Используем тепло земли для отопления дома

Энергия земли для отопления дома в настоящее время используется редко – большинство людей предпочитает задействовать традиционные источники энергии. Но цены на топливо постоянно растут, а запасы газа, угля и нефти когда-то, пусть даже через много лет, но завершатся. По этой причине возникает необходимость искать альтернативные источники тепла, в частности — тепло земли для отопления дома.

Обогрев дома теплом земли является более предпочтительным в сравнении с солнечной и ветряной энергией. В Европе уже сейчас широко распространены гелиосистемы, позволяющие использовать солнечные лучи для отопления дома и подогрева воды (прочитайте также: «Гелиосистемы для отопления своими руками»). Однако их применение ограничено – если в странах с теплым климатом их хватает для полноценного обогрева жилья, то в регионах с умеренным климатом слишком много пасмурных дней. Кроме того, солнечные коллекторы должны иметь большую площадь и емкий теплоаккумулятор, и в результате создание системы отопления обходится в большую сумму (прочитайте: «Солнечный обогреватель своими руками»).

Также не помешает иметь дополнительный источник тепла на случай затянувшейся непогоды. Энергия ветра тоже является не самым лучшим вариантом: его сила меняется, а складки рельефа способствуют образованию мест с постоянным штилем.

Если использовать тепло земли для отопления дома, то дополнительный источник энергии не потребуется – в любой день почва на глубине от нескольких метров сохраняет постоянную температуру. Чем больше глубина погружения геотермального насоса, тем выше температура грунта, а соответственно, и эффективность отопления (детальнее: «Геотермальное отопление: принцип работы на примерах»). Однако нужно помнить о глубине промерзания – в разных регионах она отличается.

Геотермальные насосы, использующие тепло земли для отопления дома

Отопление за счет энергии земли происходит благодаря специальному устройству – геотермальному насосу.

Принцип его работы аналогичен холодильнику:

• газообразный хладагент сжимается компрессором, и при этом сильно нагревается;
• хладагент проходит через теплообменник, отдавая избыток тепла и остывая до комнатной температуры;
• после охлаждения это вещество поступает в охлаждающий контур морозильной камеры, где оно потом расширяется. В результате изменения агрегатного состояния с жидкого до газообразного, хладагент резко остывает и охлаждает все вокруг себя;
• затем он вновь поступает к компрессору, и цикл повторяется снова.

Аналогично происходит и отопление дома энергией земли. Например, холодильник отбирает тепло у холодного объекта и передает его теплому предмету, таким образом, тепло переносится от морозилки с минусовой температурой в помещение. Количество перекачиваемой энергии в несколько раз больше потребляемого компрессором электричества.

Отопление от тепла земли отличается высокой эффективностью – тепловая мощность в три раза превышает количество потребляемого электричества. Если сравнивать тепловой насос с холодильником, то в данном случае грунт, имеющий постоянную температуру, заменяет морозильную камеру.

При создании системы отопления нужно установить не только радиаторы для отдачи тепла, но и теплообменник на второй стороне контура, который станет забирать у грунта тепло.

Коллекторы бывают двух видов:

• вертикальные;
• горизонтальные.

Прежде чем начать использовать тепло из земли для отопления дома, нужно определиться с видом коллектора. Как они выглядят, можно посмотреть на фото.

Вертикальные коллекторы для отопления дома от земли

Однако следует учитывать существенный недостаток данной схемы: отопление из недр земли обходится дорого. Разумеется, первоначальные затраты впоследствии окупятся, но все же далеко не каждая семья может позволить себе такие расходы. Цена бурения высока, и на то, чтобы сделать несколько скважин глубиной в 50 метров, денег потребуется немало.

Горизонтальные коллекторы для обогрева дома теплом земли

Их используют в регионах с относительно теплым климатом, где глубина промерзания почвы не превышает 1-1,5 метров. Организовать отопление дома от земли в данном случае гораздо проще, ведь траншеи можно выкопать и самостоятельно, и стоимость работ значительно уменьшится.

Но и у такой схемы есть недостатки. Прежде всего, выполнить отопление из земли своими руками не так-то просто: например, для дома площадью 275 «квадратов» потребуется уложить в траншеи 1200 метров труб. Помимо того, что придется потратить много времени на копание траншей, трубы еще и займут большую площадь. Использовать этот участок, например, для сада или огорода, нельзя: корни растений будут перемерзать из-за особенностей работы коллектора.

Таким образом, отопление энергией земли является хорошей идеей, но весьма сложной в реализации. Аналогично обстоят дела и с солнечным обогревом. Именно по этой причине альтернативные источники энергии на сегодняшний день мало распространены.

Воздушные коллекторы

Подземное отопление частного дома можно реализовать и с помощью воздушных коллекторов. Это более простой способ воздушного отопления в частном доме по сравнению с двумя предыдущими.

Чтобы нагреть воздух в помещении до комфортной температуры, требуется определенное количество тепла. Чем ниже первоначальная температура, тем выше затраты. С помощью вентиляционной системы и тепла, полученного из грунта, можно бесплатно повысить температуру воздуха в доме. Обогрев теплом земли в данном случае происходит весьма просто.

Для организации системы отопления нужно:

• вывести воздухозабор вентиляции ниже уровня промерзания грунта;
• проложить изогнутый, прямой или многотрубный коллектор с помощью обычных канализационных труб (форма выбирается в зависимости от участка, на каждый квадратный метр площади дома должно приходиться 1,5 метра коллектора);
• сделать воздухоотвод на дальнем от дома конце коллектора, выведя трубу на высоту минимум 1,5 метров от земли и оборудовав ее зонтом-дефлектором (разумеется, приток воздуха в дом будет принудительным.

В этом случае земляное отопление не сможет полностью обеспечить дом теплом.

Тем не менее, оно дает возможность реализовать две идеи:

1. Поступающий через вентиляцию воздух можно подогревать любым обогревателем (газовым теплогенератором, соляровым, электрическим и пр.) и затем разводить по комнатам с помощью вентиляционных каналов. Полностью бесплатным такое отопление от земли не будет, но все же затраты уменьшатся: нагреваться станет не холодный уличный воздух, а тот, который уже прогрет примерно до +10 градусов. Особенно хорошо можно сэкономить, если зимы в регионе холодные.
2. Нагретый с помощью тепла земли воздух можно использовать для обдува внешнего блока обычного кондиционера или теплового насоса типа «воздух-воздух». Любое устройство данного класса сможет эффективно работать при температуре около +10 градусов. Сложность реализации заключается лишь в обеспечении нужного воздушного потока. В результате воздух прогревается теплом грунта, поступает к тепловому насосу и отводится за пределы дома.

Отопление теплом земли – хорошая альтернатива традиционным способам обогрева, но в настоящее время оно не является широко распространенным (прочитайте также: «Альтернативное отопление частного дома — выбор достаточно большой»). Это связано, в основном, со сложностью монтажа и большими первоначальными расходами. Лучшим вариантом является бурение скважин и размещение в них труб, но обходится такая система отопления слишком дорого. С другой стороны, это позволяет обогревать дом, пользуясь бесплатным источником тепла.

Также нельзя забывать о том, что такой вариант отопления является экологически чистым и высокоэффективным, поскольку температура почвы на глубине нескольких десятков метров остается постоянной.

Видео о том, как использовать тепло земли для отопления дома:

Какое отопление лучше выбрать для дома — самые экономные способы

Согласно мнению многих современных застройщиков, один из самых экономных способов стандартного отопления дома – использование природного газа. Но не всегда эта возможность доступна собственникам загородных домов. Строения могут быть расположены на приличном расстоянии от газопровода или присутствуют иные проблемы. В такой ситуации приходится выбирать один из альтернативных способов экономного и эффективного отопления дома.

Общая информация

При отсутствии проведенного газа собственники задействуют иные экономные способы отопления домов. Используют несколько альтернатив. Они кардинально отличаются по организации системы, по себестоимости.

При выборе экономичного способа отопления дома требуется опираться на критерии:

• климат;
• максимальная минусовая температура;
• бюджет.

На основании данных параметров выбирается подходящий экономный вариант обеспечения тепла в доме. Эффективных способов обогрева существует много. Вот краткая информация о каждом из них.

Твердотопливные котлы

Один из традиционных и экономных способов. Система обогрева по конструкции схожа с той, где присутствует газовый котел. Отличается установкой теплогенератора, работающего на твердом виде топлива.

У этого способа экономичного отопления дома есть особенности:

• раз в сутки в печь закладывают топливо;
• для долговременного обогрева выбирают оборудование с функцией длительного горения.

Такие модели не только обеспечивают комфорт, но являются экономными, так как медленно расходуют торфобрикеты или обычные дрова.

Самым экономным способом считается котел, работающий на пеллетах. Это древесные небольшие гранулы, которые собственник дома засыпает в резервуар. После этого они порционно, при помощи автоматики, подаются в котел. Благодаря этому человеку не нужно ежедневно добавлять топливо в бак.

Дополнительная особенность топливных баков – наличие капитального дымохода. Важно не просто обустроить подобный элемент в конструкции. Требуется периодически очищать его от сажи.

Для отопления при помощи котлов требуются дрова или торф. Соответственно, этот экономичный способ идеален для жителей тех регионов, где цена на этот вид топлива приемлемая.

Отопление дома на твердых вида топлива недорогое, но хлопотное в плане обслуживания. Если купить оборудование, не поддерживающее долговременное горение, придется топить немного чаще, объем потраченных дров будет приличным.

Тепловые насосы

Это решение повсеместно используется в Скандинавии, в которой достаточно холодно. С помощью теплового насоса можно обеспечить автономное и экономичное отопление дома. Для его функционирования потребуется электроэнергия.

Особенности этого варианта обогрева домов:

• рекомендуется приобретать и устанавливать грунтовый тепловой насос;
• предварительно на участке необходимо выкопать траншею, заложить трубы;
• тепловая энергия выделяется за счет разницы температур воды, проходящей по трубам.

Эффективность работы грунтового насоса не зависит от температуры воздуха. Сильных морозов можно не бояться. По стоимости такая система дороже, чем большинство аналогов. Сэкономить можно на монтаже. Немаловажным преимуществом считается долговечность конструкции. Тепловой насос в состоянии нормально проработать не один десяток лет.

Установив в загородном доме тепловой насос, можно получить автономную, экономную систему отопления. Для ее работоспособности требуется небольшое количество электроэнергии. А если дополнить конструкцию солнечными аккумуляторами, можно будет частично не зависеть и от электричества.

Электрические котлы

Популярный экономный способ отопления. Система отличается простотой, безопасностью. В процессе функционирования не появляется сажа и газ, отсутствуют вредные выбросы в окружающую среду.

Особенности этого экономного способа отопления:

1. Необходимо грамотно и основательно продумать, организовать отопление, чтобы обеспечить минимальное потребление электроэнергии. Ошибки и сбои приведут к расходам.
2. Имеет значение модель и категория котла. В большинстве случаев используется оборудование с тэном, которое стоит недорого, но потребляет большое количество электроэнергии. Лучше купить индукционные котлы. Здесь основная часть энергии уходит на первоначальный нагрев. После этого расход электричества снижается.

Вне зависимости от вида приобретенного котла, собственник получает компактное, простое в монтаже устройство. Не требуется обустраивать дымоход. Но для размещения системы отопления выделяют отдельное помещение, так как электрические котлы издают шум во время работы.

Использование электрокотлов – недорогое и простое в установке решение, дополнительный экономный способ обогрева. Но, если в поселке периодически отключают подачу электричества, не стоит использовать такой вариант. Есть риск остаться в холод без отопления.

Солнечные батареи

Этот экономный способ обогрева помещения самый инновационный. Собственник получает автономность вне зависимости от инженерных коммуникаций.

Недостатков немного. Они напрямую связаны с климатическими особенностями в регионе проживания. Обеспечить строение теплом такой экономный способ отопления сможет только на юге страны, где большую часть времени светит солнце, а зимой отмечается незначительное похолодание.

В средней климатической полосе России отдача от использования солнечных батарей снижается. Их можно использовать только как дополнительный источник тепла. Он будет обеспечивать дом теплом примерно на 50%. Кроме того, сами солнечные коллекторы дорогие – от 500 до 1000 долларов за единицу. А для получения оптимального количества тепловой энергии необходимо несколько таких батарей. Потратиться также придется на установку. Но экономить не стоит. Благодаря профессионалам можно избежать проблем при монтаже и эксплуатации, не испортить дорогое оборудование.

Батареями можно нагреть воду максимум до 60 градусов. Чтобы увеличить эффективность в этом плане, в систему рекомендуется добавлять циркуляционный насос. При этом бак-накопитель следует периодически менять, а это лишние траты, избежать которых не удастся. За счет этого способ перестает быть самым экономным.

Батареи подойдут, как дополнительный метод отопления. С ними можно сократить затраты на обогрев, не более.

Дизельные котлы

Этот экономный способ подойдет жителям тех регионов, где доступно недорогое дизельное топливо. С помощью дизельного котла можно обогревать строения даже в условиях суровой зимы.

Особенности этого экономного способа:

• дизельные котлы – дорогое оборудование;
• требуется профессиональный монтаж;
• нужно выделить отдельное помещение;
• установка должна производиться в соответствии с условиями безопасности;
• котлы требуют ежегодного обслуживания, чтобы они не снижали своей эффективности.

Система функционируют по аналогии с двигателем авто, оснащенным впрыском. Как только подача топлива нарушается, автоматически увеличиваются затраты на отопление. Эффективность обогрева снижается.

Дополнительный недостаток – котел загрязняет окружающую среду. Это сравнимо с ситуацией, когда на участке работает в постоянном режиме дизельный грузовик. Показатели шума от топливного дизельного котла и от работы горелки тоже существенные.

Способ считается экономным, но достаточно некомфортным. Если грамотно спроектировать систему отопления на дизельных котлах, себестоимость отопления сравнима будет с использованием природного газа. Если допустить ошибки, траты на обогрев вырастут.

Котлы на сжиженном газе

По уровню эффективности этот способ экономного отопления домов лучше, чем использование природного газа. Но нужно учитывать нюансы. Именно они помешали сжиженному газу стать востребованным в качестве экономного способа отопления:

1. Для хранения покупается емкость – газгольдер. Чем больше его объем, тем реже нужно заказывать доставку газа.
2. Резервуар закапывают в грунт, что может вызвать сложности по причине габаритов емкости.
3. Придется подбирать место не только по особенностям грунта для закапывания, но и по возможности подъезда машины-заправщика.

Затраты здесь высокие, т. к. газгольдер дорогой. Но данный экономный способ популярен. Как приобретенные установки окупятся, финансовые ежемесячные траты на обогрев дома будут незначительно уступать природному газу.

Полная автономность. Собственнику необходимо изначально ввести соответствующие настройки. Далее все будет функционировать без руководства человека. Главное – своевременно пополнять емкость сжиженным топливом.

Сжиженный газ – альтернатива природному. Если есть финансовая возможность, стоит приобрести комплектующие, провести монтаж в соответствии с требованиями. В результате можно получить доступный по финансовым тратам, безопасный обогрев загородного дома.

Заключение

При выборе самого экономного способа отопления дома имеет значение стоимость закупаемого оборудования. Привести точные расценки сложно. Все зависит от области проживания, от производителя.

Экономных способов обогрева загородного дома много. Каждый собственник подберет решение в зависимости от региона, где он проживает, от финансов. Важно покупать оборудование от лучших производителей, а также соблюдать требования по установке системы отопления.

А какой вариант отопления для своего дома выбрали бы вы? Почему? Напишите в комментариях. Поделитесь статьей в социальных сетях и сохраните ее в закладках.

В видео, лучший способ отопления, когда нет газа. На примере Финляндии.

Евгений Афанасьев главный редактор

Автор публикации 16.03.2021

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!