Геотермальное отопление дома — принцип работы

Для того, чтобы разобрать принцип работы геотермального отопления дома, сначала дадим определение геотермальному отоплению.

Геотермальное отопление — процесс, позволяющий производить обогрев помещения, используя тепло, выделяемое окружающей средой (это может быть грунт, вода реки, озера или скважины).

Системы геотермального отопления состоят из 2 контуров и теплового насоса, который преобразует тепло, полученное от окружающей среды, в более более высокие температуры, которые в свою очередь обогревают помещение по средствам водяных теплых полов или радиаторов, а также позволяют постоянно иметь в кране горячую воду.

Разберем более подробно составляющие системы.

Принцип работы геотермального отопления дома

Как уже было сказано ранее, система геотермального отопления дома состоит из 2 контуров:

• внешний (контактирующий с внешней средой и забирающий тепло);
• внутренний (получающий уже нагретую жидкость для отопления дома).

Внешний контур может располагаться под землей, ниже глубины промерзания (грунт на такой глубине держит плюсовую температуру), кроме того, контур можно расположить и в скважине, в таком случае теплообмен будет происходить с водой.

По той же системе, что и в холодильнике, по контуру циркулирует хладагент — фреон. Во время прохождения внешнего контура, фреон нагревается и в таком состоянии попадает в тепловой насос, где установлен специализированный компрессор, повышающий давление, а соответственно и температуру. Фреон имеет свойство испарятся при нагреве и конденсировать при охлаждении. Изменения физического состояния теплообменника происходят в накопителях: конденсаторе и испарителе, которые также являются частью теплового насоса. Более подробно читайте в статье: тепловые насосы для отопления дома — принцип действия.

Наглядно, процесс циркуляции вы можете увидеть на схеме ниже:

Компрессор теплового насоса способен повышать температуру теплообменника с 2-4 градусов до 60 С. Нагретая жикость уже поступает во внутренний контур, которые является элементом обогрева помещения:

• теплые полы;
• радиаторы (батареи);
• подача горячей воды в трубопровод.

Устройство водяного внешнего контура

Водяной внешний контур, как правило, располагает либо в ближайшем водоеме, либо в специально пробуренной скважине. В случае водоема контур прокладывается по дну, на глубине 2-3 метра. Данный способ достаточно трудозатратный, поскольку прокладывать придется большую площадь (150-300 м2) для среднего дома. Кроме того, для такой процедуры в общественном водоеме, необходимо получать разрешение в соответствующих органах, что может значительно затянуть процесс.

В случае скважины, расположенной на участке, никаких соглашений уже не потребуется. Бурится скважина, глубина которой зависит от рассчитанного проектного значения, в зависимости от почвенных слоев, величины дома для обогрева. В скважину опускают теплообменный контур и монтируют концы к тепловому насосу.

Устройство грунтового контура

Для монтажа внешнего контура в грунт понадобиться выполнить большой объем земельных работ по выемке грунта. Стандартные и наиболее распространенные площади контуров для геотермального отопления, составляют 300-500 м2, в зависимости от объемов отопления и мощности теплового насоса.

Начать необходимо с выкапывания траншей, глубиной чуть более, чем глубина промерзания грунта. В разных регионах России этот параметр имеет свое значение. Площадь выкапывания высчитывается при проектировании конкретного объекта.

После этого в траншеи укладывается контур и затем засыпается землей. Выполняя такую процедуру необходимо учитывать некоторые правила:

• нельзя рыть траншею и прокладывать в ней контур, на расстоянии менее 2 метров от деревьев и другой растительности с большими корнями. Дело в том, что со временем корни могут повредить контур;
• на площади, где закопан контур, нельзя возводить постройки, а также проводить серьезные земельные работы.