новости.

Есть совет для CleanTechnica, вы хотите сделать рекламу или предложить гостя для нашего подкаста CleanTech Talk? Свяжитесь с нами здесь.

---

Последний выпуск

Обсуждения CleanTech

---

Теги: Алфавит, Одуванчик, Энергия одуванчика, геотермальная, геотермальная энергия, Google X, отопление, домашняя геотермальная энергия, Домашняя геотермальная энергия с энергией одуванчика, HVAC

Об авторе

Спонсируемый контент CleanTechnica и наша материнская компания Important Media время от времени выбирают для работы с избранными клиентами платную рекламу на сайтах нашей сети.Это аккаунт для всего платного контента. Для получения информации о платных услугах свяжитесь с нашим менеджером по работе с клиентами Скоттом Куни.

Геотермальное охлаждение — все, что вам нужно знать

Знаете ли вы, что летом можно использовать двор для охлаждения дома?

В этом посте мы подробно расскажем обо всем, что касается геотермального переменного тока: что это такое, как он работает, чем он отличается от обычных систем переменного тока и чем он отличается от геотермального отопления.Мы также поможем вам понять некоторые из основных преимуществ геотермального кондиционера, включая эффективность, стоимость, удобство, комфорт и экологичность.

Я думал, геотермальная энергия для отопления вашего дома. Можно ли использовать геотермальную энергию для охлаждения ?

Да! Ваш геотермальный тепловой насос на самом деле представляет собой систему HVAC «два в одном», используемую как для отопления, так и для охлаждения. Несмотря на вводящее в заблуждение название, геотермальные насосы « heat » столь же эффективны для охлаждения вашего дома летом, как и для обогрева его зимой!

Как работает геотермальное охлаждение?

Напомним, геотермальное отопление работает, перемещая теплопроводящую жидкость по подземному контуру труб под вашим домом или рядом с ним.Это позволяет жидкости собирать тепловую энергию, накопленную в Земле от солнца. Это хорошо работает даже в самые холодные зимы, потому что температура земли ниже линии замерзания составляет 55 градусов по Фаренгейту в течение всего года. Тепло возвращается обратно в насос, а затем равномерно распределяется по всему дому с помощью воздуховодов.

Теперь у нас большой вопрос: как тот же геотермальный тепловой насос, который обогревает ваш дом зимой, также производит кондиционер летом?

По сути, процесс теплопередачи работает в обратном направлении.Вот краткое объяснение: поскольку воздух циркулирует в вашем доме, тепловой насос отводит тепло из воздуха и передает его жидкости, которая циркулирует в земле. Поскольку земля имеет более низкую температуру (55 ° F), тепло от жидкости передается на землю. Ощущение, когда в ваш дом дует холодный воздух, является результатом процесса удаления тепла из циркулирующего воздуха, передачи этого тепла земле и возврата холодного воздуха обратно в ваш дом.

Вот немного более длинное объяснение: цикл начинается, когда компрессор внутри вашего теплового насоса увеличивает давление и температуру хладагента.Этот горячий хладагент проходит через конденсатор, где он контактирует с жидкостью контура заземления и передает тепло жидкости. Затем эта жидкость циркулирует по трубопроводу контура заземления, где отдает тепло земле.

Но вернемся к тепловому насосу. После передачи тепла контурам заземления хладагент проходит через расширительный клапан, который снижает как температуру, так и давление хладагента. Теперь холодный хладагент проходит через змеевик испарителя и вступает в контакт с горячим воздухом внутри вашего дома.Тепло из воздуха внутри поглощается холодным хладагентом, оставляя только холодный воздух. Этот цикл повторяется, пока ваш дом не достигнет желаемой температуры.

Чем отличается геотермальное охлаждение от обычного кондиционирования воздуха?

КПД

Когда дело доходит до эффективности, геотермальный кондиционер намного превосходит обычный центральный кондиционер. Ваш геотермальный тепловой насос не тратит впустую электроэнергию, пытаясь перекачивать горячий воздух из помещения в и без того жаркую улицу; вместо этого он легко выделяет тепло в прохладное подземелье.

Как вы понимаете, ваш геотермальный тепловой насос всегда будет эффективно охлаждать ваш дом даже в самое жаркое лето. Установка геотермального кондиционера может снизить потребление электроэнергии на 25-50 процентов! Использование геотермального охлаждения — отличный способ избежать болезненных скачков счетов за коммунальные услуги в предстоящие жаркие летние месяцы.

Чем выше коэффициент энергоэффективности (EER), тем больше энергии вы получаете от своей системы HVAC по сравнению с тем, сколько энергии требуется для ее работы.Система HVAC с EER 3,4 находится в точке безубыточности, где она производит столько энергии, сколько требуется. Геотермальные системы переменного тока обычно имеют EER от 15 до 25, в то время как даже самые эффективные традиционные системы переменного тока имеют EER только от 9 до 15!

Возможно, вы слышали о некоторых других методах измерения эффективности, таких как сезонный EER (SEER) и коэффициент производительности (COP). Однако все эти аббревиатуры — всего лишь запутанный результат нестандартизации в отрасли.По сути, все они выполняют одну и ту же функцию. Таким образом, независимо от того, какой метод измерения вы используете, рейтинги эффективности систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха остаются неизменными, и геотермальные источники энергии всегда побеждают.

Чем эффективнее ваша система HVAC, тем больше вы получите от своих вложений! Выбор эффективной системы HVAC с высоким EER, такой как геотермальный кондиционер, поможет вам минимизировать ежемесячные счета за охлаждение.

Стоимость

Важно отметить разницу между авансовыми и эксплуатационными затратами: авансовые затраты переводятся как единовременные затраты (или множественные единовременные затраты, если вы выберете рассрочку), а эксплуатационные затраты повторяются ежемесячно.Обычные системы HVAC, как правило, имеют более низкие первоначальные затраты, но более высокие эксплуатационные расходы, в то время как обратное верно для геотермальных систем HVAC.

В конце концов, геотермальный кондиционер обычно оказывается намного более доступным, чем обычный кондиционер, потому что после более высоких первоначальных затрат возникают очень низкие эксплуатационные расходы. Экономия на эксплуатации геотермального переменного тока становится очевидной, когда вы видите свой счет за электроэнергию: геотермальные тепловые насосы снижают потребление электроэнергии летом!

Самое приятное то, что через несколько лет ваша геотермальная система в конечном итоге окупится экономией! Мы называем это время «сроком окупаемости».

Другими важными соображениями относительно затрат являются федеральные, государственные и коммунальные льготы, предлагаемые домовладельцам, которые переходят на геотермальные системы ОВКВ с традиционных систем. Геотермальная энергия не сжигает ископаемое топливо для обогрева и охлаждения зданий, поэтому в программах использования возобновляемых источников энергии часто используются финансовые стимулы для дальнейшего поощрения домовладельцев к модернизации и экологичности. Эти финансовые стимулы дополнительно снижают первоначальные затраты на геотермальную энергию, в то время как эксплуатационные расходы остаются прежними. Это означает, что ваш геотермальный «период окупаемости» сокращается еще больше за счет финансовых стимулов — в некоторых случаях он может достигать пяти лет!

Удобство

Geothermal — это чистое удобство по сравнению с обычными системами HVAC.Если бы вы могли упростить и сократить количество деталей, необходимых для достижения тех же результатов, почему бы вам этого не сделать? В обычных системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха разные приборы выполняют разные функции. Эти различные движущиеся части играют свою роль в зависимости от сезона.

Возможно, вы отапливаете свой дом с помощью центральной печи, работающей на природном газе, электричестве или даже масле. Или, может быть, у вас есть котел, работающий на природном газе, топливе или масле. Возможно, вы используете газовые или электрические обогреватели в дополнение к дровяной печи или камину.

Летом это оборудование не используется, и ваше внимание обращается на центральный кондиционер с его различными частями, как внутри, так и снаружи. Как минимум, для обычного отопления и охлаждения требуются две совершенно разные системы для разных сезонов.

Геотермальная система состоит всего из двух частей: контура заземления и теплового насоса. Эта простая, понятная и удобная система может обеспечивать как нагрев , так и охлаждение , ​​что экономит ваши деньги, пространство и так много головной боли.Вместо того, чтобы устанавливать, эксплуатировать и обслуживать как минимум два отдельных оборудования HVAC в вашем доме, у вас может быть просто одно, которое обслуживает ваш дом круглый год.

Обслуживание и срок службы

Обычные системы центрального кондиционирования обычно служат от 12 до 15 лет. Часто основные компоненты значительно ухудшаются в течение первых 5-10 лет, вызывая неуклонное снижение эффективности. Они также требуют более регулярного технического обслуживания и с большей вероятностью будут повреждены, поскольку компрессор подвергается воздействию элементов.

Насос геотермальной системы охлаждения служит более 20 лет, а подземная система замкнутого контура служит более 50 лет. В течение этого времени они также требуют очень небольшого обслуживания, если вообще требуют. Не подвергаясь воздействию элементов, элементы, обеспечивающие работу геотермальной системы, служат дольше и в течение этого времени сохраняют отличную эффективность.

Одной из причин продления срока службы геотермальной системы является ее защита от внешних воздействий: контуры заземления находятся глубоко под землей, а тепловой насос находится в закрытом помещении.Обе части геотермальной системы с гораздо меньшей вероятностью пострадают от сезонных повреждений из-за колебаний температуры и неблагоприятных погодных условий, таких как снег и град.

В отличие от этого, обычные блоки переменного тока оставляют над землей и вне помещений, поэтому воздействие элементов вызывает повышенный износ. В результате рекомендуется регулярное техническое обслуживание системы, если оно не требуется.

Комфорт

Обычные блоки переменного тока имеют репутацию шумных, но не секрет, почему они такие громкие, как они есть.Обычные блоки переменного тока ведут непрекращающуюся тяжелую борьбу с наукой, перекачивая тепло из помещения в жаркое на открытом воздухе и потребляя при этом огромное количество энергии.

Геотермальные системы кондиционирования намного тише, потому что они направляют горячий воздух в помещении в прохладную землю. Вместо того, чтобы беспокоиться о перегрузке кондиционера, вы можете расслабиться и насладиться освежающим комфортом тихого, прохладного дома летом.

Какое влияние на окружающую среду и здоровье оказывает геотермальный кондиционер?

Геотермальное охлаждение не оказывает отрицательного воздействия на здоровье, а также отрицательного воздействия на окружающую среду!

Геотермальные системы HVAC используют только температуру земли и электричество для выработки тепла или переменного тока для вашего дома.В некоторых случаях геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха все еще не могут быть полностью возобновляемыми, поскольку некоторые поставщики коммунальных услуг поставляют электроэнергию только из невозобновляемых источников энергии.

Однако вы можете быть уверены, что косвенное использование невозобновляемой энергии геотермальной системой по-прежнему меньше, чем прямое использование ископаемого топлива в любых традиционных системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в больших количествах. Таким образом, в целом использование геотермальной энергии вместо обычного кондиционера снижает ваш экологический след.

Геотермальная энергия также лучше, чем обычные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, когда дело касается воздействия на здоровье человека.Когда вы включаете обогрев зимой, обычные системы отопления на основе сжигания выделяют в качестве побочного продукта окись углерода, которая является ядовитой и вызывает болезнь или даже смерть. Окись углерода не имеет запаха, вкуса и цвета, поэтому ее часто невозможно обнаружить, пока не станет слишком поздно.

Между тем геотермальные системы HVAC вообще не сжигают ископаемое топливо ни зимой, ни летом. С геотермальной энергией нет опасности для здоровья ни вам, ни вашим близким!

Более того, качество воздуха внутри вашего дома остается чистым, поскольку в нем отсутствуют пары или твердые частицы, образующиеся при сжигании ископаемого топлива.

В широком смысле это относится не только к качеству воздуха в вашем доме, но и к нашей атмосфере в целом. Переход на геотермальную систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха — одно из самых эффективных действий, которые вы можете сделать для поддержания более здоровой окружающей среды. Только кондиционеры в США ежегодно выбрасывают в атмосферу более 100 миллионов тонн углекислого газа.

Подходит ли вам геотермальная энергия?

Geothermal — это здоровая, безопасная и устойчивая альтернатива обычным системам кондиционирования воздуха, которые имеют негативные последствия как для окружающей среды, так и для здоровья человека.

Думаете о переходе на геотермальный кондиционер на лето? Пришло время обратиться за дополнительной информацией о геотермальном охлаждении для вашего дома. Свяжитесь с нами здесь!

Как работает геотермальная энергия »Geothermal Energy Options, LLC

Геотермальные системы работают, используя постоянную энергию Земли для обогрева и охлаждения вашего дома

Геотермальная система отопления и охлаждения использует постоянную температуру почвы или воды, находящейся под вашим домом, для ее нагрева и охлаждения.Геотермальные тепловые насосы, также называемые геотермальными тепловыми насосами, GeoExchange, заземленными, наземными или водными тепловыми насосами, используются с конца 1940-х годов. В качестве обменной среды в нем используется постоянная температура земли, в отличие от других систем, использующих температуру наружного воздуха. Это позволяет системе достигать довольно высокого КПД (от 300 до 400 процентов) даже в самые холодные зимние ночи.

Основное преимущество наземных тепловых насосов заключается в том, что они концентрируют естественное тепло, а не производят тепло за счет сжигания ископаемого топлива.

Технология основана на том факте, что земля (под поверхностью земли) остается при относительно постоянной температуре в течение всего года, теплее воздуха над ней зимой и прохладнее летом, что очень похоже на пещеру. Геотермальная система использует это преимущество, передавая тепло, накопленное в земле или грунтовых водах, в здание зимой и передавая его из здания обратно в землю летом.

Другими словами, земля действует как источник тепла зимой и отвод тепла летом.Система включает три основных компонента.

Геотермальные системы имеют множество преимуществ.

Геотермальная система отопления и охлаждения использует постоянную температуру грунта, расположенную под вашим домом, для его обогрева и охлаждения. Это более эффективно, дешевле и лучше для окружающей среды, чем традиционные системы отопления и охлаждения.

Узнать больше

Заземление

Используя землю в качестве источника / отвода тепла, ряд соединенных труб, обычно называемых «контуром заземления», закапывают в землю около или вокруг кондиционируемого здания.Петлю закапывают либо вертикально, либо горизонтально. В нем циркулирует хладагент, который поглощает тепло от окружающей почвы или отдает тепло окружающей среде, в зависимости от работы системы.

Подсистема теплового насоса

Для отопления геотермальный тепловой насос отводит тепло от хладагента в заземлении, концентрирует его и затем передает в здание. Для охлаждения процесс обратный.

Подсистема распределения тепла

Обычные воздуховоды обычно используются для распределения нагретого или охлажденного воздуха от геотермального теплового насоса по всему зданию.В системах водяного отопления и охлаждения в качестве теплообменника используются излучающие панели и соответствующие трубы.

Хотя во многих частях страны наблюдаются сезонные экстремальные температуры — от палящей жары летом до минусовых морозов зимой — всего в нескольких футах от поверхности земли, температура земли остается относительно постоянной. В зависимости от широты температура земли колеблется от 45 ° F (7 ° C) до 75 ° F (21 ° C). Как и в пещере, эта температура земли теплее воздуха над ней зимой и прохладнее воздуха летом.Геотермальная система с прямым обменом использует это преимущество за счет обмена теплом с землей через наземный теплообменник.

Как и любой тепловой насос, геотермальная энергия может обогревать, охлаждать и, при наличии, снабжать дом горячей водой. По сравнению с тепловыми насосами с воздушным источником тепла, геотермальная система работает тише, работает дольше, требует минимального обслуживания и не зависит от температуры наружного воздуха.

Даже несмотря на то, что первоначальная стоимость геотермальной системы может в несколько раз превышать стоимость воздушной системы с той же мощностью нагрева и охлаждения, дополнительные затраты возвращаются вам в виде экономии энергии через 2–5 лет.Срок службы системы оценивается в 25 лет для внутренних компонентов и более 50 лет для контура заземления.

---

Наш четырехэтапный процесс

Мы разработали простой, четырехэтапный процесс получения Системы возобновляемой энергии EarthLinked для вашей собственности.

Оценка дома

Ваша геотермальная система создана специально для вашего дома с учетом ваших ограничений по площади, географии и целей энергосбережения.

Проектирование системы Системы возобновляемой энергии

EarthLinked устанавливаются только авторизованными дилерами.Чтобы оставаться авторизованными, дилеры проходят обширное и постоянное обучение.

Установка

В отличие от большинства геотермальных технологий, системы возобновляемых источников энергии EarthLinked позволяют производить установку без прерывания работы. Меньшее оборудование и минимальная площадь двора позволяют минимизировать задержки клиентов.

Сервисное и техническое обслуживание

Для вашей защиты мы предоставляем гарантии на нашу продукцию и поддержку подрядчиков на местах. Если вам потребуется обслуживание, как официальные дилеры, мы готовы оценить ваши потребности и обслужить вас быстро и эффективно.

Геотермальное отопление и охлаждение | Устойчивость: комплексный фундамент

Цели обучения

В этом модуле рассматриваются следующие темы: 1) основные термодинамические принципы нагрева, 2) геотермальное отопление и охлаждение, 3) различные типы геотермальных систем и принципы, определяющие их конструкцию.

После прочтения этого модуля учащиеся должны уметь

• понять основные термодинамические принципы нагрева
• узнайте, что делает геотермальное отопление и охлаждение более эффективным, чем традиционные системы
• сравнить различные типы геотермальных систем и принципы, лежащие в основе их проектирования.

Введение

В связи с ограниченными запасами ископаемого топлива в ближайшие десятилетия и растущим осознанием экологических проблем, связанных со сжиганием ископаемого топлива, альтернативные источники энергии, такие как геотермальные, становятся все более привлекательными.Геотермальная энергия — это энергия, исходящая от Земли. В этом разделе мы описываем основные принципы геотермальных энергетических систем и экономию энергии, которая может возникнуть в результате их использования.

Тепловой насос

Ключом к пониманию геотермальной энергетической системы является тепловой насос. Обычно тепло переходит из горячей зоны в холодную, но тепловой насос — это устройство, которое позволяет передавать тепло от более низкой температуры к более высокой с минимальным потреблением энергии (см. Рисунок . Простой тепловой насос ).Домашний холодильник — это пример простого теплового насоса. Холодильник отводит тепло из внутренней части холодильника при температуре примерно 3 ° C, 38 ° F (см. Heat In на рисунке A Простой тепловой насос ), а затем сбрасывает его на кухню (примерно при 27 ° C, 80 ° C). ° F (см. Heat Out на рисунке A Простой тепловой насос ). Это , перекачивающий тепла из внутренней части холодильника наружу с помощью компрессора, отсюда и название теплового насоса.

Тот факт, что большинство жидкостей закипает при разных температурах при изменении давления, имеет решающее значение для работы теплового насоса.Кипячение удаляет тепло из окружающей среды, так же как кипящая вода забирает тепло от плиты. В тепловом насосе кипение происходит при более низком давлении и, следовательно, при более низкой температуре. Предположим, 40 ° F или 4 ° C, чтобы он мог эффективно отводить тепло от почвы или воды пруда (источника тепла) в геотермальной установке при температуре 50 ° F или 10 ° C. Затем пар, образующийся при кипении, может быть сжат (см. Компрессор на Рисунке A Простой тепловой насос ) до более высокого давления, так что он будет конденсироваться (в противоположность кипению) при гораздо более высокой температуре.Когда геотермальная установка встроена в здание, это здание отводит тепло, а затем нагревает его (см. Heat Out на рисунке . Простой тепловой насос ). Конденсированный пар в геотермальном тепловом насосе, таким образом, будет обеспечивать теплоту с гораздо более высокой температурой для обогреваемой области, чем исходный источник тепла. Наконец, дроссель, похожий на домашний водопроводный кран, используется для понижения давления (см. Расширительный клапан на рисунке . Простой тепловой насос ) для завершения цикла замкнутой системы, который затем повторяется.Путем переключения направления теплового насоса геотермальную систему можно также использовать для охлаждения.

Простой тепловой насос Типичный парокомпрессионный тепловой насос для охлаждения, используемый с геотермальной системой . Источник: Сохаил Мурад адаптировано из Илмари Каронен

Геотермальное отопление и охлаждение

Геотермальные системы подходят для мест с несколько экстремальными диапазонами температур. Области с умеренным температурным режимом (напр.г. некоторые районы Калифорнии) могут использовать обычные тепловые насосы с аналогичной экономией энергии за счет непосредственного добавления или отвода тепла от наружного воздуха. Районы, которые испытывают несколько экстремальные температуры (например, Средний Запад и Восточное побережье), являются идеальными целевыми точками для геотермальных систем. В регионах с умеренным климатом, таких как многие части Южного или Западного побережья, можно использовать обычные тепловые насосы, которые обмениваются энергией, как правило, с наружным воздухом, с аналогичной экономией энергии. Геотермальные тепловые насосы (GHP) используют почти постоянную температуру (от 7 ° C до 8 ° C или от 45 ° F до 48 ° F) почвы под линией замерзания в качестве источника энергии для обеспечения эффективного обогрева и охлаждения в течение всего года.Стоимость установки GHP выше, чем у традиционных систем из-за дополнительных затрат на бурение и земляные работы, но добавленная стоимость быстро компенсируется более высокой эффективностью GHP. Можно получить до 50 процентов экономии по сравнению с обычными системами отопления и охлаждения (см. Рисунок Сравнение расчетных затрат на охлаждение ), что позволяет окупить дополнительные капитальные затраты на установку в среднем менее чем за 5 лет. GHP имеют средний срок службы более 30 лет, что оставляет 25 и более лет экономии на отоплении / охлаждении для тех, кто готов вложить средства.Кроме того, GHP занимают мало места, и, поскольку они содержат меньше движущихся компонентов, они также имеют более низкие затраты на обслуживание.

Сравнение расчетных затрат на охлаждение Расчетные затраты на охлаждение геотермальных систем по сравнению с традиционными системами. Источник: Сохаил Мурад

Типы геотермальных систем

Существует два основных типа геотермальных систем: наземные и пруды системы . В наземных геотермальных системах может быть вертикальным и горизонтальным, как показано на Рисунке в наземных геотермальных системах .Стоимость земляных работ вертикальных систем, как правило, выше, и для их установки требуется больше земли, что, как правило, не подходит для городских районов. Помимо затрат на земляные работы, вертикальные и горизонтальные GHP имеют одинаковую эффективность, поскольку температура грунта ниже линии промерзания практически постоянна.

Геотермальные системы прудов обычно предпочтительнее, если поблизости есть вода с почти постоянной температурой круглый год. Эти системы особенно подходят для промышленных предприятий (например,г. НПЗ) с водоочистными сооружениями для очистки обработанной воды перед ее сбросом. Температура очищенной воды на этих объектах практически постоянна в течение всего года и является идеальным местом для системы прудов. Геотермальные системы прудов строятся либо с открытыми, либо с замкнутыми контурами (см. Рисунок Геотермальные системы прудов ). Системы с открытым контуром фактически удаляют воду из пруда, в то время как системы с замкнутым контуром отбирают только энергию в виде тепла из воды пруда.Конечно, в системе открытого пруда эта вода снова возвращается в пруд, хотя и с более низкой температурой, когда используется для отопления.

Экономика геотермальных систем

Как указывалось ранее, в зависимости от типа системы капитальные затраты и затраты на установку геотермальной системы примерно вдвое превышают стоимость традиционной системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC). Однако как эксплуатационные расходы, так и затраты на техническое обслуживание намного ниже, а переключение с нагрева на охлаждение не требует усилий.Типичный график возврата инвестиций (ROI) для наземной геотермальной системы для многоквартирного здания является благоприятным (см. Рисунок Возврат инвестиций в геотермальную систему ). Геотермальная система с дополнительными капитальными затратами на 500 000 долларов, но с меньшими затратами на эксплуатацию и техническое обслуживание, позволила окупить добавленные затраты за 5-8 лет. Поскольку средний срок службы геотермальной системы составляет не менее 30 лет, экономия за весь срок службы системы может быть значительной. Эффективность наземных геотермальных систем довольно постоянна, поскольку нет больших колебаний температуры грунта.Эффективность прудовых систем, как правило, будет намного выше, чем те, которые показаны на Рисунке . Возврат инвестиций в геотермальную систему , если в зимние месяцы температура воды пруда будет выше, чем типичная температура грунта ниже линии замерзания (7 ^° C — 8 ^° C, или 44 ^° F — 48 ^° F), потому что эффективность тепловых насосов увеличивается с повышением температуры источника тепла. Другой причиной более высокой эффективности систем прудов является гораздо более высокая скорость теплопередачи между жидкостью и внешней поверхностью геотермальных труб, особенно если вода течет.

Возврат инвестиций в геотермальную систему Возврат дополнительных капитальных вложений в типичную геотермальную систему. Источник: Murad, S., & Al-Hallaj, S. из технико-экономического обоснования гибридной топливной ячейки / геотермальной системы, окончательный отчет, HNTB Corporation, август 2009 г.

Повышение эффективности геотермальных систем

Существует несколько стратегий повышения эффективности геотермальных систем. Одна из наиболее многообещающих возможностей — использовать его в сочетании с материалами с фазовым переходом (PCM) (см. Также Модуль «Применение материалов с фазовым переходом для устойчивой энергетики »), в частности, для обработки пиковых нагрузок потребления энергии.Материалы с фазовым переходом — это материалы, которые могут поглощать и передавать гораздо большее количество энергии по сравнению с типичными строительными материалами. Стоимость геотермальных систем, в отличие от других систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, увеличивается почти линейно с размером системы (приблизительно 1000 долларов за тонну). Таким образом, создание более крупных систем с учетом пиковых нагрузок может значительно увеличить как капитальные затраты, так и затраты на установку. PCM может быть включен во все четыре геотермальные системы, описанные ранее. Лучшим подходом является объединение PCM с геотермальными системами для приложений в системах с неоднородными потребностями в энергии или в системах с короткими, но значительными колебаниями и пиками потребностей в энергии.Например, проектировщики могут включить системы нагрева таянием снега для платформ поездов или они могут построить буферный резервуар энергии с использованием PCM для удовлетворения пиковых потребностей в охлаждении в жаркий летний полдень. Преимущества первого применения заключаются в том, чтобы избежать работы геотермальной системы для тепловых нагрузок при низких температурах в течение продолжительных периодов времени, что не будет таким энергоэффективным и потребует специально разработанных систем.

Использование материалов с фазовым переходом позволяет использовать стандартные геотермальные системы, которые затем будут накапливать энергию в блоке PCM для подачи тепла при постоянной температуре и с равномерной скоростью нагрева, например, для таяния снега на платформах поездов.Как только энергия в PCM почти израсходована, геотермальная система восстановит питание хранилища PCM. Дополнительная энергия, необходимая для пиковых периодов, может храниться в резервуарах для хранения PCM, а затем использоваться для удовлетворения таких потребностей. Например, в жаркий летний день блок PCM можно использовать для отвода дополнительного тепла сверх проектной мощности геотермальной системы во время скачков температуры, которые обычно длятся всего несколько часов. Это снижает нагрузку на геотермальную систему в часы пик, когда затраты на электроэнергию обычно самые высокие.

Резервуары для хранения

PCM значительно снижают общую стоимость геотермальной системы теплового насоса, поскольку ее не нужно проектировать для удовлетворения пиковых потребностей в нагреве / охлаждении. Кроме того, он также переносит энергетические нагрузки с часов пик на часы непиковой нагрузки. На рисунке Изменение температуры показано изменение температуры для типичного летнего дня июля 2010 года в Чикаго. Высокая температура в 90 градусов сохранялась лишь в течение короткого периода около 4 часов, а затем быстро опустилась ниже 85 градусов.Эти относительно короткие пики температуры могут быть легко устранены с помощью PCM.

В заключение, геотермальные тепловые насосы являются очень привлекательным, экономичным и устойчивым источником энергии как для отопления, так и для охлаждения с минимальным углеродным отпечатком. Это хорошо разработанная технология, которая может быть легко внедрена как в жилые, так и в коммерческие здания на стадии проектирования или модернизации зданий.

Обзорные вопросы

По какому принципу работает геотермальный тепловой насос?

Что делает его более экономичным по сравнению с электрическим нагревом или обычными печами?

Подходят ли геотермальные тепловые насосы для умеренного климата (например,г. Майами, Флорида)? Являются ли обычные электрические или газовые печи единственным выбором в этих областях?

Сноски

Глоссарий

геотермальная энергия

Энергия земли.

No related posts.