Использование тепла земли для обогрева дома: обогрев за счет энергии земли, земляное отопление из земли своими руками, фото и видео примеры

Геотермального отопления частного дома с установкой под ключ. Монтажные работы.

Сегодня вопрос устройства высокоэффективной отопительной системы для частного домовладения является одним из самых важных. Тарифы на природный газ и электроэнергию для населения и предприятий постоянно повышаются, что заставляет задуматься об использовании альтернативных источников энергии. Также большинство традиционных источников отопления, способных выделять тепло только при горении, являются небезопасными с точки зрения экологии и пожароопасности.

К категории современных альтернативных отопительных систем относится геотермальное отопление, которое сравнительно недавно появилось на белорусском рынке. Из-за планов правительства привести к 100% уровень оплаты населением затрат газ и электроэнергию, системы отопления на основе теплового насоса становятся весьма привлекательным альтернативным вариантом в сравнении с морально устаревшими классическими решениями. И хоть сегодня на геотермальное отопление цена значительно упала, основным фактором, сдерживающим рост популярности подобных систем, все еще является их высокая стоимость. За последние 2-3 года, мы констатировали снижение стоимости установки теплового насоса на 30-40%. Основными драйверами снижения стоимости в последнее время выступили буровые работы — в связи с общим кризисом в строительной отрасли стоимость бурения снизилась в 2-2,5 раза. Также нам удалось снизить уровень изначальных капиталовложений для наших клиентов за счет заключение долгосрочных договоров с поставщиками на оборудование и материалы по более приемлемым ценам, без потери их качества. Проблема стоимости постепенно решается с выходом на рынок тепловых насосов российского и китайского производства, несравнимых, конечно, по качеству с европейскими производителями, но гораздо ниже их по цене. Также многих отпугивает сложность проектирования и установки теплового насоса, особенно для решившихся на монтаж геотермальной системы самостоятельно.

Плюсы и минусы отопления тепловым насосом.

Новые технологические разработки позволили эффективно эксплуатировать энергопотенциал земли даже частным домовладениям. Сегодня каждый хозяин частного дома способен отказаться от системы отопления, функционирующей за счет сжигания топлива, в пользу более экологичных и экономичных технических решений. В настоящее время

геотермальное отопление может быть оборудовано практически для любого загородного дома. Объем аккумулируемой грунтом энергии Солнца составляет почти 98%. По этой причине даже зимой в глубинах недр сохраняются большие объемы тепла, которое может быть направлено на обогрев здания. Необходимо лишь располагать специальной техникой, чтобы «доставить» тепло в нужное место.

Главными элементами системы являются теплонасос и наружный коллектор. Стоит данное оборудование недешево. Решившись монтировать дома такую систему, следует быть готовым к тому, что окупится она после 4-5 лет эксплуатации. Данное обстоятельство является основным сдерживающим фактором для многих домовладельцев. Не смотря на то что дом строиться с перспективой минимум на 20-30 лет проживания, далеко не все готовы к серьезным капитальным тратам. Хотя с точки зрения экономики нужно понимать, что

по прошествии 4-5 лет тепловой насос (имеющий срок эксплуатации 15 лет) по сути «отбивает» свою стоимость три раза, и это при сегодняшних, крайне низких ценах на природный газ.

Средняя стоимость оборудования варьируется, безусловно, от площади обогреваемых строений, их утепления, географического расположения, вида коллектора и прочих факторов. Особенно важная составляющая, которую стоит отметить отдельно, это наличие, тип и качество теплоизоляционных материалов. Например, утепление 40 см кирпичной стены 100 мм каменной ваты способно уменьшить теплопотери через ограждающую конструкцию в 3 раза! Это позволить значительно снизить требуемую мощность системы геотермального отопления, и как следствие сократить первоначальные вливания. Для своих заказчиков, мы всегда стараемся найти «некий экономический баланс» между масштабом утепления дома и мощностью тепловой машины.

Преимущества геотермального отопления дома:

• Отсутствие необходимости согласований, наличия специального помещения топочной;
• Полная пожаро- и врывобезопасность;
• Полностью автоматическая работы, не требующая вмешательства человека;
• Возможность удаленного (со смартфона или компьютера) управления системой;
• Низкий уровень эксплуатационных расходов.

Энергия, полученная из недр земли, является совершенно бесплатной и не облагается никакими налогами и пошлинами. Право на ее использование закреплено в Земельном кодексе РБ. Однако деньги приходится тратить на электричество, которое необходимо для работы компрессора теплонасоса. Соотношение затраченной электрической и полученной тепловой энергии составляет примерно 1 к 5, то есть Вы заплатите за 1 кВт, а остальные 4 кВт получите бонусом.

Как бы не повышались тарифы на энергоносители в будущем, все равно 80% энергии будет оставаться бесплатной.

ООО «Нова Грос» — Официальный дистрибьютор тепловых насосов Stiebel Eltron

Связаться с нами Связаться с нами

Описание и механизм работы.

Геотермальная система для частных домов функционирует практически на тех же принципах, что и классическое оборудование для кондиционирования воздуха. Главная составляющая системы – тепловой насосный агрегат к которому подключены 2 контура. Один из них является внутренним (располагается в отапливаемом здании), второй – внешним (собирает тепло окружающей среды). Контур внутри здания является по сути привычной разводкой по дому теплых полов, радиаторов и другие элементов. Внешний контур аккумулирует рассеянное тепло, его располагают на некоторой глубине в почве, либо воде. В контуре циркулирует жидкость – антифриз (водный раствор этилен или пропиленгликоля с массовой концентрацией до 33%). Предпочтительнее выглядит использование пропиленгликоля, так как является более экологически безопасным.

Температура антифриза, находящегося внутри внешнего контура, достигает уровня температуры среды, после чего он подается в тепловой насос. Там происходит его охлаждение до отрицательных температур, а высвободившееся тепло передается внутреннему контуру. Далее антифриз попадает снова во внешний контур, и цикл повторяется. Перенос и трансформирование низкопотенциального тепла осуществляется согласно цикла Карно (использование двух теплообменников, компрессора, фреонового контура), который можно встретить практически во всех холодильниках, кондиционерах и др. Фактически тепловой насос тратит энергию не на выработку тепла, а на его ассимиляцию, перенос и трансформацию в дом из окружающей среды.

Оборудование можно смонтировать таким образом, что оно будет функционировать в отопительный период в режиме обогрева помещений, а в летний – в режиме кондиционирования. Тепло, которое аккумулирует насос в режиме охлаждения, передается на внешний контур. Если же оборудование функционирует в режиме обогрева, тепло уходит на внутренний контур.

Способы устройства контуров

Часто некоторые организации не имея опыта и знаний в области геотермального отопления вынашивают планы наладить альтернативное отопление своими силами. Но реализовать на практике такой проект затруднительно. Нужно обладать не только знаниями, но и дорогостоящей техникой, инструментами. С этой целью недалеко от здания сооружается конструкция, которая будет располагаться на большой глубине (в некоторых случаях более 100 м) и состоять из труб, замкнутых в единую систему. Также необходимо продумать габариты коллектора, определиться с конструкцией теплообменника. При этом нужно учесть массу факторов. Прежде всего, нужно определиться с глубиной залегания и установить уровень теплопроводности почвы.

В настоящий момент альтернативное отопление с помощью теплового насоса может быть реализовано по одной из трех схем. Выбор схемы влияет на то, каким образом будет устроен наружный контур, собирающий тепловую энергию, а так же на стоимость геотермальной системы отопления.

• Наибольшую эффективность показывают вертикальные теплообменники. Их монтаж возможен только с использованием спецтехники. Устройство системы сопряжено с серьезными тратами на бурение скважин, глубина которых может достигать 150 метров. Однако конечный результат в итоге позволит оправдать затраты, т.к. скважина может прослужить 100 лет. Для определения примерной глубины и количества скважин, проводят предварительный расчет, ориентируясь на соотношение 40-50 Вт тепловой энергии на один метр коллектора. Исходя из этого, если мощность теплонасоса составляет 10 кВт, то для него должна быть пробурена скважина, имеющая протяженность 160-200 метров. В некоторых случаях рациональнее сделать несколько скважин с меньшей глубиной, в сумме дающих нужный результат. Такое решение позволит сэкономить деньги.
• Более простым и экономичным вариантом является размещение теплообменника на дне озера или реке, где вода не будет промерзать в зимний период. Обустроить такую конструкцию сравнительно просто. Не нужно проводить дорогостоящие земляные работы. Если необходимо наладить геотермальное отопление дома под ключ, то именно такой проект реализовать проще всего. Однако здесь есть определенные условия. Водоем должен располагаться минимум в 100 метрах от строения, существует риск повреждения теплообменника третьими лицами, требуется согласование государственных контролирующих органов.
• Конструкция с горизонтальным теплообменником также является сравнительно простой. В этом случае трубы ведутся под землей. При этом глубина должна быть такой, чтобы почва не промерзала. Основной недостаток этого варианта состоит в необходимости обустройства довольно большой территории под коллектор. К примеру, для дома площадью 200 кв.м. необходимо организовать коллектор на 500 кв.м. Помимо этого, трубы должны находится в некотором удалении от крон деревьев (не менее 1,5 м), а это часто создает дополнительные трудности. На территории, где располагается коллектор данного типа, нельзя сооружать другие строения, асфальтировать, либо укладывать плитку, сажать крупномерные деревья.

Каждый из приведенных видов контуров имеет свои достоинства и недостатки. Но как показывает статистика нашей организации примерно 90% заказчиков, несмотря на более высокую стоимость, выбирают именно вертикальный теплообменник. Он позволяет сэкономить пространство, обеспечить стабильную работу на протяжении всего года, сохраняет существующее благоустройство, не ограничивает в использовании землю, отведенную под горизонтальный коллектор.

Если вас заинтересовала эта статья, вы хотите получить больше информации — связывайтесь с нашими специалистами (044) 765 29 58, либо приходите в наш офис в Минске.

Возможна организация посещения действующих объектов!

Отопление за счет недр земли

Отопление дома от земли-оптимальный вариант для Вашего дома

Отопление энергией земли осуществляется при помощи тепловых насосов, которые переносят тепло внутрь здания из недр земляного покрова, при этом возвращая холод из помещения обратно в землю. Энергия в этом случае затрачивается только на перемещение тепла, но не на его выработку, в результате чего максимально экономится электричество.

Отопление за счет энергии земли используется не только для наилучшего обогрева помещения, но и также для получения горячей воды. Основной источник тепла для насоса — это воздух, тепло почвы, энергия артезианских и грунтовых вод. Отопление за счет тепла земли организуется, как правило, еще на предварительном этапе строительства здания, во время его проектирования — только в этом случае гарантирована оптимальная установка теплового насоса.

Преимущества теплового насоса

Тепловой насос работает по достаточно простому принципу: в нем предусмотрен испаритель, тепло в который отбирается из грунта, а затем передается низкокипящему элементу – хладагенту или фреону. После этого полученный пар сжимается компрессором, который и повышает его температуру. Затем тепло передается в систему горячего водоснабжения и отопления дома. При использовании тепла земли для отопления дома владельцы здания получают максимум преимуществ, среди которых:

• эргономичность,
• максимальная производительность,
• высокая теплоотдача при низком потреблении энергии,
• экологическая чистота.

Также организовать отопление теплом можно при помощи коллектора, который предварительно зарывается в грунт. Благодаря такому коллектору у Вас появится возможность получить максимальный эффект от небольшой площади. Более того, в качестве источника энергии можно использовать и водоем, только в данном случае коллектор будет опускаться на дно пруда или бассейна, а тепло будет поступать из него даже в зимние дни.

Установив в свой дом подобную систему Вы будуте экономить достаточное колличество денег каждый год. А наши специалисты помогут Вам с выбором и установкой оборудования.

Энергия земли для отопления дома

Монтаж обогревания насчитывает, увеличивающие давление насосы, батареи, трубы, коллекторы, крепежи котел, систему соединения терморегуляторы, бак для расширения, развоздушки. На открытой странице ресурса мы попытаемся определить для вашего особняка необходимые части монтажа. Каждый элемент роль. Поэтому выбор всех частей монтажа важно осуществлять правильно. Конструкция обогревания особняка включает некоторые устройства.

Когда большинство наших соотечественников слышит об отоплении дома с помощью тепла земли, они не понимают, о чем идет речь, в то время как в странах Европы этот альтернативный вид обогрева помещений с каждым годом становится все более популярным.

Схема работы теплового насоса.

В чем причина игнорирования альтернативных энергетических ресурсов в России? Учитывая дороговизну традиционных видов энергоносителей, правительство нашей страны заинтересовано в том, чтобы народ покупал их как можно больше, давая чиновникам заработать. В европейских государствах обстановка иная, там власти поощряют и даже субсидируют использование альтернативных источников тепла, ведь это позволяет улучшить экологическую обстановку в регионе и обрести независимость от поставщиков энергоресурсов.

Земля — надежный источник тепла

Земные недра богаты не только драгоценными металлами и камнями, в их глубине находятся огромные ресурсы геотермальной энергии. Доказательством этого служат извержения вулканов. Расплавленное ядро нашей планеты имеет температуру, достигающую нескольких тысяч градусов. Чем ближе к поверхности, тем больше остывает земля, но она сохраняет в себе геотермальное тепло глубин и способна передавать его дальше.

На глубине до 20 м температура земли никогда не бывает отрицательной и колеблется от 5 до 10 °С. Человечество заметило, что грунт отлично сохраняет тепло и решило использовать это его свойство для бесплатного обогрева своих жилищ.

Схема работы приточно-вытяжной вентиляции пассивного дома.

Во многих странах геотермальную энергию применяют для отопления домов и предприятий. Это не только позволяет улучшить экологию, но и обходится в разы дешевле, чем использование традиционных энергоресурсов.

Как у любого вида альтернативной энергии, у обогрева дома теплом земли есть свои преимущества и недостатки. К первым можно отнести отсутствие вредных выбросов в атмосферу, дешевизну энергии, длительный (до 30 лет) срок эксплуатации, полнейшая автономия от магистралей и возможность установки системы без специальных разрешений и согласований. Минусами геотермального отопления являются дороговизна установки оборудования, внушительный объем земляных работ при монтаже системы и ее постоянная зависимость от электричества. Хоть благодаря этой современной системе альтернативного отопления вам не удастся получить полностью бесплатное тепло, но обогрев жилых помещений тепловым насосом будет обходиться в 3-4 раза дешевле, чем при использовании привычных энергоресурсов.

Что собой представляет тепловой насос?

Обогрев дома теплом грунта осуществляется с помощью специального теплового насоса, подсоединенного к предварительно установленному трубопроводу. Тепловой насос представляет собой компактную отопительную установку, напоминающую по принципу действия и внешнему виду холодильную камеру. У них обоих есть конденсатор, компрессор, испаритель и дросселирующий прибор. Но если цель холодильника — отвод тепла наружу, вследствие чего в нем скапливается холод, то насос использует температуру грунта на глубине, компрессирует тепло и подает его в систему отопления и горячего водоснабжения помещения.

Схема отопления и горячего водоснабжения одноквартирного жилого дома.

В зимнее время агрегат берет тепло из земли и переносит его в жилье, а летом он способен охлаждать дом, забирая из него тепло и перенося его в почву. Установка очень экономно расходует электричество. Используя лишь 1 кВт электроэнергии, она продуцирует до 6 кВт энергии тепловой.

Прежде чем переходить к активным действиям по монтажу обогревательной системы, обратитесь к квалифицированному специалисту, который проконсультирует вас по поводу размещения установки в земле и доме, а также поможет вам подобрать вид системы, подходящий именно вашему участку. Он составит план обогрева, в котором будут учтены такие факторы, как общее соотношение между площадями дома и земельного участка, наличие и состояние вентиляции, объем жилых помещений, утепление стен и прочее.

Основные этапы установки системы альтернативного отопления

Вся работа по установке обогрева дома теплом земли совершается в несколько ответственных и трудоемких этапов. Ни в коем случае не пытайтесь произвести ее самостоятельно, монтаж и подключение системы должны выполнять профессионалы. Вам необходимо будет приобрести:

Все оборудование и инструменты для монтажа отопительной системы имеются у специалистов.

Схема отопления дома энергией земли.

Горизонтальные установки, осуществляющие обогрев тепловым насосом, занимают много территории, поэтому их целесообразно располагать на придомовых участках, площадь которых достигает хотя бы 200 м². Если территория возле дома небольшая, тогда стоит отдать предпочтение вертикальным установкам, не занимающим много места.

Обогрев жилья теплом земли даст вам много преимуществ. вы перестанете зависеть от цен на газ и нефть и обеспечите себе круглогодичное комфортное существование, так как тепловые насосы осуществляют обогрев помещений зимой и охлаждение летом, а также являются бесперебойным источником горячей воды. Помимо этого, установив в своем доме обогрев без газа, вы внесете свою лепту в сохранение экологии Земли.

Источник: http://1poteply.ru/otoplenie/obogrev-doma-teplom-zemli.html

Зачастую старые, давно известные технологии обретают вторую жизнь за счет неиспользованных ранее качеств и принципов. Например, принцип работы холодильника предполагает конденсацию тепла во внутренней камере и перенос его наружу. Куда потом деть эту тепловую энергию, никто раньше не задумывался. До тех пор, пока не появилась потребность в экономии ресурсов и повышении энергетической эффективности. Вот тогда принцип конденсации тепловой энергии и воплотился в жизнь, как тепловой насос.

Тепловой насос может использовать тепловую энергию любой среды — земли, воды, воздуха. Далее будет рассматриваться в основном первый вариант — земля, как наиболее подходящий для средней полосы России. Принцип работы теплового насоса в этом случае будет таков:

Для «извлечения» тепла из земли используется хладагент — газ с низкой температурой кипения. Хладагент в жидком состоянии проходит по системе труб, закопанных в землю.

Температура земли на глубине более 1,5 метров одинакова летом и зимой и равна 8 градусам. Такой температуры хватает, чтобы проходящий в земле хладагент «закипел» и перешел в газообразное состояние. Этот газ всасывается компрессорным насосом, в этот момент происходит его сжатие и выделение тепла. Тоже самое происходит когда велосипедным насосом накачивают шину – от резкого сжатия воздуха насос становится теплым.

Тепловая энергия поступает на теплообменник, нагревая теплоноситель (воду) системы отопления. Отдавая тепло, хладагент остывает, и с помощью расширительного клапана вновь переводится в жидкое состояние. Цикл замыкается.

Принцип работы теплового насоса

Принцип работы теплового насоса довольно прост и эта технология получает все большее признание. В частности, в Европе тепловые насосы используются для отопления все активнее, и они считаются одними из самых перспективных способов отопления на сегодняшний день.

Вот основные преимущества использования тепловых насосов для отопления.

Экономичность. Единственные затраты энергии, которые требует эта технология — электричество на работу компрессора.

Автономность. Для этого вида отопления не требуется подведение газа, доставка угля или заготовка дров, не требуется согласования проектов и получения разрешений. А на использование энергии земли разрешение не требуется, и к тому же эта энергия будет доступна и бесплатна всегда, в отличие от топлива.

Низкие эксплуатационные затраты.

Экологичность. В современном тепловом насосе в качестве хладагента используется углекислота и углеводороды, не причиняющие вреда человеку и окружающей среде.

Безопасность. В отличие от газового отопления (а также от дровяного и угольного) здесь нет температур выше 60-70 градусов, поэтому достигается практически 100%-я пожаро- и взрывобезопасность.

Универсальность. Тепловой насос можно использовать как отдельно, так и совместно с газовым и любым другим отоплением, а также в качестве системы кондиционирования.

Условия, необходимые для нормальной работы теплового насоса, следующие:

Хорошее утепление здания. Чем теплее дом, в том числе — окна, двери, окна, тем меньше энергии потребуется для его обогрева.

При проектировании отопления следует учесть, что максимальная температура жидкости в системе отопления будет ниже, чем в классической. Поэтому необходимо использовать радиаторы с пониженной температурой отдачи. Однако это может быть и плюсом, поскольку в этом случае можно смело отдать большую часть мощности на долю теплых полов.

Источник: http://ingsvd.ru/main/heating/60-teplovojj-nasos-ispolzovanie-jenergii.html

Преимущества теплового насоса

Тепловой насос работает по достаточно простому принципу: в нем предусмотрен испаритель, тепло в который отбирается из грунта, а затем передается низкокипящему элементу – хладагенту или фреону. После этого полученный пар сжимается компрессором, который и повышает его температуру. Затем тепло передается в систему горячего водоснабжения и отопления дома. При использовании тепла земли для отопления дома владельцы здания получают максимум преимуществ, среди которых:

• эргономичность,
• максимальная производительность,
• высокая теплоотдача при низком потреблении энергии,
• экологическая чистота.

Также организовать отопление теплом можно при помощи коллектора, который предварительно зарывается в грунт. Благодаря такому коллектору у Вас появится возможность получить максимальный эффект от небольшой площади. Более того, в качестве источника энергии можно использовать и водоем, только в данном случае коллектор будет опускаться на дно пруда или бассейна, а тепло будет поступать из него даже в зимние дни.

Источник: http://ienerg.ru/otoplenie-chastnogo-doma/ot-zemli

Хотя геотермальное отопление за счет тепла земли является относительно новым направлением, перспективы такого решения очевидны. Благодаря установке специального оборудования появляется возможность получения дешевого, практически бесконечного типа тепловой энергии.

Как получить тепло в дом из земли

геотермальное тепло Земля даже в зимний период времени не промерзает полностью. Этой особенностью пользуются монтажные бригады, прокладывающие трубопровод ниже точки замерзания. Удивительно, но температура этих слоев редко опускается ниже, чем +5 +7°C градусов. Можно ли воспользоваться способностью земли аккумулировать тепло, извлечь его и использовать для нагрева теплоносителя? Конечно! Но чтобы сделать альтернативное отопление частного дома с помощью тепла земли возможным? потребуется решить следующие проблемы:

• Получение тепла — понадобится аккумулировать тепловую энергию и направить ее в аккумулирующий резервуар.
1. Нагрев теплоносителя. Нагретый антифриз должен передать тепловую энергию жидкости, которая циркулирует в системе отопления и ГВС.
2. Остывший антифриз необходимо отвести обратно к теплообменнику для дальнейшего нагрева.

   Чтобы решить эти вопросы был разработан геотермальный насос с использованием тепла земли. Геотермальный тепловой насос позволяет извлечь количество тепла, которого более чем достаточно для производства большого количества тепла и использования в зависимости от конструкции и месторасположения дома в качестве основного или дополнительного отопительного оборудования.

   Как работает геотермальное отопление дома, принцип работы

   Подземное глубинное отопление из земли, это больше не фантастика. Такие установки можно спокойно купить в России. Причем геотермальные установки в состоянии работать как в условиях Севера, так и в южных широтах. Но какой принцип они используют в своей работе?

   Еще в прошлом столетии был отмечен факт, что при испарении определенные типы жидкостей способны охлаждать поверхность. Именно это происходит когда протирают спиртом кожу перед уколом или поливают асфальтированную площадку, нагретую под солнцем. Этот принцип был взят в качестве основы для разработки холодильного оборудования.

   Дальше возникла идея почему бы не пустить процесс охлаждения в обратную сторону и не получить вместо холодного горячий воздух. Большинство современных кондиционеров в состоянии не только охлаждать воздух в помещении, но и работать на его нагрев. Но недостатком таких устройств является то, что они ограничены температурой окружающей среды. Так, после того как отметка достигает -5 градусов, они прекращают работать. Геотермальные насосы для отопления частных домов от земли полностью лишены такого недостатка, хотя используют принцип, во многом напоминающий работу кондиционера на нагрев помещения.

   Как устроено геотермальное отопление

   схема работы системы обогрева теплом земли Как уже отмечалось, геотермальная система отопления из недр земли, во многом напоминает работу кондиционера в режиме нагрева. Что происходит в этот момент?

   • В нижних слоях грунта, на дне реки или озера устанавливают водяные коллекторы, по которым циркулирует антифриз. Коллекторы поглощают тепло и высвобождают холод.
3. Нагретый антифриз с помощью насоса поднимается наверх.
4. В буферном баке происходит теплообмен. Нагретый антифриз отдает тепловую энергию теплоносителю или нагревает воду.
5. Остывший антифриз поступает обратно к коллекторам.

   Существуют установки, которые в состоянии самостоятельно отапливать большие помещения, другие используются исключительно, как вспомогательное оборудование способное обеспечить от 50-75% потребности помещения в тепле.

   Геотермальное оборудование для использования тепла земли

   установленное геотермальное оборудование Принцип работы глубинной системы отопления дома, за счет энергии земли, основан на применении особого оборудования. Оно выполняет следующие функции: аккумулирует тепло окружающей среды, передает его теплоносителю системы отопления. Для этого используют следующие узлы:

   • Испаритель — находится глубоко под землей. Функция испарителя заключается в том, чтобы поглотить тепловую энергию, находящуюся в окружающем грунте.
6. Буферный бак — собирает нагретый антифриз в одном месте, для передачи энергии теплоносителю. Состоит из внутреннего бака, в нем находится вода из системы отопления и внутренний змеевик, по которому движется нагретый антифриз.

   Хотя природное низкотемпературное геотермальное отопление дома теплом земли дает достаточно тепловой энергии, наиболее практичным вариантом отопления при таком решении является подключение его к системе «теплый пол».

   Монтаж и установка геотермального отопления

   Основная сложность относительно монтажа геотермального оборудования связана с установкой контура теплообменника в грунте-земле. Хотя в интернете можно найти большое количество советов как выполнить эти работы самостоятельно, практика показывает, что большинство советов невозможно применить без специального профильного образования, следовательно, все работы должны выполнять профессиональные монтажники, являющиеся представителями производителя. После обращения к специалистам, геотермальные системы отопления частных домов за счет тепла земли устанавливаются в следующие несколько этапов:

   1. Выезд инженера на дом. Во время первого визита берутся пробы грунта, определяются особенности местности и принимается решение о наиболее эффективном монтаже геотермальной системы. На эффективность установки может влиять также источник предполагаемого тепла. Более производительным считается монтаж теплообменников на дне водоема или у истоков термических источников.
7. Заключение договора и приобретение необходимого оборудования. Расценки могут существенно отличаться в зависимости от сложности проведения монтажных работ и других нюансов. Но в среднем, если выбран качественный немецкий производитель, стоимость установки будет приблизительно равняться его цене. Приобретение под ключ установки Vaillant для дома в 350 кв. м. обойдется приблизительно в 21 тыс. $
8. Монтажные работы. Отопление частного дома подземными геотермальными источниками тепла, а точнее, его эффективность во многом зависит от правильного проведения работ на этапе монтажа. После того как водяные теплообменники будут установлены в грунт, выполняется подключение к геотермальной установке и системе отопления дома.
9. Пуско-наладочные работы. Инженер запускает систему и выполняет точную регулировку устройства. После настройки подписывается Акт о сдаче работ.

   Согласно действующему законодательству, предприятие устанавливающее оборудование, может предоставить дополнительные гарантийные обязательства при условии оплаты этих услуг. Такие гарантии обойдутся еще в дополнительную 1000 $.

   Эффективно ли геотермальное отопление на Севере

   Чтобы создать минимальные условия необходимые для работы геотермальной установки, достаточно соблюдения следующих условий:

   • Температура слоя грунта, в котором расположены теплообменники, не должна опускаться ниже +5,+7°C градусов.
10. На протяжении всей системы, по которой протекает антифриз, созданы условия, позволяющие избежать его замерзания.
11. Геотермальный обогрев загородного дома выполнен после проведения всех необходимых расчетов и проектной документации.

    Если учесть все описанные требования становится ясно, что такие установки могут быть эффективными, при соблюдении вышеперечисленных условий. Все же для северных регионов более целесообразно использовать такие установки для нагрева небольших площадей до 150-200 кв. м.

    Гейзерное отопление частного дома

    Производительность геотермального насоса во многом зависит от температуры грунта или воды, в которых находится теплообменник. В этом отношении жители Камчатки находятся в более выгодном положении. На полуострое Камчатка находится огромное количество термальных источников — гейзеров, которые не остывают даже в зимнее время года. Перед монтажом оборудования обязательно проводится геологическая разведка. Если теплый источник находится на территории дома, имеет смысл расположить теплообменники на дне этого водоема. Геотермальная энергия в таком случае окупится значительно быстрее.

    Как с помощью геотермального насоса отопить дом

    Технология обогрева дома подземным теплом наиболее востребована на Западе. Это в первую очередь связано с менталитетом жителей западных стран. Они привыкли делать долгосрочные инвестиции, которые полностью окупаются только через несколько лет. Да и немного найдется людей, которые в состоянии заплатить за установку оборудования около 20 тыс. $ единовременно. Но количество желающих стать независимыми от остальных источников отопления постоянно растет. Альтернативные способы геотермального отопления дома становятся более популярными, особенно если учесть постоянно растущую стоимость газа.

    Источник: http://avtonomnoeteplo.ru/altenergiya/102-geotermalnoe-otoplenie-chastnogo-doma.html

    Смотрите также:

    20 марта 2021 года

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!

Альтернативные источники энергии для отопления для частного дома

Альтернативным отоплением называют обогрев дома с помощью, так называемых, альтернативных источников энергии, к которым в первую очередь относится внутренняя энергия планеты Земля. На определенной глубине, зависящей от географического положения местности, ее температура практически постоянна и положительна в любое время года.

Простой пример: в средней полосе России на расстоянии 170 см от поверхности земли температура составляет 8-10 градусов Цельсия. Такую же температуру имеют грунтовые воды, а реки и озера даже зимой под толщей льда имеют температуру 3-4 С.

В местности, расположенной на севере, «теплый» грунт может залегать глубже, а в южных районах, напротив, ближе к поверхности земли. Это значит, что даже в сильные морозы недра Земли имеют запас тепловой энергии, достаточный для обогрева жилища. Проблема лишь в том, чтобы правильно его использовать для альтернативного отопления домов.

Для этого необходимо решить непростую задачу: передать тепло от менее нагретого тела более нагретому телу: теплоносителю, используемому в системах отопления (напомним, что температура недр земли на приемлемой глубине составляет 8-10 С).

Простое решение сложной задачи отопления в частном доме

Сделать это удалось лишь в середине прошлого столетия, после изобретения и широкого распространения бытовых холодильников, устройство которых натолкнуло швейцарского «Кулибина»  Роберта Вебера на идею направить выделяемую морозильной камерой тепловую энергию на хозяйственные нужды и использовать ее для нагрева горячей воды.

Именно так был изобретен современный тепловой насос, представляющий собой не что иное, как «обратный холодильник», образно говоря, «отбирающий холод у отапливаемого помещения и передающий его массе Земли».

Разумеется, правильнее, с точки зрения профессионалов, вести речь об использовании запаса тепловой энергии менее нагретого тела и передаче его более нагретому телу.

В примитивном виде этот процесс можно описать с помощью простой формулы:

• Q=CM(T2-T1), где
• Q-полученное тепло
• C-теплоемкость
• M- масса
• T1 T2 разность температур, на которую было произведено охлаждение тела

Это значит, что количество тепловой энергии, передаваемое при охлаждении того или иного тела, неважно, идет речь о нагретой русской печи массой несколько тонн или о радиаторе отопления, весящим пару десятков килограммов, прямо пропорционально теплоемкости материала, из которого оно изготовлено, его массе и разности температуры, на которую происходит охлаждение.

Нетрудно догадаться, что при охлаждении одного килограмма вещества  на 50 градусов выделится такое же количество тепловой энергии, как и при охлаждении 50 кг этого же вещества на 1 градус.

Иными словами, при понижении температуры грунта массой в несколько сотен тонн всего лишь на долю градуса, можно получить количество тепла, вполне достаточное для отопления частного дома. При этом охлаждать можно не только грунт, но и воду в водоемах, а также воздух, масса которого также обладает колоссальным запасом тепловой энергии.

Тепловой насос как источник альтернативного отопления

Для альтернативного отопления частного дома достаточно купить и установить тепловой насос, устройство, специально предназначенное для использования низкотемпературной энергии для отопления и горячего водоснабжения и работающее по принципу современного кондиционера или холодильника. Кстати, внешне, тепловой насос напоминает обычный бытовой холодильник, да и по габаритам мало от него отличается.

Для того чтобы понять, как именно работает тепловой насос, достаточно вспомнить устройство и принцип действия холодильника, в котором тепло «отбирается» у продуктов и «выбрасывается» в окружающую среду. Именно поэтому рекомендуется при установке холодильного оборудования создавать вокруг него свободное пространство, обеспечивающее своевременный отвод тепла.

Если холодильник забирает тепло у продуктов и генерирует холод, то тепловой насос забирает его у массы земли, воды или воздуха и направляет полученную тепловую энергию для отопления дома. В нем, так же, как и в холодильнике, имеется испаритель, дроссель, компрессор и конденсатор. Основное различие в работе в этих устройств создается за счет настроек.

Принцип работы теплового насоса описывается с помощью цикла Карно. Рассмотреть его можно на примере системы отопления дома с помощью теплового насоса, перекачивающего низкотемпературную энергию массы земли.

Как работает тепловой насос

Хладагент, циркулирующий по замкнутому контуру, поступает в испаритель, где происходит его расширение, сопровождающееся увеличением объема и снижением уровня давления. При этом также происходит испарение хладагента и снижение его температуры. В ходе этого процесса хладагент активно забирает тепловую энергию от стенок испарителя, соединенных с теплообменником, по которому движется теплоноситель, называемый в системе тепловых насосов «рассолом». В это время в систему теплового насоса поступает тепловая энергия массы земли.

Затем хладагент поступает в компрессор, где происходит его сжатие, а затем выталкивание в конденсатор, в ходе которого происходит повышение температуры хладагента до 80-120 С.

При этом происходит передача тепла теплоносителю, циркулирующему по  теплообменнику, соединенному с конденсатором. Охлажденный хладагент поступает в испаритель и процесс повторяется. Работает тепловой насос от электрической сети, но потребление электроэнергии и затраты на нее ничтожно малы по сравнению с получаемым эффектом, что особенно важно для альтернативного отопления частного дома .

Во время работы теплового насоса теплоноситель может нагреваться до температуры выше 100 градусов Цельсия, что вполне достаточно для отопления и горячего водоснабжения и позволяет создавать определенные запасы тепла, нагревая, к примеру, тепловой аккумулятор.
Для обеспечения комфортных условий и сокращения потребления электроэнергии тепловые насосы оснащают термостатами, с помощью которых поддерживается требуемая температура нагрева теплоносителя.

Виды тепловых насосов

Тепловые насосы классифицируют в зависимости от вида тепловой энергии, используемой для их работы. В этой связи различают:

• Геотермальные насосы, вертикальные и горизонтальные, использующие тепло подземных вод. При этом передача тепла идет по схеме «вода-вода»
• Водные, использующие тепло озер, рек и морей.  При этом передача тепла также идет по схеме «вода-вода»
• Воздушные, использующие тепло воздушных масс. Передача тепла идет по схеме «воздух-вода»
• Грунтовые, использующие тепловую энергию грунта. Передача тепла идет по схеме «грунт-вода»

Достоинства и недостатки тепловых насосов

Альтернативное отопление на базе теплового насоса имеет ряд достоинств:

• Он безопасен для окружающей среды и человека. С ним можно быть уверенным, что дому не грозит пожар от неисправного оборудования,  в помещение не поступят дымовые газы, а окружающая среда не пострадает от двуокиси углерода
• Тепловой насос позволяет получать дешевую тепловую энергию
• Он может менять режимы работы и летом использоваться для кондиционирования воздуха
• Он надежен и долговечен

Не случайно в развитых странах, например, Японии, именно использование тепловых насосов считается самым перспективным направлением в альтернативном отоплении домов.
 

Принцип работы геотермального теплового насоса

Большинство населения пока не знакомы с понятием «тепловой насос», но постоянно используют тепловые насосы в обычных холодильниках и кондиционерах.
Холодильники и кондиционеры стали настолько надежными, удобными и привычными, что мы перестали обращать внимание на их работу.
Таким же привычным является отопление зданий геотермальными тепловыми насосами, например для жителей Евросоюза. Геотермальный тепловой насос по принципу работы похож на обычный кондиционер реверсивного типа ( отопление и охлаждение). В отличие от кондиционеров, геотермальный тепловой насос адаптирован для работы при любых погодных условиях и минусовых температурах. Главная проблема кондиционеров — уменьшение производительности и остановка кондиционеров при минусовых температурах, когда отопление наиболее важно. Эта проблема решена в геотермальных тепловых насосах. Тепловой насос следует рассматривать как любое другое отопительное устройство, которое используется для производства тепла, и в отношении которого действуют все законы, касающиеся энергии. Как и у каждого спсоба отопления, у теплового насоса есть свои особенности, сильные и слабые стороны. Теплотехнические расчёты у всех способов получения тепла одинаковые. Правила термодинамики действуют как при дровяном печном отоплении, так и при управляемой через Интернет геотермальной климатической установке.


Технические подробности роботы тепловых насосов.


Принцип работы основного элемента теплового насоса – фреонового компрессора отображен в цикле Карно, опубликованном в 1824 г. Практическую теплонасосную систему предложил лорд Кельвин в 1852 г. под названием „умножитель тепла”.




В соответствии с изображенным принципом действия, тепловой насос берет тепловую энергию из одного места, « сжимает» ее, и отдает в другое место. Например, в обычном холодильнике тепло отбирается морозильной камерой из продуктов и выбрасывается в кухню, при этом задняя стенка холодильника нагревается. Принцип действия геотермального теплового насоса основан на сборе тепла из почвы или воды, и передаче в систему отопления здания. Для сбора тепла незамерзающая жидкость течет по трубе, расположенной в почве или водоеме возле здания, к тепловому насосу. Тепловой насос, подобно холодильнику, охлаждает жидкость (отбирает тепло), при этом жидкость охлаждается приблизительно на 5 °С. Жидкость снова течет по трубе в наружном грунте или воде, восстанавливает свою температуру, и снова поступает к тепловому насосу. Отобранное тепловым насосом тепло передается системе отопления и/или на подогрев горячей воды. Возможно отбирать тепло у подземной воды — подземная вода с температурой около 10 °С подается из скважины к тепловому насосу, который охлаждает воду до +1…+2°С, и возвращает воду под землю. Тепловая энергия есть у любого предмета с температурой выше минус двести семьдесят три градуса Цельсия — так называемый «абсолютный ноль». То есть тепловой насос может отобрать тепло у любого предмета — земли, водоема, льда, скалы и т.д. Если же здание, например летом, нужно охлаждать (кондиционировать), то происходит обратный процесс — тепло забирается из здания и сбрасывается в землю (водоем). Тот же тепловой насос может работать зимой на отопление, а летом на охлаждение здания. Очевидно, что тепловой насос может греть воду для горячего бытового водоснабжения, кондиционировать через фанкойлы, греть бассейн, охлаждать например ледовый каток, подогревать крыши и дорожки от льда… Одно оборудование может выполнить все функции по тепло-холодоснабжению здания. Обмен теплом с окружающей средой геотермальные тепловые насосы осуществляют такими основными способами:
• Насос с открытым циклом — из подземного потока (плывуна) забирается подземная вода, подается в размещенный внутри здания тепловой насос, вода отдает/забирает тепло у теплового насоса, и возвращается в подземный поток на расстоянии от места забора. Плюсом такого способа является возможность одновременно получить воду для водоснабжения дома. Открытые системы являются очень эффективными, поскольку температура подземной воды является относительно высокой и круглогодично стабильной. Использование воды из скважины не наносит ущерба грунтовым водам, не изменяет уровень грунтовых вод в водном горизонте, поскольку открытую систему можно рассматривать как соединённые сосуды, где вода, забираемая из одного колодца, направляется обратно под землю через второй колодец, не изменяя общий уровень воды. Корректно, сооружённые в соответствии с нормативами скважины обеспечивают безопасную для окружающей природы стабильную работу системы отопления.

• Насос с закрытым циклом и горизонтальным теплообменником, размещенным в земле — трубки (коллекторы), в которых прокачивается теплоноситель, размещены горизонтально на глубине не менее 4 метра от поверхности земли. Такой теплообменник обычно называют поверхностным коллектором. Основной опасностью является неосмотрительность при проведении землекопных работ в зоне нахождения поверхностного коллектора. Для современно жилого дома с отапливаемой площадью в 200 м2 под основание коллектора требуется около 500 м2 поверхности грунта. При прокладке коллектора вблизи деревьев трубу коллектора не следует укладывать ближе, чем 1,5 метра от кроны. Правильно выбранный по размерам и правильно уложенный почвенный коллектор не влияет негативно ни на рост растений, ни на экологические условия.

• Насос с закрытым циклом и вертикальным теплообменником — трубки, в которых прокачивается теплоноситель, размещены вертикально в земле и уходят в глубину земли обычно 50 — 100 метров. Такой теплообменник обычно называют зондом.

Как известно, на глубине более 8 метров от поверхности земля имеет стабильную температуру (для Приморского края +7,2 градуса Цельсия) независимо от поры года. Этот способ обеспечивает самую высокую эффективность работы теплового насоса, малый расход электроэнергии и дешевое тепло — на 1 кВт электроэнергии получают до 5 кВт тепловой энергии, но требует больших первоначальных капиталовложений на буровые работы

Обращаем внимание на нецелесообразность использования в Дальневосточном регионе систем отопления на так называемых «воздушных тепловых насосах», по сути обычных кондиционерах, в которых тепло для отопления здания забирается из наружного воздуха. Эти системы разработаны и успешно используются в более теплых странах, где не бывает значительных морозов — южных штатах США, Греции, Японии и т.д. Проблема в том, что размещенный снаружи теплообменник при температуре на улице около плюс 5 градусов Цельсия начинает покрываться льдом из-за замерзающего конденсата, резко снижается теплопередача, эффективность уменьшатся. При дальнейшем понижении температуры наружного воздуха эффективность становится близкой нулю, воздушный тепловой насос переходит на обычное электроотопление, что резко увеличивает расход электроэнергии.

Количество компрессоров в тепловом насосе — один или два. Тепловые насосы с двумя компрессорами значительно дороже однокомпрессорных, но более надежны, имеют больший моторесурс. Кроме того, при выходе из строя одного из компрессоров (любая техника когда-нибудь выходит из строя), возможно частично отапливаться одним компрессором до завершения ремонта.
Конструкция внешнего коллектора. В качестве внешнего коллектора большинство производителей тепловых насосов предусматривает полиэтиленовую трубу диаметром 25 — 40 миллиметров с циркуляцией незамерзающей жидкостью — водным раствором гликоля. Существуют также геотермальные тепловые насосы с медной трубой диаметром 6 — 10 миллиметров и циркуляцией фреона:

— полиэтиленовая труба в зависимости от диаметра имеет толщину стенки 2 — 2,4 миллиметра. Так, например, труба диаметром 40 миллиметров имеет толщину стенки 2,3 — 2,4 миллиметра. Такая толщина обеспечивает высокую надежность и прочность трубы — человек весом 110 килограмм трубу не сдавливает;

— геотермальные тепловые насосы с полиэтиленовой трубой и водным раствором являются конструктивно более сложными, но более эффективными и надежными, чем с медной трубой. Тепловые насосы с медной трубкой и фреоном конструктивно проще, но значительная (часто многокилометровая) длинна медной трубки с фреоном под давлением потенциально более опасна, чем полиэтиленовая.

При проектировании и монтаже целесообразно пользоваться требованиями, технологией и рекомендациями изготовителей оборудования и нормативно-правовой базой Европейского сообщества. Очевидно, что не все рабочие, которые могут взяться за работы по установке, знакомы с этими требованиями и технологиями. Использование неквалифицированного персонала приведет к некачественной установке.

Тепловой насос для отопления частного дома — экономия гарантирована

  Владельцы множества частных домов с каждым отопительным сезоном попадают в ситуацию, которая ухудшается все больше: доминирующее по всей стране газовое отопление становится стратегически невыгодным, а использование котлов на ископаемом топливе утомительно или недоступно. Поэтому все резко начинают искать альтернативные методы обогрева своего дома.


  Все больше хозяев частных коттеджей или особняков задаются вопросом: Как выбирают тепловые насосы для отопления дома? Насколько это будет выгодным? Мы предлагаем Вам узнать ответы на все существующие вопросы о тепловых насосах. Более того, дочитайте до конца и получите небольшой бонус, связанный со стоимостью оборудования.

 

Современные системы для отопления частного  дома

  Немного проанализируем типовые схемы организации отопления частного дома. Разберем ситуацию для уже эксплуатируемых систем.

1. Самый простой вариант – централизованное теплоснабжение. Скажем сразу о недостатках: зимой – неконтролируемая жара, забитые радиаторы, частые аварии теплосетей. Дальше – больше. Лето — без горячей воды. Хочешь – ставь кондиционер, не хочешь – дыши через форточку. А коммунальные платежи растут как снежный ком. 
2. Автономное отопление частного дома электрокотлом. Даже при устройстве теплых полов, при все-таки возросших тарифах на электроэнергию, эксплуатация электрокотлов очень дорогая. Не очень спасают и многотарифные счетчики.
3. Индивидуальное отопление частного дома газовым котлом – наиболее частый выбор. При нынешних тарифах на газ содержание двух- или трехэтажных коттеджей и особняков обходится особенно дорого. Не секрет, что часто отапливается не весь дом, а только несколько комнат, где находятся жильцы дома. О проблемах неотапливаемых помещений не стоит упоминать. Если экономишь газ, то понятие «холодные зимы» знакомо теперь многим не понаслышке. Посидеть у камина – теперь не просто уютное времяпрепровождение.
4. Твердотопливный котел, в смысле платежей, – дело выгодное, если есть топливо. А с ним все больше головных болей. Да и постоянная забота по обслуживанию: чистка золы, загрузка, влажность топлива, запас на зиму, уход за дымоходом… В общем – много забот, и забудем об экологии. О кондиционировании летом приходится заботиться отдельно.
5. Тепловой насос для отопления дома становится не просто экзотической отопительной технологией, а наиболее актуальным, выгодным и желанным решением. Поскольку он, что самое главное, потребляет в несколько раз меньше электроэнергии, чем электрический котел. И при сравнении с газовым отоплением, при стремительно растущих газовых тарифах, тепловой насос для дома — несравненно, в несколько раз экономичнее, особенно для большой площади. Подробнее о том, что такое тепловой насос и его нюансы, можно прочитать по ссылке.

10 причин, почему тепловой насос самое оптимальное и выгодное решение
1. Использование альтернативных источников тепловой энергии для отопления дома – общепринятый приоритет во всех европейских странах. 
2. Платишь за 1 кВт, а получаешь на отопление и ГВС, благодаря инновационным технологиям, 4-5 кВт тепла.  Что может быть выгоднее?
3. Для нового проекта – нет варианта лучше. Самый перспективный вид отопительного оборудования в применении и развитии в ближайшем будущем – это тепловой насос.
4. Наилучшая интеграция в другие системы отопления (в построенных домах). Максимальная тепловая нагрузка падает на ТН, а газовый или твердотопливный котел, остается в резерве.
5. 3 функции в одном агрегате: отопление, охлаждение и нагрев бытовой воды. Как опция – нагрев воды для бассейна. 
6. Наивысший уровень комфорта. Ни один из других видов отопительного оборудования не обеспечит такой уровень комфорта с точным поддержанием задаваемых пультом показателей температуры в доме.
7. Самые экономные затраты на отопление и горячее водоснабжение (ГВС).
8. Современные интеллектуальные методы управления и программирования режимов работы ТН.
9. Инновационные технологии управления – производство тепла/холода и горячей воды в строгой зависимости от величины нагрузки, и не больше.
10. Экологическая чистота, долговечность и безопасность теплонасосного оборудования.

Как работает тепловой насос?

Мы хотим проконсультировать Вас

  Карно – французский инженер-физик, описал идеальный термодинамический цикл с передачей тепла от нагретого тела к холодному и работе, совершаемой при этом. Этот процесс лежит в основе работы холодильной техники.  Излишки тепла из холодильника удаляются наружу, в окружающее пространство. В тепловых насосах применен принцип «холодильника наоборот». Тепло от внешних источников возобновляемого природного тепла (земли, воды или воздуха) переносится тепловым насосом в систему отопления.

 

  Например, в воздушном тепловом насосе наружный воздух захватывается вентилятором наружного блока и продувается через теплообменник испарителя, где тепло воздуха передается циркулирующему в замкнутом контуре жидкому фреону (или другому хладагенту), у которого очень низкая температура кипения. При малейшем нагревании фреон переходит в парообразное состояние и его температура повышается. Разогретый пар поступает в компрессор, где подвергается сильному сжатию. При сжатии фреон разогревается еще больше и поступает в теплообменник конденсатора. Многократно преумноженное тепло в конденсаторе отдается теплоносителю системы отопления, температура фреона падает. Проходя в дальнейшем через расширительный клапан, охлажденный фреон переходит в жидкое состояние и подается снова в испаритель. Цикл повторяется. 

 

Какие есть типы тепловых насосов, в чем их особенности?

  Источниками низкопотенциального тепла могут служить поверхностный слой грунта, прогреваемый солнцем, тепло земных недр, вода подземных водоемов, рек или озер, а также атмосферный воздух. Могут также использоваться тепло уходящего вентиляционного воздуха, тепло сточных вод и различные технологические процессы с излишками тепла. 


  Стандартно, чтобы обеспечить отопление дома, тепловой насос может быть грунтовым (геотермальным), водяным или воздушным. Тепловые насосы – это три агрегата в одном: теплогенератор, кондиционер и водонагреватель.

 

  Геотермальный тепловой насос черпает тепло из глубинных скважин, где температура на глубине всегда положительна: +10 … +12 °C. Тепло земли с глубин более 20м передают U-образные грунтовые зонды с циркулирующим в них незамерзающим теплоносителем. Глубина бурения нескольких скважин 40-100м. Расстояние между зондами – минимум 6м. Каждый метр глубинного зонда обеспечивает до 25-50Вт тепловой мощности. Для ТН частного дома необходимо сделать несколько скважин для обеспечения достаточного теплосъема с учетом характеристик грунтов.


  Грунтовой тепловой насос может использовать для теплосъема и горизонтально уложенный в траншеях или котловане на глубине 1,2 -1,5м трубный коллектор. Расстояние между пластиковыми трубами в таком геополе 0,5 — 0,8м. Теплосъем или удельная мощность 1м коллектора —  10- 32 Вт/м2 в зависимости от типа грунта. Площадь укладки может занимать от 100 до 500 и более квадратных метров. Соляной незамерзающий раствор, циркулирующий в замкнутом контуре геополя, переносит тепло грунта в теплообменник ТН.


  Плюсы: Прослужит немного больше лет, чем другие типы, так же практически не создает шума при работе, и является наиболее надежным и эффективным типом для отопления, работает в любое время года с наиболее высоким COP, так как земля всегда имеет положительную температуру.

  Минусы: Само собой, на обустройство системы коллекторов для теплообмена потребуется почти столько же средств, как и на покупку теплового насоса. Плюс к этому, нужно будет приложить массу усилий для того, чтобы сделать нужные траншеи, пустить туда множество зонтов, наладить систему — много времени, много задействованных людей, много бюджетных средств. Более того, производители часто указывают коефициент СОР при использовании системы в идеальных условиях, но совсем не учитывают, что такой тип ТН потребляет много электричества при работе скважинных насосов, а ведь из-за высокого энергопотребления скважин снижается показатель СОР.
 

  Водяной тепловой насос оснащен системой трубопроводов, в качестве источника тепла используется незамерзающая вода залегающих на большой глубине грунтовых вод, озера или реки. По заборной скважине/трубе вода подается к теплообменнику, тепло передается в систему отопления, и охлажденная вода возвращается назад в водоем по другой скважине/трубе. Стабильная и высокая продуктивность круглый год – это плюс таких ТН, необходимость в скважинах, фильтрация воды и мощные насосы – это существенные минусы этих систем.
 

  Оптимальным считается забор воды с глубины 10-15м. Выполнять буровые работы должны только квалифицированные специалисты лицензированных организаций. Для использования тепла недр могут потребоваться разрешения от соответствующих ведомств. Для воды необходима фильтрация и отсутствие угрозы образования осадков.
 
  Плюсы: По стабильной продуктивности круглый год это оборудование несколько эффективнее, чем воздушные тепловые насосы.
 

  Минусы: Водяной тепловой насос для отопления дома, цена которого, в общем, из-за стоимости монтажных работ намного выше стоимости самого оборудования, является сложным в смысле внедрения. Это же относится и к тепловым насосам «грунт-вода». Вам придется закупать много труб и вести их от воды к дому, нанимать дорогую группу монтажников, которые уже делали подобное, и много других забот.
 

  Воздушный тепловой насос наиболее прост конструктивно, универсален для применения и уникален по возможности интеграции в другие системы теплоснабжения. Поэтому отопление тепловым насосом дома, коттеджа или особняка в более чем половине случаев осуществляется помощью «воздушников». Современные модели тепловых насосов «воздух-вода» эффективно работают и при морозах до -25°C. Установка таких моделей не требует ни места, ни разрешений — это лучший выбор для модернизации действующей котельной. Инверторные технологии и интеллектуальное управление обеспечивают самое экономное энергопотребление.
 

  Плюсы: Отопление дома тепловым насосом воздух-вода — наиболее перспективный выбор системы теплоснабжения для вновь строящегося дома. Это самый экологически передовой способ для полного комфорта летом и зимой. Такие ТН обеспечивают не только обогрев, но и охлаждение дома. Это самый экономный вариант для нагрева воды для быта или в бассейне. 

  Минусы: Уступает по эффективности другим видам тепловых насосов, обрабатывает несколько меньше тепловых масс, но эта разница совсем незначительная. А забот при этом намного меньше, ведь Вы сможете установить систему за несколько часов. При слишком сильных морозах, энергоэффективность теплового насоса воздух-вода падает. Но так случается практически с каждым оборудованием, которое работает на альтернативных источниках тепла. Зато при среднестатистической зимней температуре такой тип работает с такими же показателями, как и другие типы тепловых насосов.
 

  Если требуется наиболее просто и быстро организовать отопление дома тепловым насосом, цена которого наиболее доступна многим заказчикам, выбор – воздушный тепловой насос. Узнайте лучше про каждый тип тепловых насосов и какой больше подойдет Вашему частному дому в нашей статье.

Итоги

  Выбор модели теплового насоса зависит от цели проекта, возможностей и характеристик места установки, финансовых инвестиций и энергетических лимитов подведенной сети.

  Стоимость теплового насоса воздух-вода, с учетом всех монтажных работ и элементов, составляет примерно 6650 евро. А установка котла со всеми разводками и деталями — немножечко меньше. Но при этом, тепловой насос окупится за парочку лет, а котел не окупится никогда — он будет постоянно тянуть на себя расходы, особенно, если это газовый котел. А при твердотопливном котле — мало того, что придется вырубать лес, портить нашу экологию, засорять атмосверу планеты, это еще и включает в себя регулярное обслуживание и подкидывание топлыва трижды в день. Приобритайте тепловые насосы — заботьтесь об экологии и своем времени/бюджете. Вы можете ознакомится с точными расчетами по стоимости и окупаемости теплового насоса здесь.

  Для умеренных климатических условий Украины воздушные тепловые насосы – самый выгодный в плане инвестиций, экономности платежей, скорости окупаемости, универсальности монтажа и функциональности вариант теплонасосного оборудования. Участвуя в программах стимулирования внедрения энергоэффективных проектов, типа IQ-energy и других, реализовать мечту о приобретении и установке такого передового оборудования намного проще.

 

Другие статьи, которые будут полезны Вам

Использование земли для обогрева и охлаждения вашего дома — NRVLiving

Вы когда-нибудь думали об использовании земли для обогрева и охлаждения вашего дома? Это называется геотермальным отоплением и охлаждением, и это фантастический способ использовать энергию Земли для поддержания температуры в вашем доме. В этом миссия и цель www.pureairways.com — предоставлять услуги по кондиционированию воздуха, которые сделают ваш дом свежим и прохладным.

Раньше такие технологии, как геотермальное отопление и охлаждение, были исключением, но теперь мои клиенты, похоже, смотрят на энергоэффективность каждого дома, который они рассматривают, они не знают, что доступен лучший контроллер z-волны. Теперь это такой замечательный предмет для дома.Практически любой существующий дом может быть преобразован в геотермальную, а новое строительство может также включить его в систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Я помню, как пару лет назад разговаривал с установщиком HVAC, который сказал мне, что стоимость установки геотермальной системы почти такая же, как и у традиционной системы с тепловым насосом, а окупившаяся экономия сделала это проще простого. информацию о том, как быстро избавиться от черных точек, перейдите по ссылке.

Progress Street Builders рассказали об этой технологии в недавнем информационном бюллетене, который я цитирую ниже.Я сделал комментарий жирным шрифтом.

«Температура земли около 68 градусов (Я читал, что это между 55 и 68 градусами — если вы можете подтвердить, что это на самом деле, дайте мне знать) . Проводящая нетоксичная жидкость прокачивается по трубе и нагревается или охлаждается (в зависимости от ее температуры) за счет постоянной температуры земли. Когда эта жидкость возвращается на поверхность, она передает свою температуру воздуху, который вдувается в воздуховоды дома.Хороший пример: очистители воздуховодов Миннесоты, предназначенные для вашего дыхания более чистым воздухом и экономии денег на счетах за электроэнергию.

Именно так работают обычные воздушные тепловые насосы, за исключением того, что эти системы используют температуру окружающего наружного воздуха, которая гораздо менее предсказуема и постоянна, чем температура под землей.

Зимой, например, если термостат установлен на 72 градуса, нагревательные змеевики в насосе должны только на несколько градусов увеличить на несколько градусов входящую кондиционированную 68-градусную жидкость для достижения желаемой температуры.Однако температура наружного воздуха в этот день, вероятно, намного ниже, что требует гораздо больше энергии от нагревательных змеевиков насоса, чтобы нагреть его в достаточной степени.

Поскольку этот тип системы заземления требует гораздо меньше дополнительных мер по обогреву или охлаждению для достижения желаемой температуры в помещении и уровней комфорта, он потребляет меньше энергии. В свою очередь, тепловой насос меньше изнашивается, что позволяет ему работать с оптимальной эффективностью в течение более длительного периода времени и с меньшими затратами на техническое обслуживание.

Стоимость и окупаемость: До 2016 года федеральное правительство предлагает 30% налоговую скидку на геотермальные системы без верхнего предела. Это покрывает как стоимость, так и установку блоков. Эти кредиты распространяются как на новое строительство, так и на существующие дома. Стоимость установки геотермальной системы и экономия могут быть разными. Гипотетически, если геотермальная система стоит вдвое больше, чем обычная система с воздушным источником энергии, и вдвое сократит ежемесячное потребление энергии и стоимость, то в течение нескольких лет будет получена значительная окупаемость инвестиций.

Люди с геотермальными системами также сообщают о лучшем и более здоровом комфорте в помещении, особенно в разгар лета или зимы, когда обычному тепловому насосу трудно довести наружный воздух до желаемой температуры в помещении,
проверка subconsciousmindpowertechniques.com может помочь семьям сделать решения для большего комфорта в доме.

Геотермальные системы отопления и охлаждения могут быть не для всех и не для каждого нового дома, но они являются проверенным энергоэффективным вариантом, который обеспечивает лучшую производительность и снижает воздействие на окружающую среду.”

Ищете способ сократить расходы на электроэнергию в новом или существующем доме? Проверьте геотермальную энергию… ваш кошелек будет вам благодарен, и, честно говоря, больше пользы может быть в более эффективном использовании ресурсов.

Geothermal Часто задаваемые вопросы | Smart-Energy

Сколько стоит установка?

Геотермальная система, как и другие системы центрального отопления и / или охлаждения, может быть установлена ​​в различных конфигурациях, включая принудительную подачу воздуха, гидравлический плинтус и лучистые полы для распределения.Источник может быть как с открытым, так и с замкнутым контуром. Геотермальная система обычно стоит несколько дороже, чем обычная система на ископаемом топливе с кондиционером для установки, но имеет более низкие эксплуатационные расходы и не требует доставки топлива. Также отсутствуют выбросы в атмосферу оксида углерода, диоксида углерода и углеводородов с геотермальной системой. Для «приблизительной» оценки ваших инвестиций в геотермальную энергию заполните анкету на странице «Свяжитесь с нами».

Какова стоимость отопления с помощью геотермальной системы по сравнению с другими режимами отопления?

Геотермальные системы дешевле в эксплуатации, чем электрические, электрические тепловые насосы, нефть, керосин, природный газ и пропан.

Сколько это сэкономит?

Это будет зависеть от ваших местных тарифов на электроэнергию и каждое ископаемое топливо. Где-то от 20 до 60% в долларах. Спросите наших предыдущих клиентов, каковы были их долгосрочные сбережения. С экологической точки зрения экономия еще больше!

Что я должен использовать: вертикальный, горизонтальный или открытый?

На Северо-Востоке следует использовать только вертикальные системы. На 50 ° F земли доступно гораздо больше тепла, чем при 32 ° F (или меньше), образующих горизонтальную систему на морозе и замерзшей земле или на льду над озером или прудом.

Можно ли растопить снег?

Да, с правильным оборудованием и правильным дизайном.

Могу ли я нагреть бассейн?

Да, для закрытого закрытого бассейна. Для открытого бассейна лучше подойдет солнечный обогреватель.

Ожидаются ли какие-либо существенные улучшения в эффективности?

Производители постоянно работают над улучшением своей продукции. Мы наблюдаем улучшения с 1975 года, когда мы впервые вышли на геотермальный рынок.

Планирую большой дом. Должен ли я использовать одну большую или две меньшие единицы?

Это будет зависеть от планировки дома и ваших личных предпочтений в отношении контроля температуры. Мы спроектировали и установили дома площадью от 800 до более 15 000 кв. Футов.

Является ли система, использующая антифриз, потенциальной проблемой для окружающей среды?

Это проблема в системах с замкнутым контуром. В разомкнутых системах VSWC используется колодезная вода, и это не проблема.

Я слышал о системе, в которой воздух циркулирует по трубам большого диаметра, заглубленным в землю, а затем подается в здание для отопления. Это возможно ?

На северо-востоке это непрактично, так как трубы большого диаметра должны быть заглублены ниже 15 футов уровня, чтобы избежать воздействия мороза.

Я инженер, где мне найти более подробную информацию о коммерческих приложениях?

Мы работаем вместе с инженерами и архитекторами над проектированием и установкой коммерческих геотермальных систем с 1975 года.Мы хотим, чтобы эта Простая Наука стала достоянием общественности.

У меня жидкое или газовое отопление горячей водой. Могу ли я перейти на геотермальную?

Переоборудовать дом или здание с использованием горячей воды не так просто.

Системы на ископаемом топливе для водяного отопления (теплая вода) включают в себя медные и алюминиевые плинтусы для горячей воды, чугунные радиаторы или лучистое тепло. Все они рассчитаны на работу при температуре от 180 до 200 ° F.

Геотермальные системы, хотя и намного более эффективны, работают при температуре от 100 до 120 ° F и несовместимы с распределительными системами, изначально рассчитанными на гораздо более высокие температуры.Вам потребуются радиаторы, плинтусы или лучистые трубки почти в 3 раза больше.

Переоборудование дома или здания в основном означает начинать с нуля.

Положительным моментом является то, что вы получаете систему, которая намного более эффективна, имеет более низкую стоимость отопления, а также может иметь зонированное отопление и центральное кондиционирование воздуха.

Я слышал, что лучистое тепло является наиболее эффективным. В чем дело?

В системах отопления и / или охлаждения не должно быть скрытых секретов или загадок.

Все системы отопления состоят из 3 одинаково важных компонентов, а именно:

1. источник топлива — нефть, газ, древесина, геотермальные источники — все, кроме геотермальных, преобразуют топливо, сжигая его в тепловую энергию.
2. блок преобразования тепла — печь, котел, дровяная печь или геотермальный блок — Первые 3 берут 95-100% своей энергии из топлива. Геотермальная энергия получает 70–75% своей энергии из земли, а остальные 25–30% из электроэнергии для преобразования.
3. Распределение — радиант, гидроника или принудительный воздух — все знакомы со всем этим. Принудительный воздух — единственный, который может также делать зонированное центральное кондиционирование.

Все 3 компонента системы отопления не менее важны. Только если все 3 правильно спроектированы, установлены и обслуживаются, вы получите комфорт и экономию, которых вы заслуживаете и за которые заплатили.

Некоторая информация о лучистом тепле. Мы сертифицированы и устанавливаем лучистое тепло Wirsbo для правильных приложений, но оно не более эффективно, чем другие виды тепла.Вы все еще пытаетесь передать тепло через полиэтилен, что никогда не бывает эффективным.

Правильные области применения лучистого тепла — это те, где температура пола является наиболее важной, например:

1. гаражи для ремонта грузовиков, где люди должны работать на спине на полу или чуть выше
2. пожарные и спасательные службы отряды, где подвижной состав должен храниться выше точки замерзания
3. подвальных этажей без коврового покрытия

Лучистое тепло — это именно то, о чем говорится.Тепло должно исходить от пола, не позволяя конвективным токам образовываться в пространстве над ним. Любая экономия затрат на электроэнергию основана на том, что отапливается только пол и высота над ним, а не любое соборное пространство над ним. Если конвективные токи создаются путем установки воздуховодов для кондиционирования воздуха или рекуперации тепла, внедрения вентилятора для всего дома или любого метода, который нарушает этот «застойный» режим излучения, нет экономии на расходах на электроэнергию.

Некоторые неправильные применения лучистого тепла:

1. любое пространство над другим кондиционированным помещением
2. любой подвал, где у вас будет ковровое покрытие на полу
3. любое помещение собора с вентиляцией всего дома, кондиционером или системой свежего воздуха

Системы лучистого тепла сами по себе не более эффективны, чем любая другая форма или распределение тепла.На самом деле они менее эффективны, чем нагнетание теплого воздуха и водяного тепла через медные трубы.

Я использую городскую систему водоснабжения. Могу ли я использовать геотермальную энергию?

Вода является теплоносителем, а не источником тепла. Земля является источником тепла, и любая вода должна подниматься вверх с высоты не менее 15 футов, чтобы на нее не повлиял мороз. Пруд, озеро или ручей на или рядом с вашим домом или зданием не являются геотермальным источником. Вам придется пробурить скважину или установить скважину, если у вас высокий уровень грунтовых вод.

У меня паровые, радиаторы чугунные. Могут ли они быть преобразованы для работы на геотермальной энергии?

Нет, паровые системы работают от 220 + ° F, а геотермальные системы, хотя гораздо более эффективные не могут работать при температуре ниже 100 ° F. Паровые системы создавались тогда, когда в зданиях отсутствовала изоляция или почти не было изоляции, а топливо было относительно дешевым.

У меня есть озеро, пруд, ручей или водоем рядом с моим домом. Могу ли я использовать это как геотермальный источник?

Нет, опять же, вода не является источником топлива, а только теплоносителем.Вода должна подаваться под землей с глубины не менее 15 футов.

У меня есть участок в 1 акр рядом с моим домом. Можно сделать горизонтальную петлю?

Нет, у нас есть иней, которые опускаются с высоты 4 — 6 футов, а его охлаждающий эффект опускается на 15 футов. Чтобы попасть в геотермальную «умеренную зону», нам нужно, чтобы наш источник находился на глубине не менее 15 футов

У меня есть старое здание или дом, и я слышал, что системы HIVAC занимают намного меньше места для воздуховодов.

Они действительно занимают меньше места, но имеют большую ценность.При высоких скоростях и большом перепаде температур они не так эффективны из-за повышенного давления, необходимого для воздуходувок с высоким статическим давлением. Они также требуют частого обслуживания, так как из-за очень высокого перепада температур змеевики кондиционера легко «обледеняют» и им приходится проходить постоянные циклы оттаивания. Спросите любого, у кого он есть в течение любого количества лет.

У нас есть загородный дом в горах. Можно ли там использовать геотермальную энергию?

Если этот дом предназначен только для летнего использования или вы его закрываете, отключите отопление и слейте воду из труб зимой, нет.

I / У нас очень глубокая пробуренная водяная скважина, но она имеет очень низкий дебит. Можем ли мы использовать это для геотермальной энергии?

Очень глубокие колодцы на глубине более 400 футов обычно могут использоваться для геотермальных целей, даже если некоторые из них не производят достаточно воды для бытовых нужд. Если скважина дает достаточную «просадку» для обеих целей — это хорошо, но 500-футовая «сухая скважина» все равно может быть «постоянным топливным баком» для вас и вашей семьи, даже если она не может обеспечить вас питьевой водой.

Мой друг купил дом с горизонтальным замкнутым контуром и говорит, что он отлично работает до конца зимы, когда кажется, что «заканчивается топливо», почему?

Геотермальные петлевые системы зависят от региона. На севере мы не можем закопать трубу на высоте 3–4 фута и ожидать, что она будет получать тепло всю зиму. Иногда зимой петля замерзает, и, поскольку все знают, что лед — отличный изолятор, спросите любого эскимоса. Фактически, температура земли ниже нуля будет ниже на глубине 15 футов.под поверхностью. Чем больше замороженный слой льда вокруг петли, тем труднее отводить тепло от петли. Это происходит после того, как петля уже упала до 32 ° F. С вертикальной подачей водяного столба (VSWC) у вас никогда не заканчивается топливо из-за замерзания контура. Температура земли всегда составляет 50 ° F, поэтому геотермальное оборудование постоянно подается с января по июль. Кроме того, когда вы используете колодезную воду в качестве теплоносителя, не возникает вопросов, связанных с окружающей средой, какой антифриз использовать.

Я слышал, как геотермальные системы дуют холодным воздухом зимой?

Старая печь на ископаемом топливе или газе вашего дедушки нагревала проходящий через нее воздух где-то между 60 и 100 ° F при каждом проходе воздуха. Он буквально «жарил» из него влагу. Он также доставлял этот воздух с трясущейся завесой, коты гнались на высоких скоростях. При 1,5–2 сменах воздуха в час вам было либо слишком холодно, либо слишком жарко, а температура в доме была очень неравномерной. Геотермальные системы разработаны в соответствии со строгими стандартами ACCA на 4 воздухообмена в час и повышение температуры только на 20-25 ° F при каждом проходе воздуха.С большей громкостью и меньшей скоростью (для кошек) вам комфортно, и вы не знаете, как вы к этому пришли. Итак, геотермальные системы доставляют теплый воздух, а не горячий. Если температура в помещении составляет 70 ° F, средняя температура подаваемого воздуха должна составлять 90–95 ° F. Суть в том, что он обогреет ваш дом намного дешевле, чем любой другой автоматический метод. Конечно, бесплатная древесина может сделать это с меньшими затратами, и древесина также является возобновляемой.

Насколько эффективна сторона кондиционирования воздуха геотермальной системы?

Примерно в два раза эффективнее обычной системы центрального кондиционирования.Подумайте, насколько сложно охладить дом или здание, используя в качестве охлаждающей жидкости воду с температурой 50 ° F, а не воздух с температурой 90-100 ° F. Это означает, что когда у вас 3-тонная система, это всегда 3-тонная система, даже при 110 ° F на улице. Обычные системы рассчитаны на температуру наружного воздуха 85 ° F, и производительность системы падает при повышении температуры выше этой отметки. Геотермальные системы имеют постоянный «конденсатор» при температуре 50 ° F, поэтому он всегда наиболее эффективен при 100% мощности.

Почему вы не рекомендуете или не устанавливаете замкнутые контуры?

Мы сделали это в первые дни, много лет назад.Затем мы начали сбор данных и обнаружили, что на северо-востоке у нас есть некоторые преимущества, которых нет в других частях страны. У нас относительно чистая вода и горная порода высокой плотности с отличными характеристиками теплопередачи. Позже ARI начала тестирование, и до сих пор проводит тестирование любых геотермальных брендов, отправляемых им для сторонней проверки стандартов производительности.

ARI также доказала, что любое оборудование на Северо-Востоке, которое может работать на скважинной воде с прямым контактом (VSWC), будет иметь на 25-30% более высокую производительность и более низкое потребление энергии, чем такое же оборудование в замкнутом контуре (щелкните здесь, чтобы просмотреть стандарты ARI)

Я слышал, что водонагреватели «по запросу» намного эффективнее обычных типов?

Более десяти лет назад мы установили несколько газовых и электрических водонагревателей «по запросу».Пришлось вывезти их всех за два года.

Если вы нагреваете дистиллированную воду в лабораторных условиях, они работают нормально, но, если в воде вообще есть какие-либо минералы, особенно кальций и железо, они быстро забиваются, и их необходимо очищать кислотой, по крайней мере, каждые 6 месяцев.

Вместо того, чтобы нагревать воду для хранения, они очень быстро нагревают ее в медной секции длиной менее 8 футов, обернутой вокруг газового теплообменника. В электрических блоках используются твердотельные выходные переключатели TRIAC, которые работают очень сильно.Вода должна быть нагрета от температуры грунта от 50 ° F до как минимум 120 ° F, что составляет повышение на 70 ° F для менее чем 8 футов меди. Это быстрое нагревание выкипает весь растворенный в воде воздух и удаляет все минералы, растворенные в воде, на внутренней стороне меди. Со временем (иногда всего за несколько месяцев) покрытие из этих минералов снижает эффективность передачи тепла от горячих дымовых газов к воде, и в результате температура дымовых газов на выходе повышается, тратя впустую энергию, которая предназначалась для нагрева воды.

Как только появляется этот слой минералов, единственный способ удалить его — это раствор кислоты, прокачиваемый через теплообменник из чистого ведра, с помощью специально разработанного кислотного насоса каждые несколько месяцев. Со временем эта постоянная «чистка» меди кислотной очисткой разъедает теплообменник, и ваш водонагреватель «по запросу» превращается в металлолом.

Спросите любого, кто пользовался одним из этих устройств «по запросу» более года, и получите его отзыв. Я слышал о нескольких случаях, когда они действительно работают, но они находились в «лабораторных» условиях, о которых я упоминал, для нагрева дистиллированной (деминерализованной) воды.

У нас нет пробуренной скважины, но мы поливаем лужайку точечным наконечником или вырытым колодцем?

Ключевым моментом здесь является то, что источник воды поднимается как минимум на 15 футов ниже поверхности земли. Вода — это не источник тепла, а только теплоноситель. У нас есть много систем, работающих на точках колодцев, некоторые — на выкопанных колодцах, а одна — на проточном ручье на уровне земли. Все они имеют круглогодичную температуру воды от 49 до 51 ° F.

У меня есть коммерческое здание. Какие преимущества дает мне геотермальная энергия?

1. Снижение затрат на отопление и охлаждение — поскольку 75–80% энергии для сегодняшнего сертифицированного ARI оборудования поступает из земли, эксплуатационные расходы на нагрев и охлаждение чрезвычайно низки.
2. Более низкие затраты на спрос — одна из самых больших затрат для коммерческого здания приходится на компрессоры в системах кондиционирования воздуха, как центральных, так и оконных. При геотермальном охлаждении стоимость энергии не только вдвое ниже, чем у традиционной системы, но и коэффициент потребления электроэнергии намного ниже. Фактор спроса (Тариф 2 счетчиков электроэнергии) — это то, что вы платите за то, чтобы коммунальное предприятие было готово обеспечить самый высокий «спрос», который вам может понадобиться в следующие 11 календарных месяцев после того, как вы достигнете своего «пика в KWD».За этот период вы будете платить надбавку, которая во многих случаях может стоить вам даже больше, чем ваше использование KWHR. Обратите внимание на это более чем 130-летнее здание, которое было преобразовано в геотермальную в середине 1980-х годов.

Почему компании, проектирующие и устанавливающие геотермальные системы, всегда говорят о «резервных» или «дополнительных» тепловых системах? Не может ли геотермальная система обеспечить все отопление и охлаждение? Если нет, то почему?

«Резервное» тепло — это старый термин из эпохи тепловых насосов с воздушным источником (не геотермальный).Источником тепла был наружный воздух, а не земля. Когда температура наружного воздуха опускалась ниже точки экономического баланса, тепловой насос выключали, и включалось «резервное» тепло для обогрева дома или здания. В большинстве случаев это были ленточные электронагреватели. Они должны были быть рассчитаны на обогрев всего здания или дома без работающего теплового насоса. Отсюда и термин «резервное копирование». Точка экономического баланса обычно находилась в диапазоне от +30 до + 40 ° F. По очевидным причинам эти воздушные тепловые насосы были и до сих пор не используются на Северо-Востоке.

Коммерческие здания, в которых нагрузка на кондиционирование воздуха больше или равна их тепловой нагрузке, часто не требует «дополнительного» тепла к геотермальной системе.

Во многих случаях в нашем районе тепловая нагрузка намного превышает охлаждающую нагрузку, и экономически нецелесообразно рассчитывать геотермальную систему отопления на самую низкую ожидаемую температуру в течение следующих 50 лет, зная, что большая часть этого время это будет значительно негабаритным. Разница в дополнительных затратах на оборудование не даст разумной окупаемости инвестиций.

В большинстве жилых и коммерческих помещений не имеет экономического смысла устанавливать систему геотермального отопления и охлаждения (HVAC), которая будет обеспечивать 100% тепла.

В большинстве северо-восточных мест температура -40 ° F иногда бывает только в некоторые зимы, но не каждую зиму.

При определении размеров геотермальных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в этой части страны мы используем метод BINS для усреднения самых последних данных о погоде за 30 лет и обеспечения 85-90% тепла дома или зданий с помощью геотермальной энергии и 100% системы кондиционирования воздуха. .

Это лучший баланс экологии, экономики и здравого смысла.

В существующих домах или на предприятиях, где уже установлено исправное оборудование, обычно имеет смысл использовать его в качестве надбавки на 10-15%, зная, что оно должно работать в несколько раз меньше, чем раньше. Эта система может работать на дереве, угле, масле или газе. Если требуется «автоматическая» система, она позволяет использовать дрова и уголь.

Я купил эту геотермальную установку через Интернет, вы ее установите?

Нет! Мы проектируем и устанавливаем только оборудование, соответствующее стандартам IGSHPA и ARI.Таким образом, вы будете знать, что напечатано в листе технических характеристик, поскольку характеристики оборудования соответствуют действительности. Если он не имеет сертификатов IGSHPA и ARI, мы не будем знать, каковы его входные и выходные требования и какую производительность он действительно даст вам. Стандарты и рекомендации ARI

Можно ли включить геотермальную систему в другие возобновляемые системы, такие как солнечные фотоэлектрические, ветровые, гидроэлектрические, пассивные солнечные и солнечные водонагреватели?

Да на все это.Свяжитесь с нами для уточнения деталей.

Хотите построить дом с наименьшим воздействием на окружающую среду?

Мы тоже, давай поговорим.

Почему бы вам выбрать геотермальную энергию вместо какой-либо другой формы возобновляемой энергии?

Мы установили все типы солнечных систем отопления и электроснабжения, и мы по-прежнему считаем, что геотермальная энергия дает вам «наибольшую отдачу от вложенных средств», поскольку она удовлетворяет большинство потребностей большинства людей в энергии для дома. Отопление и охлаждение составляют от 60 до 70% энергопотребления большинства домов.Сегодняшние сертифицированные ARI и правильно применяемые геотермальные системы должны быть в состоянии получать от 75 до 80% этой энергии от земли и ответственно. Большинство других возобновляемых систем заменяют гораздо меньший процент вашего общего потребления энергии.

Многие другие ребята говорят, что замкнутые контуры — единственный правильный способ установки геотермальной энергии на северо-востоке. Они утверждают, что их системы более эффективны, чем ваши?

Ознакомьтесь с отраслевыми стандартами и поговорите с некоторыми из 770+ клиентов, которые мы разработали и установили системы VSWC за последние 40 лет.Стандарты и рекомендации ARI

Я вижу горизонтальные петли, пруды и озера во всех национальных журналах. Почему они не работают на Северо-Востоке?

Благодаря современному геотермальному оборудованию, более 80% тепловой и охлаждающей энергии может поступать из земли, и это ответственно. Пожалуйста, внимательно изучите наш веб-сайт, поскольку там собраны данные за более чем 40 лет, включая брошюру, которую мы опубликовали в 1980-х годах для регионализации идей, опубликованных в национальных журналах.

Когда вы берете национальную или мировую публикацию со статьями или идеями об источниках геотермальной энергии для отопления или охлаждения помещений, вы получаете весь спектр возможностей во всем мире.

Тогда, если подумать на региональном уровне, некоторые из этих идей могут не сработать в вашем конкретном случае. Примеры могут быть следующими:

1. Горизонтальная «обтягивающая» петля на севере США или Канады — если вы не можете выкопать траншею минимум на 15 футов для установки многих сотен футов полиэтиленовой трубы ниже влияния зоны северного мороза зря тратите время, чтобы идти горизонтально. Это работает на центральных равнинах Канады, но не на северо-востоке или северо-западе США из-за нашей глубокой коренной породы.
2. Пруд или Кольцо озера на севере США или Канады — эти водоемы ЗАМОРАЖИВАЮТСЯ зимой, и вы зря теряете время. Однако это прекрасно работает на юге.
3. Вертикальная стоячая водная колонна (VSWC) на северо-востоке — из-за нашей относительно чистой воды и высокой плотности коренных пород это лучше всего работает в Новой Англии и Нью-Йорке. Использует прямой контакт с колодезной водой, и антифриз не требуется. Рейтинги ARI характеризуются повышением производительности на 25–30% и более низкими эксплуатационными расходами, включая все затраты на электроэнергию.
4. Вертикальный замкнутый контур в любом месте — на восточном и западном побережьях, где солоноватая вода может быть очень агрессивной, это хорошая альтернатива в любом климате. У него все еще есть недостаток, заключающийся в необходимости иметь дело с антифризом и передачей тепла через полиэтиленовую трубу низкой плотности.
5. VSWC или Системы водоснабжения из скважины в солнечном поясе — это не рекомендуется, поскольку содержание коллоидной красной глины в воде из скважины может быстро закупорить трубопроводы и оборудование. В этом приложении, поскольку мороз опускается только на дюймы, а не на футы, рекомендуется использовать горизонтальные замкнутые петли или облегающие петли.Петли прудов или озер также могут быть эффективно использованы на юге.

У меня дровяная или угольная печь. Могу ли я включить его в геотермальную систему?

Да, любое тепло, выделяемое внутри дома, можно использовать для равномерного обогрева всего дома. Воздуховоды и установленный низкоскоростной вентилятор будут доставлять тепло во все области, обслуживаемые системой. Многие наши клиенты так и поступают. Они установят геотермальный термостат на самую низкую температуру, которую они хотели бы иметь в доме, если огонь потухнет, а затем включат вентилятор, чтобы распределить тепло дров / угля.Ночью, когда огонь гаснет и дом остывает, включается геотермальная энергия, чтобы поддерживать настройку.

Я слышал, что на замкнутые контуры предоставляется 50-летняя гарантия. Есть ли что-то подобное для открытых контуров или систем VSWC?

50-летняя гарантия зависит от того, насколько хороша компания, предоставляющая ее. Когда компания закрывается или уезжает из этого района, вы никогда не вернетесь в тупик. Благодаря системе с открытым контуром или VSWC она всегда доступна для любого необходимого обслуживания в будущем.Хороший, уважаемый бурильщик и / или насосщик NGWA может обслуживать его в любое время года. За последние 40 с лишним лет мы видели много вещей, которые делают замкнутые контуры огромной помехой, например:

1. землетрясений — если вы не замечаете, что они у нас есть, а замкнутый контур со срезом поднимает вас вверх по ручью, с нет возможности отремонтировать это. Не так для VSWC, с которым может работать любой хороший бурильщик и насосщик, сертифицированный NGWA. Они всегда знают, где находятся.
2. Утечки антифриза — многие из этих контуров с 50-летней гарантией протекли менее чем за 50 лет, сбрасывая антифриз в грунтовые воды и водоносный горизонт.Некоторые из этих антифризов токсичны для животных и людей. В наших системах мы используем только колодезную воду.
3. Если через 10-40 лет вы решите поплавать в наземном бассейне и ваше поле с замкнутым контуром уже есть, то вам не повезло. Это если вы помните, где это, или вы были первоначальным домовладельцем. У вас есть доступ к нашим обсадным трубам VSWC, от крышек скважин промышленного стандарта, в любое время 24/7/365.

Я слышал о системе, использующей прямую заглубленную медную трубу в землю, и слышал, что она более эффективна?

Более 30 лет назад мы сделали ряд из них, которые стали известны как системы DX.Они отлично работали в течение нескольких лет, но у всех были проколы в медных трубках, и со временем весь свой заправленный хладагент потерял землю. Ни одного не длилось более 10 лет. Мы думали, что этого не может произойти, так как городские водопроводные сети медные и находятся в земле долгое время без проблем, поэтому мы исследовали это дополнительно. Кажется, это комбинация колеблющегося давления хладагента, от низкого 40 до максимального 375 фунтов на квадратный дюйм, а также кальция в земле на северо-востоке в форме известняка.

Это может отлично работать в других частях страны, где у них нет потенциала или известняка или кальция в прямом контакте с медными трубками в грунтовом теплообменнике.

Я слышал об этой геотермальной установке с самым высоким EER на рынке. Почему ты не используешь это?

Выбирая геотермальное оборудование для конкретного проекта, вы должны знать, что его основная цель — это отопление, охлаждение или они равны. Если основной целью является охлаждение, как на юге, или некоторые коммерческие приложения, следует обратить внимание на оборудование с наивысшим рейтингом EER.

Спиральные и роторные компрессоры могут иметь отличный коэффициент EER для снижения тепловыделения и снижения энергопотребления в режиме охлаждения. Но эти же агрегаты имеют более низкую тепловую мощность, потому что они не развивают теплоту сжатия, которую производят поршневые компрессоры.

Если вас больше всего беспокоит отопление, которое является большинством жилых и легких коммерческих применений на Северо-Востоке, мы выбираем модели поршневых компрессоров из линейки продуктов производителей. Правда, EER охлаждения не будет таким высоким, как у другой модели, но мы получаем тепло сжатия и тепловую мощность, для которой мы и спроектировали.

По этой причине мы можем выбрать другую линейку продуктов от одного и того же производителя для коммерческого и жилого применения.

Подведение итогов: мы верим и верим в возобновляемые источники энергии уже более 30 лет и всегда делаем правильные вещи для окружающей среды. Мы открыто приглашаем других подрядчиков ОВКВ, архитекторов, инженеров, владельцев домов и зданий и т. Д. Присоединиться к экологическому переходу на древесину, ветер, солнечную энергию, гидроэлектрическую и геотермальную энергию.

Коммерческая 2-кратная экономия энергии —

В коммерческих зданиях геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха обеспечивают двукратную экономию энергии, сначала за счет гораздо более низких затрат на отопление и охлаждение, а затем за счет значительного сокращения затрат на электроэнергию.

Спросите любого, кто имеет коммерческое здание и оплачивает коммунальные услуги и электроэнергию, вы платите не только за киловатт-часы, которые вы используете, но и за киловаттную потребность, которая может вам понадобиться.

Коммунальное предприятие контролирует вашу потребность в электроэнергии и фиксирует наивысшую потребность в киловаттах за любой плавающий 12-месячный период.

По соглашению, достигнутому с Советом по общественным услугам или Комиссией, они имеют право взимать с вас 50% этой стоимости в течение следующих 11 календарных месяцев, исходя из наибольшего пика за любой 15-минутный период.

Они говорят, что это стоимость их готовности обеспечить 100% вашей потребности в киловаттах в любой момент.

При использовании обычного оборудования для нагрева и охлаждения многие предприятия оплачивают большую часть своих счетов за электроэнергию за киловаттные потребности, а не за киловатт-часы. Это все равно, что платить за парковочное место премиум-класса, которым вы можете пользоваться всего 15 минут в течение всего года.

С помощью технологии Smart-Energy и правильно применяемых геотермальных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и охлаждения большинство предприятий могут снизить как свои киловатт-часы, так и киловаттные потребности, намного ниже того, что они считали возможным.

Вот несколько хороших примеров с нашего веб-сайта:

Smith Flats — 34 года назад мы переоборудовали это коммерческое офисное здание площадью 15 000 кв. Футов на геотермальную энергию. Инженер-электрик из проектной группы сказал, что существующая сеть 120/208 В переменного тока / 3 фазы / 400 А слишком мала для требуемых 28 тонн отопления и охлаждения для здания. Он был не прав. Фактически, это было слишком много, поскольку в то время мы даже не приблизились к половине прогнозируемой им потребности в киловаттах.

Regan & Denny Funeral Service — В 1991 году тогдашний владелец Крис Готье хотел не только сделать эту известную достопримечательность на Quaker Road в Квинсбери, штат Нью-Йорк, более энергоэффективной, но и более экологически чистой. Его 10 000 кв. Футов. В здании было электрическое отопление и обычное центральное кондиционирование. У него также были очень высокие затраты на электроэнергию, как в общих киловатт-часах (KWH), так и в потреблении электроэнергии (KWD) из-за этого типа системы. В то время в здании не было природного газа.Одна 360-футовая водяная скважина была пробурена на задней стоянке здания, чтобы служить постоянным топливным баком геотермальной системы. Для обслуживания офисов, часовен, конференц-залов и выставочного зала гробов были установлены три геотермальных нагревательных и охлаждающих блока. После многих лет работы Крис сказал Гарольду, что чистым экономическим результатом его перехода на геотермальную «умную энергию» было сокращение более чем на 1/2 этой общей кВтч и более чем на 2/3 его киловатт-часа. Это здание можно увидеть на нашем веб-сайте в разделе «Коммерческая геотермальная экономика».Природный газ используется в здании уже много лет, но никаких шагов к его переоборудованию нет, поскольку геотермальная энергия значительно более экономична.

Боб Шарп — В 2003 году мы спроектировали и установили геотермальную систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха на его новом участке площадью 6000 кв. Футов. стоматологический кабинет. С 6 зонами управления, 11 тоннами тепловой и охлаждающей нагрузки, многочисленными вакуумными насосами, воздушными компрессорами и другим стоматологическим энергетическим оборудованием мы сказали Бобу, что все, что ему нужно, это стандартное бытовое обслуживание 120/240 В переменного тока / 1 фаза / 200 ампер.У Боба никогда не было проблем из-за того, что мы «занижали» объем необходимых услуг. Его низкие эксплуатационные расходы отражаются в том, сколько энергии экономят геотермальные системы.

Стэн и Крис ДиСтефано — генеральный подрядчик строительства шоссе. Вы можете увидеть как их дом площадью 12 000 кв. Футов, в котором мы спроектировали геотермальную систему в 2003 году, так и их офисы в здании площадью 9 000 кв. Футов 4 года назад. Инженер компании Крейг Суэйн предоставил нам копии всех коммунальных услуг для этого здания за один полный год.Использование газа составило 3800 долларов, а электричество — 3500 долларов, в сумме коммунальные услуги для этих 9000 квадратных футов. здание 7300 долларов. Это 0,81 доллара за квадратный фут. Сравните это с любым другим коммерческим зданием, которое вы знаете, оно «вышибет им двери»! О да, их электрическое обслуживание для этого здания с 15 тоннами оборудования HVAC и всеми сварщиками, воздушными компрессорами и т. Д. Для работы на многотонном строительном оборудовании для шоссе составляет 120/208 В переменного тока / 3 фазы / 400 ампер. Вы можете найти контрактное здание Green Island на нашем веб-сайте или позвонить по телефону 518-271-4485.

Тестирование AHRI (ранее известное как ARI) —

Исследовательский институт кондиционирования воздуха (ARI) уже более двух десятилетий является независимой сторонней организацией по тестированию систем кондиционирования воздуха.

Почти два десятилетия назад многие производители геотермальной энергии также начали тестировать свое оборудование и получать сертификаты ARI.

ARI не устанавливает никаких стандартов или ограничений. Они просто указали, что могут произвольно тестировать производственное оборудование и что после тестирования оно должно соответствовать спецификациям, опубликованным производителем.

Таким образом и только так производитель мог разместить этикетку ARI на своем оборудовании и технических характеристиках.

Некоторые производители по понятным причинам предпочитают не проводить тестирование оборудования ARI. То, что вы получите от них, неизвестно, поскольку приходится полагаться на их собственную честность и справедливость в маркетинге, которые не работали до того, как ARI пришла в геотермальную промышленность.

Многие производители до сертификации ARI исчезли, поскольку было показано, что они не могут соответствовать своим опубликованным заявленным характеристикам.

Когда ARI тестировала геотермальное оборудование, они устанавливали различные условия тестирования для ожидаемых рабочих параметров. В них включены все требования к энергии для достижения этих показателей производительности.

«Производительность в рейтинговых пунктах ARI / CSA — включает соответствующие штрафы за перекачку» означает, что в их расчеты были включены потребности в энергии для обеспечения циркуляции воды или теплоносителя.

ARI-330 — Это были рабочие условия для любого геотермального оборудования, работающего в режиме замкнутого контура.

ARI-325 (50) — Это были рабочие условия для оборудования с разомкнутым контуром или VSWC, работающего в северных США и Канаде, где средняя температура воды на входе (EWT) составляла 50’F. Это то, что называется Open Loop / VSWC, и то, что мы используем.

ARI-325 (70) — Это были рабочие условия для оборудования с разомкнутым контуром или VSWC, работающего на юге США, где средняя температура воды на входе (EWT) составляла 70’F. В районах на юге США, где вода относительно чистая, это предпочтительный метод.Но не в глиняном поясе, где растворенная коллоидная глина может быстро забить и загрязнить трубопроводы и теплообменники. Это основная причина, по которой большинство геотермальных систем на юге являются замкнутыми, ARI-330.

CASE IN POINT —

Для нашего северо-восточного климата мы используем один из этих тестов ARI, чтобы указать на техническую причину, по которой мы предпочитаем разомкнутый контур или VSWC заземлению замкнутого контура.

Прилагаемый лист технических характеристик относится к геотермальному отопительному и охлаждающему оборудованию Climate Master 1991.Это модель размера 60. Мы используем этот пример из-за простоты чтения этого формата ARI. Более поздние читать было не так легко. Помните, что эти тесты проводятся на одном и том же оборудовании.

ARI — 325 (открытый контур или VSWC / с прямым контактом с водой из скважины)

Отопление-50 — 60 000 BTU COP 3.0
Охлаждение-50 — 68 000 BTU EER 12,3


ARI-330 (закрытый петля / с трубкой из полиэтилена и незамерзанием)

Обогрев — 43000 BTU COP 2.6
Охлаждение — 60 000 БТЕ EER 10,6

Канадские стандарты также были протестированы тогда и также показаны на примере оборудования.

Итак, в заключение мы думаем, что это довольно очевидно, когда мы сталкиваемся с техническим выбором работы на северо-востоке, в подавляющем большинстве случаев правильным является открытый контур или VSWC.

Зачем отказываться от преимущества в производительности на 25–30% при более низких эксплуатационных расходах!

Внимание: Есть все еще производители, у которых производительность оборудования не проверена AHRI.Это по понятным причинам. На северо-востоке есть по крайней мере три, которые в настоящее время продают много оборудования и «товарный счет» ничего не подозревающим подрядчикам. Уже слышали «страшилки» результатов некоторых из них. Не позволяйте некоторым менее уважаемым производителям убедить вас в том, что «геотермальная энергия просто не работает в нашем холодном климате» или что реальные истории успеха за последние 4 десятилетия — это миф.

Стандарты ACCA —

Геотермальные системы теплого / холодного воздуха не похожи на систему вашего дедушки «старый сквозняк с горячим воздухом».

Почти все помнят былые времена с системами сжигания ископаемого топлива, такими как это:

1. Вы почувствовали озноб во всем между циклами, когда внезапно большой зверь в подвале с ревом взорвался.
2. Затем включился вентилятор, и очень горячий воздух со свистом вырвался из всех принадлежностей в полу, раздувал занавески и гнался за кошкой по коридору ……… тогда тебе было слишком жарко.
3. Затем топка выключилась с лязгом, и занавески на несколько минут опустились.Иногда кошка выходила из укрытия.

Разве это не то, что все мы помним из былых времен, когда использовались газовые и масляные печи на ископаемом топливе и системы «принудительного горячего воздуха».

Эти печи перемещали немного воздуха, очень быстро. Любое помещение, которое нуждалось в тепле, должно было получить его быстро, поскольку вентилятор и система подачи производили только 2 воздухообмена в час. Фактически, он менял воздух в каждой комнате, где был регистр снабжения, каждые полчаса. К сожалению, он редко длился до 30 минут, если на улице не было ниже нуля.

Итак, не только температура резко колебалась между циклами «нагрева», но и разница в температуре между комнатами и зонами дома или здания была разительной.

Кроме того, поскольку воздух был нагрет до такого высокого уровня, он имел тенденцию «поджаривать» всю влагу из него. Старые системы горячего воздуха зимой тоже были очень сухими.

Мы все это ненавидели, не так ли.

Современная геотермальная система отопления и кондиционирования теплого / холодного воздуха — это самое далекое от того старого динозавра системы ископаемого топлива.

Геотермальные системы теплого / холодного воздуха соответствуют строгим стандартам Американских подрядчиков по кондиционированию воздуха (ACCA), обеспечивая равные температуры, с небольшими колебаниями температуры в помещении и без тряски оконных занавесей и погони за кошками с высокой скоростью.

Стандарты ACCA для геотермальных систем требуют 3,5–4 воздухообмена в час (почти вдвое больше старого стандарта), подаваемого при низких скоростях. Это обеспечивает равномерную подачу температуры без высокоскоростных шумов.

Это действительно требует лучшего проектирования и установки систем распределения воздуховодов, чем было раньше, если в доме не было достаточно новой конструкции централизованного распределения воздуха.

Правильно спроектированная и установленная геотермальная система теплого / холодного воздуха порадует ее владельца. Он обеспечивает 3,5 — 4 воздухообмена в час, перемещая кондиционированный воздух через все помещения, где он нужен, каждые 15 минут. Это для обогрева, охлаждения, осушения, увлажнения или очистки воздуха.

Подача воздуха может выходить с пола или потолка и при этом обеспечивать комфорт, до 4-х воздухообменов в час, подаваемых в каждое помещение. Регистр снабжения, который наилучшим образом обрабатывает пространство, выбирается в каждом приложении.

Дистрибьюция осуществляется по принципу «бублика». То есть снабдить периметр и вернуться к середине. Таким образом, каждое пространство, которое требует кондиционирования, получает надлежащий воздушный поток и не остается мертвых зон, таких как кухня, ванная или коридоры. Это требует минимального возврата воздуха к середине основного этажа. Один — оптимальное количество, однако иногда из-за конфигурации дома или здания может потребоваться до 2 или 3.

Современные геотермальные системы теплого / холодного воздуха можно даже зонировать, чтобы области с разными характеристиками имели разные контрольные точки.Хорошие примеры — спальни и гостиные или второй этаж дома и основной этаж.

Никогда не было экономического смысла переохлаждать первый этаж дома, чтобы сделать второй комфортным летом, и наоборот, перегревать второй этаж, чтобы сделать основной этаж комфортным зимой.

Мы используем зоны управления Jackson Systems для обеспечения наилучшего баланса комфорта, экономичности эксплуатации и поддержки клиентов. Посетите их на www.jacksonsystems.com.

Так как воздух не нагревается до высокого уровня, он никогда не «поджаривается» или не сушится.Со временем, когда новый дом или здание высыхает из-за присущей ему влаги, содержащейся в строительных материалах, зимой может потребоваться добавление влажности для повышения уровня комфорта. В это время можно легко добавить центральное увлажнение.

В некоторых старых и старинных домах желательно сохранить старинный вид. Хотя мы не устанавливаем чугунные и латунные регистры для напольного покрытия, мы используем стандартные размеры, и вы можете приобрести их в любое время и легко установить самостоятельно, заменив установленные нами бежевые штампованные металлические элементы.Хороший источник — www.reggioregister.com. Однако мы не рекомендуем установки, которые слишком сильно ограничивают воздушный поток для геотермальной установки. Раньше хорошо работали как латунные, так и чугунные элементы.

Если вам по-прежнему не нравятся «системы горячего воздуха», все, что мы просим вас сделать, — это поговорить с некоторыми из наших более чем 720 клиентов геотермальной энергии. Спросите их, как им нравятся их геотермальные системы с теплым / холодным воздухом. У многих есть свои системы более 20 лет. Некоторые живут во втором доме с одной из наших систем.

Суть в том, что вам будет комфортно и летом, и зимой, и если вы не положите руку прямо на регистр приточного воздуха, вы не почувствуете движение воздуха, чтобы понять, как вы туда попали.

Частотно-регулируемые приводы (ЧРП) —

Это элементы управления погружных скважинных насосов, позволяющие им работать с переменной скоростью / переменным объемом для соответствия потребностям в любой момент времени.

Некоторые производители называют их «постоянным давлением», другие — «переменными приводами», и есть другие названия того же самого.

Характеристики, которые они демонстрируют, делают их особенно полезными с геотермальной установкой Open Loop / VSWC.

Входящее сетевое напряжение может быть одно- или трехфазным, поскольку частотно-регулируемый привод сначала преобразует его в напряжение постоянного тока (DC). Затем он генерирует собственное переменное напряжение (AC) в виде переменной частоты / переменного напряжения, используя ровно столько, сколько необходимо для обеспечения давления и расхода воды, необходимых в любой момент времени.

Насосы, работающие с частотно-регулируемым приводом, всегда запускаются на нулевой скорости и отключаются при нулевой скорости.Таким образом, не возникает скачка тока (заблокированный ротор), который приводил бы насос в движение из состояния покоя. Кроме того, в скважине отсутствует скручивание насоса с высоким крутящим моментом, поскольку оно достигает скорости в состоянии покоя.

Это позволяет бурильщику подбирать провода насоса для 100% рабочего тока двигателя, но не иметь дело с 5-6-кратным превышением этого числа для обеспечения запуска заблокированного ротора.

Теперь самое интересное:

— Точно так же, как когда лампа накаливания на регуляторе яркости падает, она потребляет ватт вместе с квадратом падения управляющего напряжения, так же как и на частотном преобразователе падает мощность, потребляемая квадратом падения напряжения. скорость насоса.

— например — насос, работающий на частотно-регулируемом приводе, потребляющий 800 Вт при 100% скорости. Тот же насос, работающий на скорости 50%, потребляет только 25%, или 200 Вт. ВАУ!

Средняя геотермальная система на северо-востоке будет работать от 2000 до 2600 часов в режиме отопления и 400-500 часов в режиме охлаждения, в общей сложности 2400-3100 часов в год.

При таком резком снижении затрат на перекачку очевидно, что частотно-регулируемые приводы могут быстро окупить себя за счет экономии энергии на перекачке.

Варианты нагрева —

Не должно быть никаких скрытых секретов или загадок, касающихся систем отопления и / или охлаждения.

Все системы отопления состоят из 3 одинаково важных компонентов, а именно:

1. источник топлива — нефть, газ, древесина, геотермальные источники — все, кроме геотермальных, преобразуют топливо, сжигая его в тепловую энергию.
2. блок преобразования тепла — печь, котел, дровяная печь или геотермальный блок — Первые 3 потребляют 95–100% своей энергии из топлива, остальные 0–5% — это электрическая энергия, используемая для преобразования.Геотермальная энергия получает 75–80% своей энергии от земли, а остальные 20–25% — от электроэнергии для преобразования.
Распределение
3. — радиант, гидроника или принудительный воздух — все знакомы со всем этим.

Принудительный воздух — единственный, который может также делать зонированное центральное кондиционирование.

Не менее важны все 3 компонента системы отопления. Только если все 3 правильно спроектированы, установлены и обслуживаются, вы получите комфорт и экономию, которых вы заслуживаете и за которые заплатили.

Некоторая информация о лучистом тепле. Мы сертифицированы и устанавливаем лучистое тепло Wirsbo для правильных приложений, но оно не более эффективно, чем другие виды тепла. Вы все еще пытаетесь передать тепло через полиэтилен, что никогда не бывает эффективным.

Значения теплоизоляции под излучающей трубкой должны быть как минимум в 3 раза выше, чем выше, чтобы излучаемое тепло усиливалось. Изменение этой формулы в будущем путем добавления изолирующих напольных покрытий сделает излучаемое тепло неэффективным.Вода, возвращающаяся к источнику тепла, такая же, как и уходящая, и ничего не нагревается.

Правильные области применения лучистого тепла — это те, где температура пола является наиболее важной, например:

1. гаражи для ремонта грузовиков, где люди должны работать на спине на полу или чуть выше
2. пожарные и спасательные службы отряды, где подвижной состав должен храниться выше точки замерзания
3. подвальных этажей без коврового покрытия

Лучистое тепло — это именно то, о чем говорится.Тепло должно исходить от пола, не позволяя конвективным токам образовываться в пространстве над ним. Любая экономия затрат на электроэнергию основана на том, что отапливается только пол и высота над ним, а не любое соборное пространство над ним. Если конвективные токи создаются путем установки воздуховодов для кондиционирования воздуха или рекуперации тепла, внедрения вентилятора для всего дома или любого метода, который нарушает этот «застойный» режим излучения, нет экономии на расходах на электроэнергию.

Некоторые неправильные применения лучистого тепла:

1. любое пространство над другим кондиционированным помещением
2. любой подвал, где у вас будет ковровое покрытие на полу
3. любое помещение собора с вентиляцией всего дома, кондиционером или системой свежего воздуха

Системы лучистого тепла сами по себе не более эффективны, чем любая другая форма или распределение тепла.На самом деле они менее эффективны, чем нагнетание теплого воздуха и водяного тепла через медные трубы.

Как геотермальное отопление обогревает дом теплее 55 градусов? | Руководства по дому

Температура воздуха колеблется в зависимости от времени года, но всего в нескольких футах под вашими ногами температура земли остается постоянной. Независимо от того, что может показывать термометр на поверхности, температура на глубине менее 10 футов под землей круглый год в среднем составляет 55 градусов по Фаренгейту.Это основа неизменного источника энергии, способного обогреть ваш дом. Геотермальное отопление использует скрытую тепловую энергию земли для обеспечения тепла без сжигания природного газа или электрического нагрева. Не волнуйтесь, что при установке геотермального тепла вы застрянете в доме с 55 F в вашем доме, система преобразует геотермальное тепло, чтобы сделать ваш дом надежно жарким даже в самую холодную погоду.

Как работает геотермальная энергия

Типичная геотермальная система с грунтовым источником состоит из длинных петель пластиковых труб в форме шпилек, закопанных в землю на вашем участке.Эта конструкция, известная как грунтовый теплообменник, может быть установлена ​​в горизонтальной конфигурации на средней глубине 5 футов или закопана вертикально в глубоких скважинах. По сети трубопроводов прокачивается теплопоглощающая жидкость, подобная незамерзающей. По мере того, как жидкость циркулирует, она круглый год поглощает скрытую тепловую энергию, присутствующую в земле. Нагретая жидкость передается от области контура к тепловому насосу, расположенному в герметичном отсеке внутри дома.

Повышение температуры

Тепловой насос в режиме обогрева — это, по сути, кондиционер, работающий в обратном направлении.В первичном теплообменнике система принимает тепловую энергию, извлеченную из внешнего источника, в данном случае текучую среду с температурой 55 градусов, циркулирующую из GHEX, и передает ее холодным парам хладагента, которые очень эффективно поглощают тепло. Затем нагретый пар направляется в компрессор, который концентрирует молекулы тепловой энергии в цикле сжатия пара, повышая температуру пара примерно до 120 F. Этот горячий пар проходит через трубы во вторичном теплообменнике, установленном в воздуховоде, который функционирует как конденсатор, отводящий тепло, когда пар снова конденсируется в жидкость.Воздух, проходящий через теплообменник, нагревается этим рассеиваемым теплом, а затем рассеивается по каналам для обогрева дома.

Охлаждение для большего количества тепла

После выхода из первичного теплообменника охлажденная теплообменная жидкость циркулирует обратно через поле скрытого контура, поглощая больше тепловой энергии от земли. Хладагент в тепловом насосе проходит через расширительный клапан, который заставляет его быстро охлаждаться обратно до холодного состояния, а затем возвращается в первичный теплообменник, чтобы принять больше тепловой энергии, доставляемой теплообменной жидкостью.

Плюсы и минусы геотермальной энергии

Поскольку геотермальный тепловой насос потребляет только электроэнергию для работы циркуляционного насоса, компрессора и нагнетательного вентилятора, геотермальное отопление является высокоэффективным. На каждую единицу потребляемой электроэнергии система производит четыре единицы тепла без сгорания или его побочных продуктов. Эта 400-процентная энергоэффективность не имеет себе равных среди других традиционных источников. Например, высокоэффективная печь на природном газе обеспечивает КПД не выше 95 процентов.К недостаткам перехода на геотермальную систему отопления можно отнести высокие первоначальные затраты на земляные работы для установки GHEX и тот факт, что определенные типы почв, характерные для вашей собственности, могут передавать тепло от земли менее эффективно, чем другие.

Ссылки

Писатель Биография

Гас Стивенс писал об авиации, автомобилестроении и бытовой технике уже 15 лет. Его статьи публиковались в крупных печатных изданиях, таких как «Популярная механика» и «Изобретения и технологии».»Попутно Гас получил степень бакалавра искусств в области коммуникаций. Если он летает, водит машину или просто сидит на вашем столе и моргает, он, вероятно, исправил это.

Как геотермальная энергия нагревает и охлаждает ваш дом

Когда мы строили район Уайттейл, мы включили комплексную геотермальную инфраструктуру на каждый участок. Whitetail был первым проектом, который Wesbild вывел на рынок, который был на 100% геотермальным и на 100% полезен для планеты (и вашего бумажника)!

Вот несколько интересных фактов о геотермальном посте, о которых вы, возможно, не знали:

• Наземные тепловые насосы используют солнечную энергию, хранящуюся на Земле, и представляют собой технологию возобновляемой энергии.
• Установка геотермальной системы отопления и охлаждения в типичном доме оказывает такое же влияние на выбросы парниковых газов, как посадка акра деревьев или увод двух автомобилей с дороги.
• Затраты на отопление и охлаждение могут быть снижены на 30–60%, обеспечивая значительную окупаемость инвестиций.
• GeoTility может помочь вам подать заявку на получение финансовых грантов и скидок, предлагаемых местными коммунальными службами и государственным департаментом.

Как работает геотермальная технология:

Геотермальная система использует тепло, накопленное в земле, для обогрева вашего дома и возвращает тепло в землю для охлаждения вашего дома.

Откуда исходит геотермальная энергия

Земля — ​​это огромная солнечная «батарея», самый надежный и возобновляемый ресурс. Геотермальная система питается от солнечной энергии, хранящейся в земной «батарее», а также использует тепло, излучаемое горячим ядром Земли.

Это естественный закон: тепло течет из более теплого места в более прохладное. В центре Земли невероятно жарко — до 5000 ° C. Тепло от солнца и центра Земли в сочетании поддерживает температуру под землей, которая относительно постоянна круглый год.

Подключение к естественной энергии Земли Геотермальная технология включает в себя три механических компонента для «петель»:

1. Контур заземления — серия длинных пластиковых труб, заглубленных под поверхностью земли, заполненных циркулирующей жидкостью, которая переносит тепло между землей и тепловым насосом. Наиболее распространенный тип контура заземления — это вертикальный замкнутый контур ; он устанавливается путем бурения скважин, часто от 200 до 400 футов глубиной, а затем вставки полиэтиленовой трубы, сваренной плавлением.Жидкость циркулирует по трубам, поглощая тепло от окружающей земли зимой и распределяя тепло летом.
2. Тепловой насос (или контур хладагента) — машина, которая передает тепло между контуром заземления и вашим домом, использует механическую энергию для нагрева шкалы температуры путем изменения давления жидкости (или газа) в контуре хладагента. .
3. The In-Home Loop — система для распределения теплого или холодного воздуха по всему дому, которая также может быть разработана для обогрева резервуара с горячей водой, плавательного бассейна и гидромассажной ванны.

Экологические преимущества:

Геотермальные системы передают возобновляемую энергию на землю и от земли с эффективностью от 300% до 400%. Это избавляет от необходимости добывать, транспортировать и сжигать ископаемое топливо для обогрева вашего дома. ПЛЮС геотермальная система требует значительно меньше электроэнергии, чем традиционное электрическое отопление и охлаждение. Снижение зависимости от этих двух традиционных источников энергии означает прямое и значительное сокращение загрязнения, выбросов и производства парниковых газов, таких как диоксид углерода, диоксид серы и оксиды азота.

Внутренняя среда

Геотермальные системы также являются лучшим выбором для внутренней рабочей и жилой среды. Без сжигания ископаемого топлива геотермальные системы не имеют никаких рисков, связанных с оксидом углерода или открытым пламенем. Геотермальные системы обеспечивают отличное качество воздуха в помещениях и рекомендуются для обогрева и охлаждения медицинских / хирургических, исследовательских и промышленных объектов, требующих стерильных условий.

Надежный комфорт:

Земля — ​​это огромная солнечная «батарея»; он поглощает 46 % солнечной энергии каждый день и сохраняет ее в виде тепла.Это огромный источник возобновляемой солнечной энергии. Эта энергия, взятая из земли или грунтовых вод, обеспечивает геотермальное отопление и охлаждение.

На глубине около 8 или 9 метров температура земли постоянна в течение всего года, примерно такая же, как среднегодовая температура воздуха в том месте, где вы живете. Температура грунта выше, чем температура наружного воздуха зимой, и ниже температуры наружного воздуха летом. Эта постоянная температура идеальна для отопления и охлаждения дома с помощью геотермальных насосов.Тепло естественным образом перетекает из области с более высокой температурой в область с более низкой температурой. Тепловой насос регулирует поток для отопления и охлаждения там, где вы этого хотите.

Постоянный, равномерный нагрев

Геотермальная система вырабатывает тепло от 30 ° C до 40 ° C, что ниже, чем у традиционных систем отопления, которые обычно обеспечивают от 50 ° C до 75 ° C. Тепло от геотермальной установки с более низкой температурой может распределяться на более непрерывной и сбалансированной основе, поддерживая постоянную температуру в доме и устраняя горячие и холодные точки.

Геотермальная технология домашнего отопления и охлаждения проверена годами в тысячах домов и коммерческих зданий по всему миру. Геотермальная система, спроектированная в соответствии с отраслевыми стандартами вместе с качественной установкой, может обеспечить десятилетия надежной, устойчивой и рентабельной эксплуатации.

Отвод подземной энергии с помощью тепловых насосов

Как обогреть свой дом? Может быть, у вас есть электронагреватели или печь. Может быть, вы даже обогреете свой дом камином! Но есть другой способ обогреть дом.Вы можете использовать геотермальные тепловые насосы или геотермальные тепловые насосы . Это всего лишь два длинных названия технологии, которая может помочь людям тратить намного меньше денег на отопление. Они также могут снизить экологические затраты на отопление. Вот как работают геотермальные тепловые насосы.

Что такое геотермальный тепловой насос?

Ядро Земли состоит из твердого внутреннего ядра и жидкого внешнего ядра. Внешнее ядро ​​жидкое, потому что найденные там металлы настолько горячие, что расплавились.Внутреннее ядро ​​твердое только из-за огромного давления в самом центре Земли.

Ядро Земли горячее. Но насколько это жарко? Ученые подсчитали, что ядро ​​Земли достигает температуры более 6000 градусов по Цельсию. Он такой же горячий, как поверхность Солнца!

К счастью, нас, землян, защищают тысячи километров скал. Эта порода постепенно остывает ближе к поверхности земной коры. Иначе нас приготовили! Камень действует как слой изоляции.Из-за этого поверхность Земли имеет температуру, при которой может существовать жизнь. Но как только начинаешь копаться в земле, температура начинает расти.

Температуры внутри Земли колеблются от более 6000 ° C во внутреннем ядре до менее 2000 ° C в коре (источник температуры) (© 2019 Let’s Talk Science с использованием изображения оригинального Mats Halldin Vectorization: Chabacano [CC BY- SA 3.0 через Wikimedia Commons).

Как работает геотермальный тепловой насос?

Подумайте, сколько канадцы тратят на отопление своих домов.Теперь рассмотрим загрязнение, производимое электростанциями и печами. Идея использовать почти неограниченный источник тепла прямо у нас под ногами заманчива! Но как передать тепло из-под земли в холодные здания, где оно может использоваться для отопления?

Именно здесь вступают в игру геотермальные тепловые насосы. Чтобы построить его, вы копаете землю. Там вы прокладываете петлю из трубы. Горизонтальные петли устанавливаете чуть ниже глубины, на которой может возникнуть наледь. Обычно это примерно 2 метра под землей.Также можно установить вертикальную петлю. Потребуется более глубокое отверстие. Это будет более эффективно, но и будет стоить дороже. Часто существуют правила, в которых говорится, где и как глубоко можно копать. Эти правила действуют, например, для предотвращения повреждения водопроводных и канализационных труб. Копайте достаточно глубоко, и вам может даже понадобиться разрешение на добычу полезных ископаемых!

Дом с горизонтальной петлей слева и с вертикальной петлей справа (© 2019 Let’s Talk Science с использованием изображений aurielaki через iStockphoto: слева, справа).

Затем заполните трубу теплоносителем . Это специальное масло, которое прокачивается через контур. В особо холодных регионах жидкость может содержать антифриз. Жидкость проходит несколько метров вниз по трубам, пока не поглотит тепло земли. Чем глубже идет труба, тем горячее может стать жидкость. Когда жидкость завершает цикл и течет обратно в трубы, которые циркулируют по всему зданию, тепло от труб может передаваться воздуху, а также воде, которой вы принимаете душ и моете руки.

По мере того, как горячая жидкость в трубе передает тепло в ваш дом, он начинает охлаждаться. Затем охлажденная жидкость закачивается обратно в землю для еще одного цикла нагрева. Если требуется меньше тепла, под землю перекачивается меньше жидкости.

Знаете ли вы?

Земляные тепловые насосы отнюдь не новы. Первая система теплового насоса с грунтовым источником была предложена лордом Кельвином в 1850-х годах. Первые коммерческие системы были установлены в 1970-х годах.

Каковы плюсы и минусы геотермальных тепловых насосов?

Земляные тепловые насосы требуют электричества, поэтому тепловая энергия, которую они поставляют из земли, не является полностью бесплатной.Но для работы геотермальных тепловых насосов требуется намного меньше электроэнергии или ископаемого топлива, чем для традиционных систем электрического отопления или печей. Это хорошо для окружающей среды. Это также хорошо для кошельков людей!

Так почему же геотермальные тепловые насосы не пользуются большей популярностью? Что ж, у них есть один серьезный недостаток. Их установка может быть очень дорогой. Установка геотермального теплового насоса стоит от 20 000 до 30 000 долларов. Это больше, чем стоят многие новенькие автомобили!
Однако домовладельцы и предприятия могут со временем сэкономить много денег, используя эту простую технологию.

Где в настоящее время используются геотермальные тепловые насосы?

Во многих городах уже есть здания, в которых используется эта экологически чистая и экономически выгодная технология. Например, здания Национального исследовательского совета Ванкувера были оборудованы геотермальными тепловыми насосами. Многие канадские государственные программы поощряют людей использовать этот тип отопления. В некоторых провинциях правительство оплачивает часть затрат, связанных с установкой и заменой тепловых насосов, использующих грунтовые источники энергии.В других провинциях правительство предоставляет ссуды, чтобы помочь людям устроиться на работу.

Как отапливаются дома в вашем районе? Поспрашивать. Возможно, некоторые из них используют геотермальные тепловые насосы!

Alliant Kids — Геотермальная энергия

Вы когда-нибудь видели изображения вулкана или гейзера? Если да, то вы видели геотермальную энергию в действии!

«Гео» означает «от земли», а «термический» означает «тепло», поэтому этот тип энергии находится под землей.И горячая лава из вулкана, и горячий пар из гейзера происходят из-за подземного тепла, и мы можем использовать тот же тип тепла в наших домах.

Вот как это работает:

Примерно в четырех футах под землей температура земли остается неизменной круглый год, около 55 градусов.

В геотермальной системе отопления используются трубы, проложенные под землей на глубине более четырех футов. Это еще одна причина, по которой взрослым важно позвонить в службу 811, прежде чем копать во дворе, чтобы не попасть в подземный трубопровод.

Система прокачивает жидкость по трубам, чтобы поглотить тепло и вернуть его в помещение. Устройство, называемое «теплообменником», забирает тепло от жидкости и использует его для нагрева воздуха в доме.

Геотермальная система может охладить ваш дом и летом! Он просто работает в обратном направлении, поглощая тепло из воздуха внутри вашего дома и перемещая его обратно в землю.

Геотермальный обогреватель также очень энергоэффективен. Практически никакая энергия не расходуется, поэтому зимой счета за отопление остаются низкими.

Геотермальная энергия в школе

Школы на Среднем Западе используют геотермальную энергию для отопления и кондиционирования воздуха. Геотермальная энергия отлично подходит для школ, потому что она потребляет намного меньше энергии, чем другие типы оборудования для обогрева и охлаждения.

Электроэнергия из-под земли

Мы также можем использовать геотермальную энергию для производства электроэнергии. Геотермальная электростанция работает, используя подземные резервуары пара или горячей воды; тепло используется для привода электрического генератора.Большинство геотермальных электростанций расположено на западе США, где часто встречаются резервуары с горячей водой. Электростанция Гейзерс в северной Калифорнии — крупнейшая в мире геотермальная электростанция, вырабатывающая достаточно электроэнергии, чтобы осветить более 22 000 домов.

Хотите узнать больше о геотермальной энергии?

Посетите веб-сайт Energy Kids Управления энергетической информации.

Все о геотермальных системах отопления и о том, как они экономят энергию

Учитывая перспективы окружающей среды будущего, нашим самым большим приоритетом является 100-процентная или более высокая энергоэффективность. Geo Power (PixyJack Press, 2015), автор: Донал Блейз Ллойд, проведет вас через сложный геотермальный процесс, необходимый для получения свободного тепла нашей Земли и использования этого экологически безопасного варианта. Ллойд подробно рассказывает о вариантах открытого или закрытого контура, чтобы они соответствовали вашему уникальному местоположению.

Вы можете приобрести эту книгу в магазине «НОВОСТИ МАТЕРИ ЗЕМЛИ»: Geo Power .

Если вы закопаете землю примерно на пять футов ниже уровня мороза, вы обнаружите, что температура земли на удивление постоянна, от 40 до 70 градусов F (4–21 градусов C), в зависимости от местоположения.

Летом прохладнее воздуха, а зимой теплее. Под землей находится огромный радиатор — солнечная батарея, и для поддержания ее равновесия требуется большое количество энергии. Большая часть этой тепловой энергии поступает от солнца, возобновляемого и неиссякаемого источника энергии. В меньших количествах он также исходит из центра Земли, который, как мы теперь знаем, является генератором тепла. Внутреннее ядро ​​Земли в основном состоит из твердой железной сферы внутри большой сферы из расплавленного железа.Расчеты показывают, что Земля, возникшая из расплавленного состояния много миллиардов лет назад, остыла бы и стала полностью твердой без подвода энергии. Сейчас считается, что конечным источником этой энергии является радиоактивный распад Земли, который продолжается и по сей день; распад приводит к постепенному снижению температуры от центра Земли к поверхности. Это не означает, что опасная радиоактивность представляет для нас опасность. Мы можем использовать всю эту тепловую энергию, передавать ее в наш дом для обогрева и возвращать эту энергию обратно Земле во время охлаждения: таким образом, мы действительно заимствуем тепло у Земли.


В геотермальных установках

используется та же технология столетней давности, что и в вашем холодильнике. Оба они являются устройствами, передающими тепловую энергию. Стоит отметить, что холодильник — самый надежный и долговечный прибор в вашем доме. Как показано на схеме в слайд-шоу, холодильник забирает тепловую энергию из пищи и перемещает ее на вашу кухню. Геотермальная система отводит тепловую энергию от земли для обогрева вашего дома, а летом отводит тепловую энергию из вашего дома обратно на землю.

Тепло естественным образом течет «под гору» от самой теплой среды к самой холодной. Тепловой насос — это машина, которая заставляет тепловую энергию течь в направлении, противоположном ее естественной тенденции, или «в гору» с точки зрения температуры. Поскольку для этого необходимо выполнить работу (необходимо приложить энергию), для описания устройства используется название «тепловой насос».

Холодильник и тепловой насос имеют примерно одинаковый физический размер, представляют собой бесшумные устройства, обычно содержащиеся в одном корпусе, имеют похожие компоненты (компрессор, испаритель и т. Д.)), и оба передают тепловую энергию. И каждому из них требуется хладагент — материал, используемый в холодильном цикле, который претерпевает фазовый переход от газа к жидкости и обратно.

Но вы не найдете на тепловом насосе блестящего белого корпуса или ледогенератора. Я рассматриваю геотермальный тепловой насос как холодильник на стероидах, потому что он предназначен для передачи гораздо более высокого уровня тепловой энергии. Для этого требуется более крупный и сложный компрессор. Кроме того, GHP мгновенно обратимо для обеспечения нагрева или охлаждения.Конечно, в то время как холодильник работает по принципу «подключи и работай», GHP должен быть подключен к домашним воздуховодам или системе горячего водоснабжения, а также к термостатам, водопроводным трубам, манометрам и клапанам. Для работы нефтяных и газовых котлов также требуется электричество, но им нужен постоянный запас топлива для хранения, огромное количество кислорода для сжигания, камера для поддержания горения, теплообменник для извлечения тепловой энергии и выхлопная система для избавиться от продуктов сгорания.

Но самое главное отличие заключается в эффективности.Ни один холодильник или масляная горелка не эффективны на 100%, потому что, как и любая машина, они имеют потери. Эффективность — это, в основном, выход, деленный на вход. Достижение КПД выше 100% означает, что вы получаете больше энергии, чем вкладываете. Но, что удивительно, GHP может превышать этот предел, обеспечивая 400% или даже большую эффективность.

Как это работает: Отопление

Основным преимуществом геотермального теплового насоса является то, что он использует небольшое количество электроэнергии для передачи гораздо большего количества тепловой энергии земли.При этом большая часть этой электрической энергии также преобразуется в тепловую.

Для этого в геотермальной системе используется (трехконтурная передача) для улавливания и передачи тепловой энергии Земли. Каждый контур передает тепловую энергию следующему контуру. Первый контур представляет собой серию труб с замкнутым контуром, заглубленных в землю ниже линии замерзания в горизонтальной или вертикальной конфигурации или размещенных в озере или пруду. Холодная вода из блока в доме циркулирует по трубам заземления, а более теплая земля выделяет тепловую энергию в воду, когда она возвращается к блоку GHP в доме.Нетоксичный антифриз добавляется в воду контура заземления, поскольку иногда он может быть охлажден до температуры ниже точки замерзания с помощью GHP до того, как вода начнет циркулировать в контур заземления.

Или, как в моем случае, также можно использовать систему с открытым контуром, пропустив часть воды из скважины непосредственно через блок GHP и вернув ее обратно в скважину. Нет загрязнения колодезной воды; он просто циркулирует по пластиковым трубам перед опорожнением в колодец.

Нагретая вода с земли проходит через теплообменник (коаксиальные медные трубы) во второй контур , содержащий еще более холодный жидкий хладагент.Происходит теплопередача, которая охлаждает поступающую воду и отправляет ее обратно в контур заземления, чтобы забрать больше тепловой энергии. Хладагент принимает тепловую энергию и при нагревании превращается в газ. Теперь газообразный хладагент всасывается в компрессор, где он сжимается и перегревается примерно до 165 градусов F (74 градусов C).

В системе вода-воздух нагретый хладагент затем проходит через радиатороподобный теплообменник (воздушный змеевик), через который проходит воздух. Или в системе вода-вода хладагент 120 градусов F (49 градусов C) передается в систему водяного отопления с помощью теплообменника (водяного змеевика), подключенного к регистрам плинтуса или трубкам подогрева пола.Воздуховоды, конечно, позволяют кондиционировать.




После того, как хладагент передает тепло воздушному змеевику, он проходит через термостатический расширительный клапан (TXV), и давление сбрасывается. Хладагент становится очень холодным (иногда ниже точки замерзания), поскольку он циркулирует обратно, забирая больше тепла от контура заземления.

Третий «домашний» контур : В системе вода-воздух холодный воздух с приводом от вентилятора нагревается, когда он проходит через теплообменник с воздушным змеевиком, а затем направляется в дом при температуре около 105 градусов по Фаренгейту ( 41 градус C), передавая свою тепловую энергию стенам, атмосфере, вам и т. Д.По мере охлаждения воздуха в помещении он возвращается в GHP, чтобы забрать больше тепловой энергии. В системе вода-вода тепло передается по всему дому через трубы в полу, стенах или регистры плинтуса.

Как это работает: охлаждение

Охлаждение представляет собой аналогичный процесс, за исключением того, что всего одним нажатием кнопки на термостате умный реверсивный клапан отправляет выходной сигнал горячего компрессора в контур заземления, а не в контур внутреннего воздуха.

Хотя геотермальный тепловой насос, работающий в режиме охлаждения, в основном использует ту же теорию работы, что и бытовая система переменного тока, есть два основных отличия.

Во-первых, для стандартной системы переменного тока требуется большой наружный теплообменник на заднем дворе, чтобы отводить тепловую энергию в уже горячую и, в некоторых местах, влажную атмосферу. Это работает, но очень неэффективно, поскольку требует много электроэнергии. GHP не нужен шумный уличный бокс; все компоненты находятся под землей и внутри дома. В моем доме я отправляю холодную воду из колодца, чтобы течь по трубам теплообменника, нагревая воду, которая затем течет обратно в колодец, что, в свою очередь, возвращает тепло в землю.

Во-вторых, стандартная система кондиционирования и топливная горелка / котел — это две отдельные системы, соединяющиеся только в воздуховоде. GHP — это единая система, которую можно переключить простым переключателем для обеспечения охлаждения или нагрева. Это снижает затраты и увеличивает эффективность. В качестве альтернативы мы можем установить термостат на заданную температуру и позволить системе определить, требуется ли нагрев или охлаждение.

Вот и все — очень простая концепция, всего три контура для комфортного, бесшумного нагрева и охлаждения с использованием хорошо зарекомендовавших себя технологий.

---

Дон Ллойд, автор двух книг по геотермальной энергии, живет в районе долины реки Гудзон в Нью-Йорке со своей женой, художницей Мартой Ллойд, в доме, который питается от солнца и нагревается / охлаждается землей. Дополнительная информация: GeoPowerful . Перепечатано с разрешения Geo Power, Donal Blaise Lloyd и опубликовано PixyJack Press, 2015. Вы можете приобрести эту книгу в магазине MOTHER EARTH NEWS: Geo Power.

---

Первоначально опубликовано: апрель 2017 г.

.