Отопление по принципу холодильника
Обновлено: 15.05.2024
Отопление дома
Ограниченность запасов природных энергетических ресурсов заставляет человечество заниматься поиском альтернативных источников энергии. Геотермальное отопление дома — отличная альтернатива традиционным способам отопления. В подтверждение этого можно привести фактические данные про широкое использование геотермальных систем отопления в Европе и Америке в качестве основных источников тепла.
Почему так происходит?
Все очень просто! Наиболее доступная и удобная система газового отопления уменьшает запасы природного топлива за деньги из Вашего кармана. А сжигание твердого топлива (дров, угля, торфа) не только неудобно, но и сопровождается выделением вредного углекислого газа, выпадению сажи и смол. А еще необходимо дополнительное помещение для хранения топлива.
Геотермальное отопление загородного дома.Схема
Принцип действия системы
Геотермальные системы отопления имеют сходный с холодильником (кондиционером) принцип действия. Просто рефрижератор холодильника охлаждает воздух, а геотермальный тепловой насос нагревает теплоноситель отопительной системы.
В основе принципа действия теплового насоса лежит обратный цикл Карно, разработанный еще в ХIХ веке.
В компании с компрессоров во внутреннем контуре теплового насоса работают: конденсатор, испаритель и дроссельный клапан.
Тепловой насос работает так:
Тепловой насос еще можно назвать иными словами « вывернутый наизнанку « холодильник. Ведь в холодильнике хладагент нагревается за счет тепла, помещенных в него (холодильник) продуктов, и через систему трубок выводится на заднюю стенку , нагревая воздух вне холодильника.
Виды теплообменников геотермальных систем отопления
Горизонтальный теплообменник
Горизонтальный теплообменник геотермальной системы отопления
Трубы горизонтального контура укладывают на глубину превышающую толщину слоя промерзания почвы.
Укладка горизонтального теплообменника Укладка горизонтального теплообменника в траншеи
Такой вариант теплового контура оптимален, когда есть большая площадь приусадебного участка без садовых насаждений (деревьев). Прокладка трубы контура не допускается на расстоянии менее 1,5 м от кроны дерева.
При отоплении дома в 250 м 2 понадобится площадь в 600 м 2 для размещения теплообменного контура. А такая площадь не всегда доступна. Особенно в густонаселенных коттеджных городках.
Этот фактор можно назвать недостатком такого типа теплообменника .
Вертикальный теплообменник
Вертикальный теплообменник геотермальной системы отопления
Геотермальные зонды
Контур теплообменника опускается в скважину глубиной 50-200 м. Для увеличения тепловой мощности используют несколько таких скважин, трубопроводы которых соединены через специальные коллекторные узлы.
Преимуществом организации такой системы контура теплообменника можно назвать возможность работ на обустроенной территории — такой способ не повредит существующий ландшафт.
Теплообменник, размещенный в воде
Этот вариант наиболее экономичен в монтаже – нет необходимости выполнять землекопные работы, но требует наличия водоема площадью не менее 200 м 2 на расстоянии не более 100 м от дома. Трубы контура укладывают на глубину, большую глубины промерзания (не менее 2-3 м) на дно.
Элемент конструкции горизонтального теплового насоса
Преимущества и недостатки геотермальных систем отопления
Одним из самых весомых преимуществ геотермальных систем отопления хотим выделить его экологическую безопасность для Вашего жилища. Ведь процесс нормальной работы теплового насоса не сопровождается какими-либо вредными выбросами в атмосферу. А отсутствие горючих веществ в топливном насосе при наличии исправной электропроводки фактически сводит на нет угрозу возгорания.
Отсутствие топлива — это и отсутствие расходов на его доставку и хранение.
Низкое потребление электроэнергии при сравнительно высокой теплоотдаче ( с 1 кВт электроэнергии до 5 кВт тепловой энергии) еще один важный (или самый важный) фактор, определяющий выбор геотермальной системы отопления загородного дома.
Автономность геотермальной системы отопления освобождает вас от необходимостьи следить за ней и обслуживать.
Важным функциональным преимуществом геотермальной системы отопления является ее способность работать как кондиционер в жаркую погоду. В таком режиме происходит все наоборот: тепло из помещения прогревает хладагент, который передает его внешнему тепловому коллектору.
Недостатком такой системы является сложность ее монтажа и соответственно высокая стоимость, как монтажных работ, так и самого оборудования.
Геотермальная система отопления является самой дорогой в монтаже и приобретении оборудования.
Использование бивалентной схемы отопления
Бивалентная система подразумевает параллельное использование двух источников тепла в пиковые нагрузки (при низких температурах окружающей среды).
В такой системе параллельно к тепловому насосу подключается дополнительный котел, например, электрокотел. Его используют при необходимости использования интенсивного режима отопления при низких температурах окружающей среды.
Читайте также: