Подземное геотермальное отопление дома теплом земли

Мечта любого человека – чтобы его желания угадали и исполнили. Приблизительно по такой схеме функционируют умные дома. Это целый комплекс интеллектуальных программ, которые обеспечивают абсолютный комфорт для человека. Например, кофе будет сварен ровно к 7:00, а свет включится по голосовой команде. Но и это не все – умный дом способен экономить деньги.

Эволюция систем отопления

Первая система отопления появилась в 1975 году и прослужила немало лет. Сейчас традиционные методы обогрева усовершенствовались энергосберегающими технологиями, которые позволяют экономить дорогие энергоносители. Классические системы значительно улучшились благодаря осуществлению следующих задач:

  1. 1. Повышение эффективности работы всех установок.
  2. 2. Внедрение новых материалов при производстве радиаторов.
  3. 3. Использование средств автоматики, дистанционного управления системами отопления.
  4. 4. Низкая стоимость.
  5. 5. Лёгкость монтажных работ.
  6. 6. Высокая безопасность во время работы оборудования. Система способна работать даже при максимальных нагрузках.
  7. 7. Использование низкотемпературной отопительной сети — водяного тёплого пола с автоматической регулировкой нагрева.

Отопительные системы для частных домов максимально просты в эксплуатации. Кроме того, новые технологии позволяют объединять все инновации в единую систему, что увеличивает автоматизацию и способствует быстрому нагреву всего дома.

Индуктивный подход

Такой способ «интеллектуализации» предполагает отдельную модернизацию каждого направления с созданием индивидуальных алгоритмов работы для тепла, холода и подачи воздуха. От частей – к целому.

Вентиляция

Прежде чем учить вентиляцию новым трюкам, стоит озадачиться ее качеством в общем. Стандартная вытяжка, расположенная в большей части городских квартир, к обучению, к сожалению, не пригодна, так как работает только на вывод отработанного работает над решением этой задачи, мы разрабатываем простое и эффективное решение по автоматизации вытяжки. Однако сейчас система умного дома может интегрироваться в существующую вентиляцию, если она установлена. Существующие на рынке решения выглядят следующим образом: Вы можете внедрить «умный» шлюз для соединения с интерфейсом (средняя цена шлюза – несколько сотен евро) или заменить управляющий контроллер на датчик умного дома. Первое решение предполагает капитальные изменения, второе обойдется мелким ремонтом. В дальнейшем предполагается занесение пользователем в интерфейс желаемых параметров воздуха и автоматическое их поддержание, либо возможность дистанционного включения и отключения устройств.

Кондиционирование

Система охлаждения стандартно внедряется в вентиляцию, присоединяя к воздушному каналу охлаждающее оборудование. Для ее внедрения необходима и сама качественная вентиляция, и дополнительное место в стенах или над потолком – для установки охлаждающих автоматов.

Отопление

В принципе, схема интеграции в систему отопления сходна с вентиляцией. На стадии ремонта либо постройки дома возможно заложить общий «интеллект» для всей отопительной системы либо оснастить датчиками уже существующую. В большинстве случаев, система управляется с настенной панели-термостата (цифровой или механической) и позволяет выставлять желаемую температуру. Наиболее прогрессивные решения перенесли интерфейс управления в смартфон.

Читайте также:  Монтаж системы отопления в загородном доме: мифы и заблуждения

Основные функции интеллектуального управления

Программа умного управления теплыми полами имеет ряд функций, которые делают ее незаменимой, а именно:

  • Экономия электроэнергии – за это отвечают современные программируемые терморегуляторы. Их монтаж возможен даже в квартире с индивидуальным отоплением.
  • Выбор того или иного температурного режима и «графика» подачи тепла. Конечно, когда нагрев не нужен в полном объеме, система не отключается, а держится на более низких температурных показателях. Таким образом она экономит электроэнергию.
  • Теплый пол как элемент отопительной системы способен выполнять нестандартные задачи. За это отвечает термостат. Его способности называют безграничными. Так, он способен предотвратить промерзание, поддерживая температуру в системе не ниже +5°С, а также снижать температуру на несколько градусов на ночь, когда все спят под теплыми одеялами.

Электрический теплый пол (мат)

Кроме того, сама по себе процедура подачи тепла подобного типа обеспечивает оптимальные условия для человека – тепло распределяется равномерно по высоте. Самая высокая температура на полу, для согревания ног, а если они в тепле, то человек не замерзнет.

Гидротермальная

В основе этого метода лежит использование природной воды. Из нее будет извлекаться необходимая тепловая энергия. Если в пределах досягаемости вашего дома находится озеро или водоем, тогда задача по установке оборудования значительно упрощается. Но это скорее исключение из правил, в большинстве случаев приходится бурить скважины до уровня грунтовых вод.

Принцип действия

Установку можно разбить на три составляющие:

  • внешний контур;
  • внутренняя разводка;
  • геотермальный насос.

Внешний контур представляет собой конструкцию труб, проложенную под землей на уровне подземных вод. Глубина их залегания должна быть ниже глубины промерзания. Внешний контур представляет собой отопительные коммуникации дома.

Принцип действия установки заключается в следующем. Тепло подземных вод передается теплоносителю внешнего контура. При помощи насоса он поступает в теплообменник. После чего осуществляется передача тепла на внутреннюю разводку. Всех сложностей монтажа можно избежать, если поблизости находится водоем. Теплообменник погружается в воду и подключается к отоплению. Площадь водоема должна быть не менее 200 м².

Преимущества устройства

Конструкция имеет следующие преимущества:

  • универсальность — система может работать не только как отопительная, но и охлаждающая;
  • низкий расход электроэнергии — она необходима только для питания насоса и составляет порядка 1 кВт в час;
  • пожарная безопасность обеспечивается за счет отсутствия процесса горения;
  • высокий коэффициент полезного действия — из 1 кВт электроэнергии выход составляет 5 кВт тепла;
  • простота эксплуатации и технического обслуживания.

Недостатком является высокая стоимость теплового насоса и монтаж оборудования. Для дома площадью 100 м² и потребляемой мощности 5 кВт*ч, монтаж отопительной системы составит примерно 440 тыс. рублей. Этот расчет берется для домов, находящихся в радиусе 50 метров от водоема, в который будет погружаться теплообменник.

Инфракрасное отопление дома

Пленочное отопление частного дома

Читайте также:  Как отключить центральное отопление в квартире: проблемы и решения

Как наиболее эффективно преобразовать электрическую энергию в тепловую? Идеальный вариант – генерирование ИК лучей в диапазоне волн от 10-15 мкм. Для этого используют специальные резистивные элементы, изготовленные из карбона. Современная финская технология отопления применяет именно такой тип обогревателей.

Они представляют собой полимерную вспененную основу с нанесенным слоем фольги. На ее поверхности располагаются резистивные элементы, которые при подключении электрического тока излучают ИК волны. Эти современные технологии отопления не возможны без электронного блока управления – они предназначены для регулировки мощности в зависимости от температурных параметров в помещении и установок пользователя

По схеме финской технологии отопления монтаж выполняется на потолок в комнате. Таким образом достигается максимальный нагрев всего объема помещения. Боковой монтаж менее эффективен. Но в отличие от технологии монтажа отопления из полипропиленовых труб, установка ПлЭн требует обязательного утепления потолка и стен. Помимо этого нужно учитывать такие особенности ИК отопления:

  • Максимальный уровень нагрева пленки составляет около 40-50°С;
  • Тепловые потери в здании не должны превышать нормативных. В противном случае нагрев воздуха не будет выше 16-17°С;
  • Технология установки радиаторов отопления предусматривает относительно небольшую площадь батарей. Для эффективности работы ПлЭн площадь покрытия потолка должна достигать 60-70% от общей;
  • В отличие от технологии монтажа водяного отопления для ИК не нужно устанавливать котлы, трубопроводы и другие элементы системы.

Но почему же ПлЭн не получил столь широкого развития? Несмотря на то, что оно относится к инновационным технологиям в отоплении, степень нагрева воздуха в жилом здании во многих случаях остается неудовлетворительной. Это объясняется большими тепловыми потерями.

К тому же нужно учитывать инертность этой системы, что во многих случаях недопустимо для новых технологий отопления загородного дома. Выход на нормальный режим может продлиться от 2-х до 4-х недель.

Фактическая тепловая мощность пленочного нагревателя отличается от номинальной на 10-15%. Это нужно учитывать при расчете площади покрытия.

Твердотопливный котёл

По своей сути это обычная печка, оборудованная специальной камерой сгорания, которая работает на готовом топливе, от угля до дров.

Одноконтурные котлы хороши для промышленных объектов, где можно использовать отходы в качестве топлива. Двухконтурные котлы могут принести пользу и для обычного дома, ведь они могут подогревать воду и батареи.

Твердотопливный котёл

Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл

Плюсы:

Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
  • Используют возобновляемое топливо.
  • Дешев в эксплуатации.
  • Работают без электричества.
  • Быстро окупает стоимость.
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл

Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
  • Необходимость в постоянной чистке.
  • Нужно контролировать количество топлива.
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл

Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл
Твердотопливный котёл

Как работает самодельная система управления котлом отопления

Чтобы включить прибор Sonoff TH10, необходимо вилку шнура его питания включить в розетку. Прибор готов к работе, когда индикаторный глазок перестанет мигать и загорится постоянно.

После этого им можно управлять со смартфона. Если запустить на телефоне программу управления котлом отопления, прибор подает питание на пускатель, в окошке которого появится красный индикатор. Следовательно, пускатель также готов к работе.

Читайте также:  Как нарастить алюминиевый радиатор отопления?

Для запуска котла необходимо нажать на кнопку Пуск (ON) на смартфоне. В результате этого действия пускатель замкнет питающую цепь котла, и он начнет работать.

Кроме того, в нижней части экрана имеется переключатель «Авто-Вручную». Он позволяет выбрать способ управление котлом отопления. Ручной режим пояснений не требует. Тут все понятно: нажали на кнопку ON – котел включился, снова нажали на эту кнопку – котел выключился.

Если же выбрать автоматический режим, то на экране появится возможность настроить пороговый уровень температуры включения (Ниже чем) и температуры выключения (Выше чем). Если выставить эти значения, то котел будет автоматически включаться при достижении выставленного вами уровня, близкого к температуре замерзания, и выключаться при достижении максимального значения температуры прогрева, который вы зададите.

Завершив настройки и нажав на кнопку ОК, вы получите на смартфоне картинку, отображающую те параметры, в пределах которых будет работать котел:

  • если температура в помещении опустится до 7°С, то котел включится;
  • если температура поднимется до 10°С, то котел выключится.

Внимательно присмотревшись к изображению на смартфоне, в самой нижней его части можно заметить еще три кнопки.

Назначение этих кнопок состоит в следующем:

  • «Поделиться» позволяет доверить полномочия по управлению котлом кому-то из близких;
  • «Таймер» дает возможность задать время включения котла;
  • «Отсчет» запускает отсчет продолжительности функционирования нагревательного прибора.

Организация геотермального отопления

Установка горизонтального контура геотермального отопления

У потребителей до сих пор остается главный вопрос – можно ли использовать отопление загородного дома энергией земли в качестве основного? Это возможно, но только при профессиональном подходе на всех этапах – начиная от расчета и заканчивая монтажом и проверкой системы.

Прежде всего необходимо правильно подобрать тепловой насос. Учитывая их высокую стоимость – следует сначала выполнить все предварительные расчеты его характеристик. Только в этом случае отопление за счет тепловой энергии земли будет иметь максимальный показатель КПД. Среди надежных производителей можно выделить компании Buderus, Vaillant и Veissman. Средняя стоимость теплового насоса для отопления из земляных недр составляет около 360 тыс. рублей при номинальной мощности 6 кВт. Более продуктивные модели могут обойтись свыше 1 млн. рублей.

  • Сшитый полиэтилен. Отличается невысокой стоимостью – оптимален для горизонтальных схем;
  • Стальная нержавеющая труба. Используется в отоплении с помощью тепловой энергии земли с вертикальным расположением наружного контура. Выгодно отличается от сшитого полиэтилена высоким показателем теплопроводности и механической прочностью. Недостаток – большая стоимость.

Для оптимизации рекомендуется установка наружных и внутренних температурных датчиков, а также теплового аккумулятора. Это позволит минимизировать расходы для отопления частного дома энергии земли.

С примером установки геотермального отопления в частном доме можно ознакомиться, посмотрев видеоматериал: