Отопление от скважины

Отопление от скважины, ведущей от геотермального источника в дом – практичное и экологичное решение для территорий частного сектора. Скважина бурится так же, как под воду, но по-другому обустраивается и не требует установки обсадных труб. По прогнозам Международного энергетического сообщества, к 2020 году отопление от скважины будет организовано на 70% новых частных участках, поскольку не вредит окружающей среде, выполняя все необходимые функции по обогреву дома.
Статья подскажет, как своими руками организовать собственный источник тепла от скважины, на что ориентироваться при установке конструкции.

Система отопления от скважины

Отопление от геотермальной скважины организуется по простой системе:
· земля нагревается изнутри из-за магмы
· грунт не дает почве полностью промерзнуть в холодные сезоны
· грунтовая вода поступает из источника термальных вод в теплонасос и нагревается
· нагретая жидкость отапливает помещения дома
Цепь попадания воды в дом является кольцевой – после использования она вновь попадает в почву, заново начиная путь по системе. Это еще одна причина того, что организация геотермальной скважины является современным экологичным решением – вода экономится и не расходуется впустую.

Отопление дома из скважины

Отопление водой из геотермальной скважины подходит загородным частным домам, дачам. Такая система удобна и экономична по нескольким причинам:
1. Тепловая энергия выделяется в необходимом для отопления объеме, при этом теплонасос потребляет мизерное количество электричества.
2. В геотермальной скважине не происходит вредных химических реакций, выбросов опасных для окружающей среды веществ.
3. Для работы скважины не нужно ни топлива, ни других дополнительных горючих материалов.
4. Система лишена риска загореться или взорваться.
5. Геотермальное отопление не требует контроля и технического сопровождения (поддержки) долгие годы, а общий срок службы составляет до 100 лет.
При этом оплачивать придется только счета за электричество, которое необходимо для работы насоса. Само отопление, по сути, является бесплатным.

Автономное отопление от скважины

Скважина на геотермальную воду работает автономно и не требует внешних вмешательств, не зависит от наличия или отсутствия централизованного отопления. Это реализуется благодаря двухконтурной системе работы:
· к первому контуру относятся трубы и радиаторы, установленные в доме
· второй контур – это теплообменник, установленный под землей
Вода поступает во второй контур и нагревается до тем-ры подземного пространства, а затем направляется к теплонасосу, где либо дальше нагревается, либо охлаждается – некоторые типы насосов легко настраивать и на прогрев, и на охлаждение, что придется кстати в жаркие месяцы.
Теплоотдача насоса происходит также системно: при настройке на отопление тепло проходит по трубам и батареям первого контура, обогревая помещения частного дома, при настройке на охлаждение проходит по второму контуру.

Отопление теплом скважины

Отопление от скважины возможно благодаря физическим процессам – в почву впитывается порядка 98% энергии и тепла, получаемой из различных источников. Именно аккумулирование этой энергии является задачей системы отопления в целом и теплонасоса в частности.
Кстати, в функции настройки теплонасосов некоторых марок входит еще и кондиционирование дома, что станет весомым плюсом при возможной продаже постройки.

Котлы отопления на скважине

В сравнении с газовым или электрическим отопительным котлом, теплонасос нагревает носитель в среднем до 40 градусов по Цельсию, причем неважно, какой способ работы выбран – с помощью геотермального зонда или через отопительный контур. Такой показатель оптимален, поскольку при нем оборудование получает минимальную степень износа, при этом экономично расходуя электричество.

Преимущества теплонасоса перед привычными источниками отопления

Геотермальная скважина

Обустроенная скважина на термальные воды обеспечивает теплом весь контур теплообменника. Он может проводиться как по горизонтали под геотермальные зонды, что подходит для участков с большой придомовой территорией без деревьев и требует рытья траншей. А также теплообменник проводится по вертикали – для этого производится бурение скважины на глубину до 200 м. Второй вариант требует участия больших буровых установок, но зато подходит для участков с плотной застройкой, где важно сохранить ландшафт.
Нередко используется вариант подводной укладки теплообменника: он возможен на тех участках, вблизи которых находится водоем – озеро, пруд. Наилучший способ проведения контуров утверждается исходя из месторасположения и окружения конкретного участка.

Отопление геотермальной скважины

Геотермальная скважина под домом подходит для участков, где строение еще не завершено. После бурения трубопровод доводят до расположения подвального помещения, объединяют с внутридомовыми коммуникациями, подключают теплонасос к линии будущей котельной комнаты.
Тепло, поступающее от скважины, поступает по одному из двух контуров, в зависимости от настройки насоса. В итоге в бойлере или буффере всегда находится необходимый запас воды.

Водоснабжение и отопление от скважины

Система геотермального отопления при затратах всего 1 кВт выдает на выходе мощность в 3-5 кВт, что делает ее чрезвычайно экономичной. Однако еще одним плюсом является возможность часть тепла от скважины пустить на горячее водоснабжение дома.

Нагретая с помощью теплонасоса вода поступает в бойлер, откуда используется для бытовых нужд – душа, кухни и т.д. Для подачи горячего водоснабжения в дом следует воспользоваться такими рекомендациями:
· водопровод стоит закольцевать, чтобы вода в нем циркулировала, а не остывала, застаиваясь
· трубы первого контура делаются из сплава стали с оцинковкой или металлопластика
· от расчета объема необходимой подачи воды зависит тип бойлера – например, для одновременного пользования горячей водой в трех помещениях дома следует выбрать агреграт с мощностью до 28 кВт

Разумеется, установка бойлера потребует большего расхода электричества, чем работа исключительно теплонасоса. Однако сочетание этих приборов даст возможность оптимального использования горячего водоснабжения в частном доме.

Скважина септик отопление

Поскольку вода в скважине совершает постоянный цикл прохождения, на загородном участке организуются мероприятия, решающие проблему сточных вод. Для этого устанавливается септик – очистное сооружение, которое справляется с бактериями и вредными веществами в сточных водах, что делает безопасным их выведение в грунт.

Из-за частого использования септик покрывается илом, который легко удалить с помощью ассенизаторов. Таким образом, септик делает условия проживания в частном доме пригодными и при этом не требует дорогостоящего частого ухода.

Скважина под отопление и канализацию

Для частных участков актуальна проблема высокой стоимости всех коммуникационных соединений, которые подводят дом к общему трубопроводу и канализации, а также к котельной. Наилучший выход из ситуации – бурение собственных скважин непосредственно на участке и под домом, которые сделают снабжение автономным.
Вопрос автономного отопления уже подробно рассмотрен в статье, а вот по каким принципам организуется собственная канализация:

· подготовка системы канализации
· бурение канализационной скважины
· обустройство скважины бетонными кольцами, либо очистной системой
· установка канализационных труб и фитингов
· подведение труб из домашнего санузла в канализацию
· установка септика

Последний пункт особенно важен, поскольку по требованиям санэпидемстанции автономная канализация не может устанавливаться вблизи общих водоемов, а также сливаться непосредственно в почву. Септик позволяет очистить стоки без вреда для окружающей среды, а некоторые модели этих агрегатов способны делать поступающую воду даже пригодной для полива.

Скважина и отопление под ключ

«5 мастеров» предлагают следующие услуги по организации автономной системы отопления, водоснабжения и канализации на частном участке:

· выезд мастера на объект для подтверждения расположения геотермального источника в почве
· расчет стоимости оборудования
· создание проекта бурения скважины и расчет карты отопительного контура
· непосредственно бурение или рытье траншеи
· установка зондов и трубопровода
· установка и настройка теплонасоса под нужды конкретного дома
· услуга организации скважины и отопления под ключ
По всем вопросам звонить по телефону «5 мастеров» в Москве, либо оставлять заявку по форме ниже.

Отопление и водоснабжение частного дома: выбор источника тепла, схемы разводки и материалов

Схема систем автономного отопления и ГВС

Сегодня нам предстоит узнать, как можно организовать отопление и водоснабжение загородного дома. Нам предстоит сравнительный анализ разных источников тепловой энергии для нужд отопления и горячего водоснабжения, знакомство со способами бесперебойной подачи в дом холодной воды, выбор материалов и отопительных приборов, а также схем разводки и вариантов подключения радиаторов. Приступим.

Источники тепла

Отопление и горячее водоснабжение частного дома могут использовать общий или разные источники тепла. Давайте начнем с анализа экономической эффективности разных способов нагрева воды (проще говоря, выясним, во сколько обойдется киловатт-час тепла при разных способах его получения).

Экономичность

Тип котла	Цена киловатт-часа
Электрический	3-5 рублей в зависимости от региональных тарифов
Дизельный	3,5-4 рубля
Газовый с питанием от газгольдера	2,4-3 рубля
Угольный, пеллетный	1,4-2 рубля в зависимости от местных цен на топливо
Дровяной	1,1-1,3 рубля
Газовый с питанием от магистрали	0,7-0,8 рубля

Если на вашей улице есть газ, другие источники тепла можно не искать

Подсказка: электрические, газовые и дизельные котлы нередко снабжаются отдельным теплообменником для нужд ГВС (так называемые двухконтурные). Однако абсолютно любой отопительный котел можно использовать для той же цели, подключив к нему бойлер косвенного нагрева — теплоизолированный бак, вода в котором нагревается за счет энергии теплоносителя системы отопления.

Бойлер косвенного нагрева использует тепловую энергию теплоносителя системы отопления

Автономность

В идеале водоснабжение и отопление частного дома должны быть не только экономичными. Они еще и должны требовать как можно меньше внимания со стороны владельца, по возможности поддерживая оптимальную температуру воздуха и водопроводной воды в полностью автоматическом режиме.

По этому параметру источники тепла распределяются в другом порядке:

• Электрокотлы работают автономно неограниченно долго, не требуют монтажа дымоходов и могут подключаться к выносным термодатчикам. Кроме того, они могут гибко менять мощность без потери КПД: коэффициент полезного действия любого электроприбора прямого нагрева всегда стремится к 100%. Потери энергии сводятся лишь к ее рассеиванию корпусом прибора. При установке котла в отапливаемом помещении рассеянное тепло используется для его обогрева;

Электрокотел: включил и забыл

Практический вывод: все так называемые экономичные электрокотлы и электрорадиаторы — фикция. Чтобы получить киловатт тепла, нужно израсходовать киловатт электроэнергии вне зависимости от принципа нагрева теплоносителя. Этот тезис прямо вытекает из закона сохранения энергии.

Электродные и индукционные котлы имеют ряд преимуществ перед ТЭНовыми, но экономичность в их число не входит

• Газовое, отопительное и водогрейное оборудование требует отвода продуктов сгорания. В остальном, автономностью и удобством пользования оно не уступает электрокотлам;
• Дизельный котел работает до тех пор, пока в его баке есть топливо. К минусам стоит отнести сильный шум горелки и запах соляры;

Дизельная котельная: существенная часть объема помещения занята топливными баками

• Автоматические угольные и пеллетные котлы работают автономно 7-10 дней в зависимости от объема топливного бункера;
• Дровяные и классические угольные котлы нуждаются в растопке каждые 6-8 часов.

Впрочем: пиролизные котлы верхнего горения работают на одной закладке до полутора суток благодаря особой схеме сжигания топлива. Оно тлеет при ограниченном доступе воздуха с дожиганием продуктов неполного сгорания в отдельной камере. Процесс тления, направленный сверху вниз, исключает воспламенение дров или угля по всему объему топки.

Твердотопливный пиролизный котел верхнего горения

Выводы

1. Магистральный газ — наиболее практичный источник тепла. Он сочетает дешевизну с удобством эксплуатации оборудования;
2. Если у вас есть газовое отопление — горячее водоснабжение индивидуального дома проще всего реализовать на том же газе (установкой двухконтурного котла или бойлера косвенного нагрева);

Двухконтурный газовый котел обеспечит дом дешевым отоплением и горячей водой

1. В отсутствие газа отопление и горячее водоснабжение домов автоматическими угольными и пеллетными котлами обеспечит разумный баланс стоимости тепла и автономности оборудования;

Нюанс: отопительная автоматика стоит дорого. В Севастополе, где живет автор, автоматический котел мощностью 10 кВт можно купить за 90-95 тысяч рублей.

1. Горячее водоснабжение и отопление дачных домов обычно организуются классическими дровяными и угольными котлами. Они сочетают экономичность с дешевизной. Увы, ценой частых растопок.

Классический дровяной котел в дачном доме

Водяное и воздушное отопление

Отопление бывает водяным (с использованием в качестве теплоносителя воды или антифриза) и воздушным (тепло разносится по дому потоками воздуха). Какой вариант практичнее?

Автор обеими руками голосует за традиционное водяное отопление. Единственное убедительное преимущество воздуха в качестве теплоносителя в том, что он не боится замерзания при остановке котла.

Проблема замерзания водяного отопления устраняется заполнением отопительного контура антифризом

Недостатков куда больше:

• Воздушное отопление обходится заметно дороже (оно требует прокладки по всему дому воздуховодов большого сечения и установки в вентиляции рекуператора тепла);
• Оно монтируется лишь на стадии строительства: пресловутые воздуховоды прокладываются в стенах или над подвесными потолками;
• Оно вынуждает вас жертвовать полезной площадью дома, именно из-за большого диаметра воздуховодов, компенсирующих низкую теплоемкость воздуха.

Котел и магистрали воздушного отопления

Источник воды

Как правило, в частный дом заводится только холодная вода. Ее нагрев для хознужд осуществляется локальным источником тепла. А что может стать источником воды?

Узнать больше об устройстве инженерных систем коттеджа вам поможет видео в этой статье.

Магистраль водоснабжения

Если вблизи вашего дома проходит магистральный водопровод — проблема решается заключением договора с местным «Водоканалом». После составления и утверждения проекта строится водомерный колодец, осуществляется врезка в магистраль и устанавливается водомерный узел — водосчетчик с фильтром грубой очистки и отсекающими кранами.

Водомерный узел в колодце

Дачный водопровод

Для того чтобы водоснабжение было бесперебойным, в доме, подключенном к дачному водопроводу с подачей воды по графику, устанавливается накопительная емкость. Простейшее решение — установить ее на чердаке: вода будет набираться в емкость при ее подаче в водопровод через поплавковый клапан, исключающий переполнение, и двигаться к точкам водоразбора самотеком.

Вода самотеком подается в водопровод из установленного на чердаке бака

Увы, таким способом трудно организовать водоснабжение и отопление деревянного дома: для деревянных балок вес накопительного бака в несколько тонн будет чрезмерной нагрузкой. В этом случае можно прибегнуть к плану «Б»: емкость устанавливается в утепленном подвале или подполе и снабжается насосной станцией с гидроаккумулятором.

Водоснабжение от емкости в цокольном этаже с подачей воды насосной станцией

Колодец, скважина

Как реализовать водоснабжение от скважины или колодца?

• Скважинный насос снабжается обратным клапаном, который не даст воде сливаться из водопровода при отключении насоса (см. Скваженный насос Беламос);
• За управление насосом отвечают датчик давления и автоматическое реле;
• В контур водоснабжения ставится гидроаккумулятор. Его задача — стабилизировать давление и экономить ресурс насоса.

Водоснабжение от скважины с погружным насосом

Полезно: при расстоянии от уровня грунта до уровня водозабора меньше 8 метров насос может быть поверхностным. В этом случае обратный клапан ставится на его всасывающем патрубке.

Схема автономного водоснабжения с поверхностным насосом

Разводка

Установка в дом отопления — водоснабжения начинается с выбора схемы разводки инженерных систем.

Холодная вода разводится по тупиковой схеме (то есть движется по водопроводу только при водоразборе).

Разводка может быть:

Тройниковая разводка типична для зданий советской постройки

Изображение	Описание
Тройниковой: точки водоразбора последовательно подключаются к общей для всех подводке. Преимущество тройниковой разводки — небольшая материалоемкость, недостаток — падение напора во всем водопроводе при расходе воды через любой подключенный прибор.
Коллекторный шкаф на водоснабжении	Коллекторной: каждый прибор снабжен собственной подводкой, начинающейся в коллекторном шкафу и снабженной отсекающим краном. Падения напора нет, зато расход труб в несколько раз больше и монтировать их волей-неволей приходится только скрыто.

Кроме тупиковой разводки, на ГВС практикуются схемы с рециркуляцией. Циркуляционный насос непрерывно прокачивает воду между врезками бойлера. Тем самым обеспечивается мгновенная подача горячей воды к любому крану и непрерывный нагрев смонтированных в разрыв подводок полотенцесушителей.

Подача ГВС с рециркуляцией от бойлера косвенного нагрева

Отопление

Как и водоснабжение, отопление может быть коллекторным или последовательным (тройниковым). Первый тип разводки чаще применяется с водяными теплыми полами: высокое гидравлическое сопротивление труб небольшого диаметра, уложенных в стяжку, ограничивает длину одного контура значением в 100-120 метров.

Кроме того, разводка отопления может быть:

Классическая «ленинградка»: батареи подключены параллельно единственному розливу

Тупиковая двухтрубная разводка: ближние к котлу радиаторы горячее дальних, поскольку большая часть теплоносителя циркулирует через них

Петля Тихельмана обеспечивает одинаковую температуру батарей без дросселирования подводок

Изображение	Описание
Однотрубной. Так называемая ленинградка представляет собой кольцо отопительного розлива с подключенными параллельно ему радиаторами. Достоинство ленинградки — абсолютная отказоустойчивость: пока на концах розлива есть хоть какой-то перепад, циркуляция в нем продолжается. Недостаток — в значительном перепаде температуры между отопительными приборами.
Двухтрубной тупиковой: радиаторы подключаются в качестве перемычек между розливами подачи и обратки; при этом в момент перетока из розлива в розлив направление движения теплоносителя меняется на противоположное. Такая разводка позволяет обойти любые препятствия и сформировать несколько параллельных веток отопительной системы. Однако перемычки между розливами вызывают падение перепада между ними по мере удаления от котла. Результат — охлаждение дальних отопительных приборов вплоть до разморозки в сильные холода. Проблему удается решить балансировкой — ограничением проходимости подводок ближних к котлу батарей.
Двухтрубной попутной (петлей Тихельмана). В ней формируется несколько малых контуров с одинаковой длиной и, соответственно, одинаковым гидравлическим сопротивлением. В результате все батареи нагреты до одинаковой температуры.

Схемы подключения радиаторов

Монтаж отопления и водоснабжения в загородном доме включает, среди прочего, установку отопительных приборов. Если панельные радиаторы и конвекторы монтируются лишь предусмотренным производителем способом, то секционные радиаторы могут быть подключены к розливу или стояку по одной из трех схем.

Одностороннее подключение — для умеренного количества секций

Изображение	Описание
Боковое одностороннее подключение эффективно при длине батареи не больше 10 секций. Если она длиннее, крайние секции будут заметно холоднее ближних к подводкам.
Диагональное подключение к двум розливам	Диагональное подключение эффективно при любой длине прибора и обеспечивает равномерный нагрев всех секций.
Подводки подключены только к нижнему коллектору радиатора	Нижнее двухстороннее подключение выгодно тем, что гарантирует циркуляцию даже при завоздушивании контура (воздух вытесняется в верхний коллектор, а циркуляция идет через нижний). Кроме того, при нижнем двухстороннем подключении батарее никогда не потребуется промывка: весь ил уносит циркулирующий через нижний коллектор теплоноситель.

Материалы

Какими материалами лучше монтировать отопление частного дома, горячее водоснабжение и разводку холодной воды?

Условия эксплуатации

Отопление и водоснабжение дома с автономным нагревом воды эксплуатируются в тепличных с точки зрения нагрузок условиях:

• Давление в контуре ГВС равно давлению в магистрали холодного водоснабжения и обычно варьируется от 2 до 6-7 кгс/см2;
• В системе отопления давление еще ниже — 1,5 — 2,5 атмосферы;

Типичное давление в автономном отопительном контуре

• Гидроударов нет, и при минимальной вменяемости владельца дома быть не может;
• Как и отопление дома, водоснабжение не нагревается свыше 75 градусов.

Выводы? И трубы, и отопительные приборы можно подбирать без учета запаса прочности на случай форс-мажорных обстоятельств, ориентируясь только на штатные параметры работы.

Трубы

С точки зрения автора, наилучший выбор — полипропилен. На холодной воде используются трубы без армирования с рабочим давлением PN 10 и выше, на ГВС и отоплении — армированные алюминием или фиброй с номинальным давлением PN 20 — PN 25.

Водоснабжение — отопление в доме из бруса смонтировано полипропиленовыми трубами

Обратите внимание: армирование необходимо не столько для увеличения прочности по отношению к гидростатическому давлению (она и так избыточна), сколько для уменьшения удлинения трубопровода при нагреве. У неармированного полипропилена оно в 13 раз выше, чем у стали, у армированного алюминиевой фольгой — только в 3 раза.

Фото наглядно демонстрирует удлинение полипропиленовой трубы без армирования при нагреве

Как сделать водоснабжение и отопление дома из полипропиленовых труб (см. Монтаж системы водоснабжения из полипропиленновых труб)? Они соединяются низкотемпературной пайкой с помощью паяльника с тефлоновыми насадками.

Инструкция по монтажу соединения довольно проста:

1. Установите насадку соответствующего трубе размера;
2. Разогрейте паяльник до рабочих 260 градусов;
3. Если используете армированную алюминием трубу — зачистите армирование в области пайки шейвером. Зачистка позволит фитингу свариться с внутренней полимерной оболочкой трубы и исключит ее расслоение из-за коррозии алюминия;

Зачистка шейвером алюминиевого армирования

1. Наденьте фитинг на насадку и одновременно вставьте в нее с другой стороны трубу;
2. Через 5 секунд (для диаметра 16-20 мм) снимите детали с насадки, соедините их поступательным движением и зафиксируйте;
3. Как только расплав пластика схватится — можно переходить к следующему соединению.

Монтаж фитингового соединения на полипропилене

Отопительные приборы

В качестве отопительных приборов мы рекомендуем использовать алюминиевые секционные радиаторы. Они совмещают великолепную теплоотдачу на секцию (при стандартном размере в 500 мм по осям коллекторов — до 205 ватт) с очень демократичной стоимостью (от 240 рублей).

Эти недорогие отопительные приборы обладают великолепной теплоотдачей

Заключение

Надеемся, что наш материал поможет уважаемому читателю самостоятельно выполнить монтаж отопления и водоснабжения дома. Успехов!