Как использовать тепло земли для отопления дома

Как это работает

Общеизвестный факт, что температура грунта на глубине около 1.5 м и более постоянна в течение всего года. Ее значение лежит в диапазоне плюс 5—7 °С, причем температура постепенно повышается с ростом глубины. Благодаря такому явлению люди хранят продукты и овощи с огорода в подвалах.

50029acdc84563c9166679adfdc52337.jpg

Получается, что температура там всегда положительна и грех не использовать это тепло из земли для обогрева жилья.

Больше всего человека привлекает тот факт, что тепловая энергия грунта – бесплатная. Но вот извлечь ее и направить в дом обойдется в кругленькую сумму, о чем мы поговорим далее.

bdb9435695b1bce44dd3b050630b7441.jpg

Перемещать в помещения такое слабенькое тепло, как +7 °С абсолютно бессмысленно. Задача стоит не так: нам нужна именно энергия, а не температура. И в этом может помочь обычный кондиционер, только перевернутый наоборот. Ведь что он делает? Летом берет энергию изнутри здания и перемещает его наружу, а зимой – в обратном направлении. Это происходит благодаря теплообменным процессам внутри холодильной машины (цикл Карно).

Если вкратце и простыми словами, то внутри кондиционера циркулирует между двумя теплообменниками жидкость – хладоноситель. В первом она испаряется, отбирая теплоту от воздуха помещения, а во втором – конденсируется, отдавая ее в окружающую среду. Переходу хладагента из одного агрегатного состояния в другое способствуют 2 главных агрегата – компрессор и расширительный клапан.

7ef75f14b9379e364146959bf331a184.jpg

Таким же образом выделяется тепловая энергия земли. По контуру из труб, помещенному вглубь грунта, движется теплоноситель, нагретый до температуры +7 °С. В первом теплообменнике он встречается с рабочим телом – фреоном, заставляя его испариться. Во втором фреон конденсируется, передавая полученную тепловую энергию системе отопления.

В результате такого перемещения земля охлаждается на 2—3 °С, а вот дом прогревается на 20—40 °С

Не стоит обращать внимание на несоответствие температур, ведь в земляном контуре тоже циркулирует в 10 раз больше жидкости, чем в отопительном. Энергозатраты – мизерные, расходуется электричество для работы компрессора, насоса и автоматики

В целом соотношение затрат энергии к добытой из земли – примерно 1 : 5—1 : 7.

e71a880526c53031e36d4375241c6af6.jpg

Установка, обеспечивающая использование энергии земли для отопления, имеет свое название – геотермальный тепловой насос.

Откуда берется тепло

Главным источником тепла служит отопительный котел. Пожалуй, во многом его правильный выбор обеспечивает будущий комфорт в холодные зимние дни и ночи, и поэтому отнестись к нему надо со всей возможной ответственностью. Вы должны дать ответ самому себе – а чем будем топить этот котел? Несмотря на все удобства, которые предоставляет самодельное отопление, не стоит забывать, что оно должно работать, а для этого печку надо топить.

da1f40fa40971dad10c3321286bb997a.gifСтроение водяной системы отопления

Проще топить обычную печку, чем выбрать самый расчудесный котел, рассчитанный на недоступные или экзотические виды топлива, получится дешевле и хлопот меньше. Поэтому надо применять котел, использующий дешевое местное топливо, это позволит снизить затраты на отопление.

Сейчас есть изделия, ориентированные на любые горючие вещества, в том числе универсальные, способные работать на нескольких из них – угле, дровах, солярке, газе и т.д.

Следующей, не менее ответственной, задачей будет определение мощности котла. Дело в том, что если его мощности недостаточно для обогрева дома, то вы рискуете, как минимум, простудиться в зимнее время, а если она является избыточной, то это просто зря потраченные деньги. Поэтому, когда создается система отопления своими руками, выбирая котел, надо учитывать факторы, такие как:

  • наличие и количество окон;
  • географическое расположение дома;
  • материал, из которого изготовлен дом, и толщина стен;
  • наличие утепления и т.д.

Учет всех возможных факторов – сложная задача, но зачастую пользуются оценочным подходом, согласно которому для обогрева десяти кв.м. площади требуется один кВт тепловой мощности.

6392c62a847fd579ca134a4b510b3f91.jpgСоотношения площадей дома и мощностей котла

Зная отапливаемую площадь вашего дома, вы определите базовую мощность котла, а потом ее надо будет умножить на коэффициент, учитывающий географическое положение. Для этого используются такие значения на киловатт мощности:

  • от семи до девяти десятых для южных районов;
  • полтора для районов Центральной России;
  • от полутора до двух для Северных районов.

И полученное значение надо увеличить на двадцать пять процентов, если горячую воду планируется использовать для хозяйственных нужд. А теперь ещё одно увеличение на двадцать процентов (для повышения надежности работы котла и исключения его перегрузки) – и можете считать, что задачу, как сделать отопление своими руками, вы почти решили, во всяком случае, вы знаете, какой вам нужен для этого котел.

4659ec0e1ed5a2d5a21d3c209edd5f4d.jpgДвухконтурный котел, кроме отопления, также обеспечивает горячее водоснабжение

Перспективы

У тепловых насосов, несомненно, большое будущее. Мировая практика подтверждает это  показателями неуклонного роста количества устанавливаемых ежегодно устройств. Высокая стоимость все же окупается по прошествии нескольких лет эксплуатации, а некоторые европейские страны датируют установку насосов, которые являются источником очень дешевого тепла на десятилетия. В среднем, потребляя 1 кВт электроэнергии для работы, насос вырабатывает 4—5 кВт тепловой энергии.

На сегодняшний день:

  • В Швеции 70% тепла генерируется этими устройствами, и ежегодно устанавливается до 150 тыс. новых. Правительством страны поставлена задача — до 2020 года исключить полностью зависимость государства от газа и нефти и потреблять энергию только возобновляемых источников. Тепловым насосам отведена ведущая роль в этих планах.
  • В Финляндии и Норвегии в год устанавливают до 100 тыс. устройств. В Австрии, Испании, Германии и Англии выделяются государственные дотации на установку насосов — до 3000 евро на одно частное домовладение.
  • В Швейцарии приходится один насос на 2 кв.км территории, а по количеству устройств на 1000 населения страна занимает одно из лидирующих мест в Европе.
  • В США производят ежегодно до 1 млн. устройств (в основном, воздушных, исходя из климата), которые заменяют старую систему отопления или устанавливаются в новых постройках. При возведении новых общественных сооружений используют исключительно тепловые насосы, и это положение закреплено Федеральным законодательством страны.
  • Мировой Энергетический Комитет составил прогноз, согласно которому к 2020 году в наиболее развитых странах снабжение теплом от насосов составит 75%.

Энергетически тепловой насос очень эффективен

Эти цифры показывают, что сегодня на Западе тепловой насос является рядовым  прибором быта — как микроволновка или телевизор.

В России внедрение этих устройств сдерживается повсеместным использованием  относительно недорогого и доступного газа. Тем не менее, отмечается тенденция роста количества применяемых тепловых насосов. Ведь возобновляемые энергетические источники — это тот потенциал, к которому человеческая цивилизация придет обязательно.

Геотермальные насосы, использующие тепло земли для отопления дома

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.

92760e6eaa7e91feba0b9c5796f50f75.jpg

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.

Коллекторы бывают двух видов:

  • вертикальные;
  • горизонтальные.

Вам не кажется, что всё просто

Имеется в виду обустройство геотермального отопления. В действительности, всё так и есть. Но «просто» не означает «плохо», а, скорее, наоборот. Названный вид отопления помещений представляет самый лучший пример экономичности, а также экологической безопасности.

Спора нет, что при монтаже этой системы цена термального насоса и другого оборудования на порядок выше по сравнению с котельными. Однако делать выводы в пользу старых испытанных видов отопления рановато. Хотя бы потому, что при таком обогреве 1 кВт электроэнергии, затраченной для работы насоса, отдаёт 4-7 кВт! Выходит, что от 3 до 6 киловатт приходят к владельцу дома совершенно дармовые! Подсчитываем и делаем вывод, что такой обогрев дома площадью до 150 кв.м. окупается максимум через 5-6 лет. Нельзя забывать, что термальные насосы не только обогревают дома зимой, но и охлаждают их в жаркое время года.

Ещё один довольно значительный нюанс в пользу геотермального отопления. Прежде, чем обустроить газовую систему отопления, вам предстоит вдоволь набегаться по различным инстанциям для согласования. Бюрократическая волокита отберёт у вас и время и деньги, а при монтаже геотермального обогрева таких проблем не возникнет. Потому что вы ничем не рискуете, установив у себя в коттедже термальный насос вместе с его системой. Это не грозит ни пожаром при эксплуатации, ни загрязнением окружающей среды.

То есть, получаем экономичную и экологическую систему, которая на протяжении 35-50-ти лет будет работать без единого ремонта и через 5-6 лет после установки окупает себя и способна дарить бесплатное тепло для отопления дома!

В.В.Ильин

Плюсы и минусы

Добытая из грунта тепловая энергия, как мы уже выяснили, практически ничего не стоит и это главный плюс. Но есть и другие:

  • источник тепла – возобновляемый, проще говоря – неиссякаемый;
  • экологичность и безопасность тепловой установки не имеют себе равных;
  • хороший выход энергии при малых затратах;
  • не требуется никаких разрешений на монтаж или подключение;
  • высокая степень автоматизации, а значит, и комфорта;
  • нечастое обслуживание;
  • низкая степень пожарной опасности.

Есть еще одно важное достоинство геотермальной системы. Поскольку температура грунта на глубине остается неизменной круглогодично, то летом насос перестает быть тепловым, а становится охлаждающим

Установка переключается в летний режим, хладагент движется в другую сторону, а теплообменники функционально меняются местами. Если частный дом оборудован агрегатами воздушного отопления – фанкойлами, то система подает к ним холодную воду, от которой охлаждается воздух в помещениях.

aa750c3229607e379a672bbe24b8e941.jpg

Недостаток у гелиосистем только один, но настолько существенный, что зачастую перечеркивает все достоинства. Как нетрудно догадаться, это стоимость оборудования и монтажных работ. Всякий поймет, что рытье котлованов и бурение скважин влетит в копеечку, такую работу своими руками не сделаешь. Трубы длиной около километра, сама установка, автоматика, — все это обойдется в кругленькую сумму. Вот почему использование тепла земли до сих пор доступно очень немногим людям.

Что собой представляет тепловой насос

Обогрев дома теплом грунта осуществляется с помощью специального теплового насоса, подсоединенного к предварительно установленному трубопроводу. Тепловой насос представляет собой компактную отопительную установку, напоминающую по принципу действия и внешнему виду холодильную камеру. У них обоих есть конденсатор, компрессор, испаритель и дросселирующий прибор. Но если цель холодильника — отвод тепла наружу, вследствие чего в нем скапливается холод, то насос использует температуру грунта на глубине, компрессирует тепло и подает его в систему отопления и горячего водоснабженияпомещения.

Схема отопления и горячего водоснабжения одноквартирного жилого дома.

В зимнее время агрегат берет тепло из земли и переносит его в жилье, а летом он способен охлаждать дом, забирая из него тепло и перенося его в почву. Установка очень экономно расходует электричество. Используя лишь 1 кВт электроэнергии, она продуцирует до 6 кВт энергии тепловой.

Прежде чем переходить к активным действиям по монтажу обогревательной системы, обратитесь к квалифицированному специалисту, который проконсультирует вас по поводу размещения установки в земле и доме, а также поможет вам подобрать вид системы, подходящий именно вашему участку. Он составит план обогрева, в котором будут учтены такие факторы, как общее соотношение между площадями дома и земельного участка, наличие и состояние вентиляции, объем жилых помещений, утепление стен и прочее.

Схемы построения системы отопления

Несмотря на всю простоту системы, устройство геотермального отопления для загородного дома – довольно дорогостоящий и трудоемкий процесс.

Связано это не столько с дороговизной теплового насоса, сколько с масштабами внешнего контура: в среднем его площадь должна превышать отапливаемую площадь в 2,5 раза. Располагают внешний контур одним из трех способов:

Горизонтально в грунте

d1f2011fe037ae2097116acaf0ec99a9.jpgТрубы контура располагают под поверхностью земли ниже глубины промерзания.

При отоплении дома площадью в 200 кв. м для горизонтального размещения внешнего контура понадобится участок земли площадью 500 кв. м.

Недостатки такого способа очевидны: придется изрыть солидный участок земли, полностью уничтожив расположенный на нем ландшафт.

Если на участке растут деревья, задача усложняется: трубы контура в плане должны находиться не ближе 1,5 м от дерева.

Все работы по горизонтальному размещению внешнего контура в грунте можно выполнить самостоятельно, и это главное преимущества данного способа. Процесс относительно прост, хотя и трудоемок: рытье траншей, сваривание и укладка труб.

Горизонтальная укладка на дне водоема

Если поблизости от вашего дома имеется водоем, можно обойтись без земляных работ, сохранив существующее благоустройство участка возле дома. Требования к водоему таковы: он должен располагаться не далее, чем на 100 м от дома, и иметь площадь не меньше, чем 200 кв. м.

Если вы не являетесь его владельцем, то, скорее всего, понадобится разрешение местных властей на размещение в водоеме внешнего контура вашей геотермальной системы.

Оптимальная глубина, на которой следует располагать трубы, составляет 2,2-2,5 м.

Разместить внешний контур в водоеме также можно самостоятельно, такая работа не требует особого опыта или высокой квалификации. Если есть возможность на время монтажа спустить из водоема воду, задача потребует еще меньше усилий.

Вертикальное размещение в грунте

da3f4d708fd1fb9b573a0fc22cf2d4f2.jpgВ этом случае для размещения внешнего контура строится скважина. И само строительство, и монтаж в скважине труб контура потребует привлечения специалистов и бурильного оборудования. Зато все существующие насаждения и элементы благоустройства остаются нетронутыми.

Вдобавок, размещение контура в скважине делает отопительную систему более эффективной, ведь грунт на больших глубинах (глубина скважины составляет от 50 до 200 м) круглогодично сохраняет постоянную температуру в 10-12 градусов.

Дополнительное преимущество – длительный срок службы скважины, который может составлять 100 лет.

Существует еще одна разновидность геотермальной системы отопления загородного дома, которая называется открытой. Внешний контур в ней отсутствует, а роль теплоносителя играет вода, которая закачивается в тепловой насос из артезианской скважины.

Для сброса воды на ту же глубину строится вторая скважина. Часть артезианской воды может использоваться для водоснабжения дома, поэтому данная разновидность геотермального отопления более распространена в тех регионах, где отсутствует централизованная подача воды.

71d291a12663f38b7ae768d680c12e13.jpgИногда одного геотермального отопления может не хватить, и приходиться подогревать теплоноситель.

Для таких случаев подойдет, например,  комбинированный котел отопления, или . Выбирайте исходя из доступности топлива.

Устройство и принцип действия

Работа любого устройства основана на использовании законов физики. Так и принцип действия теплового насоса базируется на свойствах газов и жидкостей, а также на принципах термодинамики этих сред. При испарении – переходе жидкости в газообразное состояние – энергия, или тепло поглощается. При конденсации – переходе газообразных веществ в жидкое состояние – наоборот, выделяется. Наиболее интенсивно процесс испарения происходит при температуре кипения и близкой к этой отметке. В нормальных условиях вода закипает при 1000С.

Однако есть вещества, закипающие при гораздо более низких температурах. Например, небезызвестный фреон начинает кипеть при +30С, что значительно ниже комнатной температуры. Это значит, что при +30С он превращается из жидкости в газ, который легко подвергнуть сжатию (проще, чем жидкость) – то есть увеличить его давление в замкнутой системе, что, согласно законам термодинамики, приведет к росту температуры.

Сжать газообразный фреон теоретически можно до получения любой высокой температуры. На практике же больший интерес представляет нагрев до значений традиционных систем отопления, например до +800С, что вполне возможно. На использовании этих важных процессов и свойств построена работа тепловых насосов.

В земной толще на определенной глубине температура всегда постоянна, независимо от времени года и других обстоятельств, и равна +80С. Проложенные в этих слоях коллекторы из труб с циркулирующей по ним незамерзающей жидкостью забирают тепло земли. Через теплообменник эта жидкость нагревает фреон, перемещающийся по контуру теплового насоса.

При температуре +80С фреон, естественно, трансформируется в газообразное состояние. Этот газ сжимают компрессором для нагревания до температуры 800С. Он отдает это тепло системе отопления через другой теплообменник и с гораздо меньшей температурой, но с прежним высоким давлением поступает в дроссель, где его давление резко снижают. Вследствие этого температура также быстро понижается до значений перехода фреона обратно в жидкое состояние. Он снова отправляется в теплообменник для получения тепла земли, замыкая тем самым цикл.

В данном случае земля является так называемым источником температуры низкого уровня. К ним также относятся вода водоемов, подземные воды и даже воздух, так как у всех них своя определенная температура. Общеизвестно, что примерно 70% поверхности земли занято водой, что означает наличие у человека колоссальных запасов тепловой энергии, подаренных природой. Назначение насоса — преобразование теплоты этих источников в тепло высокого уровня — 70–800С.

Теорию применяемого в тепловом насосе процесса впервые описал французский ученый Карно в 1824 г. Процесс  назвали «цикл Карно». В 1852  г. британец Уильям Томсон, основываясь на этой теории, разработал первый тепловой насос, получивший известность как «умножитель тепла». А в 1855 г. австрийский инженер Петер Риттер фон Риттингер спроектировал первый тепловой насос и испытал его.

С этой технологией мы ежедневно сталкиваемся в повседневной жизни, так как она используется в ставших обычными для нас холодильниках. В испарителе – холодильной камере этого устройства — забирается тепло продуктов, и они охлаждаются. Хладагент (фреон) переносит и рассеивает полученное тепло через радиатор в атмосферу. Потребляемая холодильником электроэнергия расходуется только на перемещение фреона по системе с помощью компрессора.

Расчеты

Остался сущий пустяк: выяснить, может ли быть рабочая система построена своими руками.

Расчет тепловой мощности

Сколько тепловой энергии может потребоваться для отопления пресловутого дома с площадью в 200 квадратных метров? Понятно, основательно утепленного: раз уж мы условились, что затраты не лимитированы, будет логичным уменьшить потребность в тепле.

Практика показывает, что затраты на обогрев очень хорошо утепленного дома в умеренной климатической зоне можно уменьшить примерно до 40 ватт на м2 при стандартной высоте потолков.

За счет чего?

  • Материал стен — сип-панели толщиной от 15 см, обеспечивающие почти идеальную теплоизоляцию. Они используются и в качестве напольного настила, и в качестве перекрытия над головой.
  • Окна — тройные стеклопакеты с энергосберегающими стеклами.
  • Вентиляция оборудуется системой пассивной рекуперации тепла, отбирающей не менее половины тепловой энергии у покидающего помещение воздуха.

Итого — для отопления дома нам потребуется 200х40=8000 ватт, или 8 киловатт тепловой мощности.

325b0147e8db4a644a3b55818d9a3e43.jpg

Пассивный дом – это, прежде всего, хорошая теплоизоляция стен и окна умеренной площади.

Расчет эффективности солнечного отопления

Давайте вначале сложим воедино всю доступную нам информацию. Начнем с лирического отступления.

Полная мощность солнечного излучения за пределами атмосферы составляет примерно 1360 ватт на квадратный метр. Даже в ясный солнечный день около четверти этого количества поглощается атмосферой: в районе экватора поверхности планеты может достигнуть около 1 КВт/м2.

Казалось бы, складывается безоблачная (простите за невольный каламбур) картина: восемь метров поверхности поглотят столько солнечной энергии, сколько нужно всему дому! Но на практике все куда сложнее.

Отапливаться мы будем, что вполне логично, зимой. Когда угол падения солнечных лучей гораздо дальше от перпендикуляра к поверхности и в атмосфере даже при идеальной ориентации солнечного коллектора рассеивается куда больше тепла.

Существенную часть времени зимой стоит умеренно-облачная или пасмурная погода. Облачность перемежается осадками, во время которых (и какое-то время после, пока коллекторы не будут очищены от снега и льда) эффективность нагрева будет стремиться к нулю.

Наконец, продолжительность светового дня зимой не превышает 8 часов, причем часть времени солнце светит под совсем уж косым углом к горизонту. А КПД коллекторов вовсе не равен 100%.

Что в сухом остатке?

  1. Для Центральной Европы среднее количество солнечной энергии, попадающей на поверхность в течение суток, равно:

    • 3,3 КВт/ч в течение октября;
    • 2,1 КВт/ч для ноября;
    • 1,7 — в декабре и январе;
    • 3,2- в феврале;
    • 3,6 — в марте;
    • 4,7 — в апреле.
  2. Среднее значение для отопительного сезона, таким образом, равно (3,3+2,1+1,7+1,7+3,2+3,6+4,7)/7=2,9 КВт/ч в сутки, или 120,83 ватта в час.
  3. КПД солнечных коллекторов для отопления частного дома можно взять равным 60%.

Полезно: такого значения достигает КПД современных коллекторов с вакуумными трубками с учетом косвенных потерь тепла.
Все панельные конструкции заметно менее эффективны за счет бОльших потерь на конвекцию.

a6214398b66fb90fa680cbfd3d3fb8ec.jpg

Так работают эти устройства.

  1. С поправкой на потери преобразования эффективная мощность квадратного метра коллектора в течение средних суток составит 120,83х0,60=72,5 ватта.

Расчет площади коллекторов

Осталась последняя несложная арифметическая операция — рассчитать ориентировочную суммарную площадь необходимого нам солнечного коллектора. Она равна 8000/72,5=110 квадратных метров, или чуть больше площади крыши дома (при условии, что у него два этажа и плоская кровля).

Что же, значения вполне реальные.

Просто из любопытства — какой будет цена коллекторов такой площади?

В качестве образца возьмем коллектор на вакуумных трубках украинского производства СВК-А 30. При площади около 5 м2 его стоимость примерно равна 40 000 рублей. Инструкция по дальнейшему расчету проста: делим общую площадь на площадь одного коллектора и умножаем на его стоимость. 110/5*40000=880 000 рублей.

При той же эффективности украинский коллектор заметно дешевле европейских аналогов.

КОМПЛЕКТНЫЕ ВОДООХЛАЖДАЮЩИЕ МАШИНЫ

На базе компрессооов «Maneurop» (Франция) и пластинчатых теплообменников производства фирмы Alfa-Laval (Италия)

Температура окружающей среды Ts,0С — 32Температура конденсации

Tk, 0С — 45

Температура кипения

Tо, 0С — 0÷ -1

Расход воды, литр/час

Tводы вх.= + 7 0С

Tводы вых=+20С

Q, кВтКомпрессорТеплообменникСтоимость
СтандартнаяС гидро-модулем
7505,09MT 28ALFA-LAVAL3 0584 158
12507,71MT 40ALFA-LAVAL3 8164 916
175011,17MT 64ALFA-LAVAL4 4375 537
250014,75MT 80ALFA-LAVAL5 6336 733
325017,15MT 100ALFA-LAVAL6 2927 392
400021,58MT 120ALFA-LAVAL7 6888 789
500026,27MT 160ALFA-LAVAL9 66210 762

Уверен, что цены не самые низкие, да и машины эти не из дешевых.  Но все равно.

Смотрим, машина с компрессором MT160. Имеет холодильную, а для нас нагревательную мощность26,27 кВт. Расход воды 5000л. Считаем 26.27/(5000*5град.)= 1,0508 Вт/кг*град . стоит около 9 662*40=400 000 р.

При этом сам компрессор у разных продавцов стоит от 31 800.00 руб. до 73 643.13 руб. А это основа холодильной машины. Правда, и теплообменник там не хилый, стоит поболее чем  компрессор. Цену с ходу найти не удалось, но он нас и не интересует, потому что есть более надежные и дешевые варианты.

Электрическая мощность компрессора 7 кВт. Т.е. с помощью такого компрессора можно получать тепловую мощность по 4 кВт, на каждый киловатт электрической мощности. Это, в общем, не плохо, но дороговато будет. Тем более, что можно и поэффективнее тратить электричество.

Все дело в том, что отопительный коэффициент определяется по формуле.

Кот=1 + Т2/(Т1-Т2);  где все Т – это температура в Кельвинах.

Т2 – температура источника тепла. Т1 – конечная температура нагрева.

Кот=1+(273+7)/((273+50) — (273-+7))= 280/43=6.51. Это теоретический предел, а на практике около 4.

Но не будем вдаваться в тонкости.

Возьмем главную суть.

С помощью промышленно изготавливаемых компрессоров и теплообменников можно получать до 30 кВт*час тепла затрачивая при этом около 7 кВт*час электроэнергии, получая для обогрева горячую воду около 40 градусов Цельсия.

По строительным нормам, для обогрева дома с жилой площадью 100 м2, при температуре с наружи -30 и внутри +20, требуется тепловая мощность 10 кВт. Или 240 кВт*час в сутки. Что в переводе на Чубайса дает 240*3= 720 р. в сутки. Обогрев газом обходится примерно в 3 раза дешевле, чем электричеством. Т.е. около 240 р. в сутки.

При лобовом решении с помощью использования  системы обогрева низкопотенциальным теплом Земли потребуется (240/30)*7*3=168 р. в сутки. Т.е. в 4 раза меньше. Уже неплохо, но все равно,  многовато будет.

Конечно,  разница температур в 50 градусов бывает не всегда и не везде, так что реальные расходы будут меньше, но для простоты расчетов остановимся на таких исходных данных.

Посмотрим, что нам может дать не лобовое решение.

Если использовать двух контурную систему обогрева, в которой обогрев до 3-5 градусов производится дешевым способом, по 3 копейки за  кВт*час, то на то, чтобы нагреть помещение на оставшиеся 15 градусов потребуется тепловой мощности не 10 кВт, а (10/50) *15= 3 кВт. И соответственно при обогреве электричеством получится (720/10)*3=216 р. в сутки, а с помощью низкопотенциального тепла Земли (168/10)*3=50.4 р. в сутки. Т.е в 720/57=12.6 раз меньше, чем тупой обогрев электричеством, и в 4 раза дешевле, чем газом.

Это уже существенно.

Теперь главный вопрос, откуда и как брать воду?

На мой взгляд, наиболее реальны два способа.

Первый способ, реализуем почти везде, это пробурить на расстоянии 5-10 м друг от друга 2 скважины до водоносного слоя, и спокойно перекачивать из одной скважины в другую, попутно охлаждая воду на 5 градусов.

Второй способ, по ситуации. Если имеется колодец, то надо пробурить в нем скважину на 1-1.5 м, и закачивать в нее холодную воду. Научно доказано, что вертикальное перемешивание воды в несколько раз меньше, чем горизонтальное, тем более, что холодная (около 4 градусов) вода тяжелее. Как вариант, можно использовать и одну скважину, но тут есть свои сложности.

По утверждениям гидрологов, артезианская вода в Московском регионе имеет температуру порядка 10-11 градусов. В других водоносных слоях температура может быть ниже, но, как правило, на глубине 20 м, не ниже 5-7 градусов. И чем глубже, тем теплее.

Очень грубый прикидочный расчет стоимости такой системы.

Компрессор около 20-40 т. р.

Система теплообменников примерно столько же. Пока нет точных  данных.

Насос около 5-10 т.р.

Скважины около 1-2 т. р. за метр. Соответственно на 40 м, около 40-80 т. р.

Т.е. в целом, стоимость системы может уложиться в 100-200 т.р. С установкой около 400 т.р.

Плохая вентиляция чердака

Обычно, чердак специально сохраняют в холоде зимой, чтобы избежать таяния снега и образования льда в водостоках, однако правильное проветривание всегда упускают из виду

Важной частью естественного охлаждения в чердачном пространстве является предотвращение передачи тепла с более низких уровней. Для этого, чтобы правильно покрыть пол изоляцией необходимо добавить специальные перегородки, так называемые стропильные отверстия

Это необходимо, чтобы обеспечить циркуляцию воздуха с улицы и предотвратить обмен воздухом между мансардой и остальной частью дома.

Потери тепла через чердак дома

2dcdff464307e9536b525da7116ae25c.jpg

Какие же существуют варианты отопления частного дома

 460fa22859d52a8f7be1d4d89cbaeb30.jpg

В первую очередь речь идет про использование отопительных котлов. Существуют универсальные котлы, которые работают на твердом топливе — угле, дровах. При желании такой чугунный котел можно переделать для работы и на других видах топлива — газе, дизеле, масле.

Чугунные котлы разнятся и в мощностях. Например, котел производится со стандартной мощностью, которую при желании можно усилить.

59ca212d33d33418736f7abdcea7a1a8.jpg Из плюсов использования такого чугунного оборудования можно назвать достаточно высокий срок эксплуатации (не менее 25 лет) и возможность выбора оптимального варианта за счет габаритов — есть котлы поменьше и побольше, смотря какую площадь вам нужно обогреть.

Но, далеко не всех владельцев частных домов устраивает использование котлов. Поэтому, есть и другие варианты отопления.

 

Рекомендуем:

 

Отопление электричеством

Среди таких, особенно выделяются схемы электронного отопления — это когда используется большое количество различных приспособлений вроде теплых полов.  Также существует схема воздушного отопления — когда дом отапливается с помощью теплого воздуха, разносимого конвекторами.

 

Устройство и принцип действия

Система геотермального отопления состоит из трех контуров и теплового насоса, который поддерживает циркуляцию среды в контурах и теплообмен между ними. По размерам тепловой насос похож на современную стиральную машинку. Рассмотрим каждый из контуров подробнее.
156056b1e7a4656e52a4bcece76d1a27.jpg

Внешний контур

Посредством внешнего контура вся система воспринимает тепловую энергию грунта или водоема, в котором данный контур размещается.

Обязательное условие – контур должен находиться ниже глубины промерзания, характерной для данного региона.

Внутри контура циркулирует теплоноситель – рассол или другая незамерзающая жидкость. Накопленная тепловая энергия через теплообменник, установленный в тепловом насосе, передается фреону, содержащемуся во втором контуре.

Контур фреона

Этот контур полностью размещен в корпусе теплового насоса и наполнен фреоном. Характерной особенностью фреона является низкая температура кипения, в процессе которого фреон испаряется, превращаясь в газ.

Внутренний контур

Это, собственно, контур отопления, состоящий из труб и отопительных радиаторов. В более сложном варианте внутренний контур может подразделяться на контуры отопления, горячего водоснабжения, подогрева крыльца (антиобледенитель) и т.п.

Традиционно внутренний контур заполняется водой, но могут применяться и другие виды теплоносителей.

Как это работает

Принцип действия системы геотермального отопления выглядит следующим образом:

  1. Находящемуся во внешнем контуре рассолу сообщается тепловая энергия грунта или воды, отчего его температура увеличивается примерно на 5 градусов и становится равной, к примеру, +3 градуса.
  2. Внутри теплового насоса рассол прокачивается через теплообменник, в котором часть его тепловой энергии передается фреону. Остывший после этого рассол снова поступает во внешний контур.
  3. Получив некоторое тепло от рассола, фреон, находящийся во втором контуре, испаряется. Получившийся таким образом газ поступает в компрессор, где происходит его сжатие. В результате температура фреона поднимается до 100 градусов. Горячий газ подается в теплообменник, в котором отдает часть своей тепловой энергии теплоносителю третьего – внутреннего – контура.
  4. Подогретый до температуры в 50-70 градусов теплоноситель внутреннего контура подается в радиаторы отопления, благодаря чему в доме поддерживается комфортная температура. Фреон, температура которого в результате теплообмена понижается до 70 градусов, поступает в расширительный экран, где его давление и температура падают до первоначальных значений.
  5. Весь цикл повторяется снова.

Среди других нераспространенных систем отопления заслуживает внимание отопление ПЛЭН. . Другой тип — это паровое отопление, сейчас его встретить крайне сложно, хотя система обладает рядом неоспоримых плюсов

Другой тип — это паровое отопление, сейчас его встретить крайне сложно, хотя система обладает рядом неоспоримых плюсов.

Также существуют, так называемые «безрадиаторные» системы, например, отопление с помощью водяных конвекторов отопления. Информацию о преимуществах данной системы найдете по адресу: .

Как сохранить тепло вашего дома

8. Прикрепите лист фольги за радиатором, и он будет отражать тепло назад в комнату, при этом мало тепла ускользнет через стену. Стоит отметить, что зазор между фольгой и батареей должен быть минимум 3 см.

9. Если по тем или иным причинам не получается прикрепить экран из металлической фольги, попробуйте утеплить дом снаружи. Закажите утепление торцевой стены (как правило, это делают специальными плитами).

10. Принимайте душ с открытой дверью (если это возможно). Тепло и влажный воздух, созданные во время купания, поднимут температуру воздуха во всем доме.

11. Сушите вещи в доме. Также как и купание с открытой дверью, этот способ увеличивает влажность воздуха, и вам станет приятнее и комфортнее.

Особенности реализации

Что же, принципиальную возможность строительства, так называемого, пассивного дома мы доказали. Однако неравномерность поступления тепла создает ряд технических проблем.

Решаемы ли они?

  1. Для резервирования тепла на холодное время суток нам потребуется теплоаккумулятор — теплоизолированный бак большой емкости. Днем вода в нем будет нагреваться солнечными коллекторами, ночью же он будет постепенно отдавать тепло отопительным приборам.
  2. К слову, для обогрева в этом случае лучше использовать водяной теплый пол для отопления. Он сможет эффективно прогревать здание даже при температуре теплоносителя в 27-30 градусов. Радиаторы в этом случае будут бесполезны.
  3. Если нам вдруг придет в голову странная фантазия реализовать такой проект, все-таки понадобится резервный источник тепла — хотя бы тепловой насос любого типа. Он выступит страховкой на случай экстремально длительной непогоды.

На практике солнечный коллектор часто подключается в качестве вспомогательного источника тепла в отопительные системы любого типа.

Плохая теплоизоляция

Хоть большинство теплоизоляционных материалов и имеет срок службы дольше, нежели ваша собственная жизнь, некоторые варианты намного более эффективны и легче обслуживаются, чем другие. Некоторые материалы, такие как стекловата, дешевле установить, но они имеют меньшую теплоизолирующую способность. Кроме того, стекловолокно очень уязвимо к влаге, из-за чего она не только потеряет свои свойства, но и может покрыться плесенью.

Замена изоляции является наиболее дорогим решением по улучшению энергосбережения, по этой причине лучше вызвать инспектора с тепловизором, который покажет наиболее проблемные зоны снаружи дома.

Большинство стран имеет различные программы, которые обеспечивают граждан бесплатным либо дешевым энергоаудитом. Также можно самостоятельно использовать инфракрасный термометр, который стоит от 15 до 50 долларов. Он поможет рассчитать разность между температурами наружной и внутренней стеной и сравнить с текущими показаниями для воздуха.

Виды установок для отбора тепла земли

Внутреннее устройство теплового насоса, кратко описанное выше, остается неизменным в любом случае. А вот конструкция наружного контура, что извлекает энергию из грунта, бывает 2 типов:

  • горизонтальный: в котлован расчетного размера и глубиной 1.5—2 м укладывается полимерная труба с определенным шагом;
  • вертикальный: трубы контура опускаются в глубокие скважины. Их количество также определяется расчетом.

1bd4157ffdfb5b685a9ddc86f1ff5aba.jpg

Рыть котлован удобно на этапе строительства частного дома, это делается как раз в том месте, где планируется возводить здание. Также горизонтальный контур можно устроить в том случае, если имеется достаточно большой участок земли у дома. Когда такого участка нет и места совсем мало, энергия земли отбирается геотермальными зондами из глубоких скважин. Их придется сделать несколько в разных местах.

211fd48b1633d615720d97156e29f85b.jpg

Концы труб от одного или нескольких наружных контуров прокладываются к дому под землей и входят в подвальную часть здания, где и присоединяются собственно к тепловому насосу. Теплоносителем, протекающим в подземных змеевиках, обычно служит вода либо незамерзающая жидкость, в зависимости от региона строительства.

c064ab427b0a662ba7b102357cfd319d.jpg

По эффективности получения энергии земли вертикальные контуры превосходят горизонтальные, так как часто проходят сквозь водоносные горизонты, а это улучшает отбор теплоты. Держат они первенство и по стоимости монтажа, особенно если бурение скважин происходит в затрудненных условиях.

Окна

Энергетическое информационное агентство установило, что в трети всех домов наибольшие теплопотери происходят именно через двери и окна. Особенно это наблюдается в жилье с металлическими оконными рамами. На фотографии ниже можно увидеть пример термального снимка такого окна. Температура снаружи близка к замерзанию, а термограф показывает, что в центре она доходит до 21 градуса по Цельсию. Это показывает, насколько интенсивно здание выделяет тепло наружу.

К счастью, вариантов по значительному уменьшению теплопотерь без кардинальной полной замены окна достаточно. Например, можно установить барьер между интерьером и экстерьером, а именно жалюзи или шторы. Достоинством данного способа также является и возможность регулировать интенсивность дневного света.

Если же окно ориентировано на восход, в утренние часы лучше дать свету максимально проникать в комнату, так как он сам по себе неплохо уменьшит теплопотери.

Утепление или герметизация оконных рам также отлично помогут улучшить энергоэффективность. Шпаклевка является достаточно простым процессом, однако, если вы опасаетесь, что это слишком долгосрочное решение, можно воспользоваться временными герметиками, которые можно отодрать весной или летом.

Наконец, можно просто наклеить специальную пленку. Такой метод обойдется дорого, однако он себя полностью окупит всего за один год. Если же полная замена окон покажется более целесообразной, чтобы уменьшить теплопотери, лучше взять окно с энергоэффективным покрытием. Цена возрастет незначительно, однако, как показала практика, тепла пропускают они прилично меньше.

Кто первый ощутил тепло земное

И когда? Сейчас речь пойдёт о том, как взять тепло земных глубин, незамерзающих водоёмов, а потом, несколько умножив его, принести в жилой дом. Так кто же первый на планете пришёл к такой гениальной мысли использования термального отопления, когда?

Сам способ рассмотрения этого замечательного явления, как использование тепла земли, был открыт ровно 162 года тому назад английским физиком Кельвином. Но то была лишь теоретическая догадка, концепция, не более того. Три года спустя после его открытия, в 1855 году, австриец Риттингер ухватился за открытую Кельвином идею и сконструировал тепловой насос. С тех самых времён ходит по нашей планете идея получения тепла от матушки-земли, от окружающей среды и переносе его в жилые дома. От идеи люди давно перешли к практическому осуществлению этой замечательной концепции.

Хотя здесь надо отдать должное исторической справедливости. Прежде, чем люди додумались до отопительных систем, они веками ломали голову над тем, как получить холод для сохранения продуктов. Началось с китайской мудрости тысячелетней давности. Те вначале стали собирать лёд зимой, помещали его в подвалы, ямы-ледники для сохранения продуктов в жаркое время года.

А идея испарительного охлаждения возникла в Египте за два тысячелетия до нашей эры. Лишь в начале 16 столетия сделаны попытки охлаждать воду специальными солями. Затем, спустя ещё одно столетие, англичанин Бойль обнаружил, что вода в вакууме может испаряться при очень низких температурах. Получением низких температур вплотную занимался и русский академик М.В.Ломоносов, написавший в 1744 г. свои «Размышления о причине теплоты и холода». Так в конце 18 столетия человечество вплотную приступило к разработке холодильных машин.

Если учесть, что тепловой насос по своему принципу действия равнозначен холодильнику, то историю получения тепла справедливей считать с получения человечеством искусственного холода.

Выбор источника тепла

Откуда можно извлечь тепловую энергию без затрат в процессе ее добычи?

Выбор бесплатных источников достаточно велик:

  • Геотермальная энергия. Земля ниже уровня промерзания имеет постоянную температуру, которую можно использовать для обогрева.
  • Энергия, извлеченная из воды. Если рядом есть незамерзающий водоем — его тоже можно использовать в качестве источника тепловой энергии.
  • Наконец, из воздуха всегда можно извлечь тепло, охладив его еще сильнее.

Технологии, позволяющие реализовать все перечисленные проекты, существуют давно. Проблема лишь в том, что полученное тепло не будет бесплатным: тепловые насосы используют для перекачки тепла электроэнергию. Причем на обогрев дома площадью в 200 м2 будут уходить довольно внушительные 3-5 киловатт электрической мощности даже при хорошем утеплении.

Остается только солнечная энергия. Солнце способно нагреть воду в коллекторе абсолютно бесплатно, без усилий и затрат с нашей стороны. Нагрев способен даже обеспечить естественную циркуляцию в контуре.

Однако: страховкой от разморозки отопительной системы будет циркуляционный насос. Затраты электроэнергии в 50-100 ватт, в конце концов, покроет сравнительно недорогая солнечная электростанция: панель площадью около 3 м2, инвертор и аккумуляторная батарея с контроллером заряда.

Как вы видите на фото, солнечную энергию используют не только владельцы частных домов.

  Реклама

Преимущества и недостатки

Достоинства тепловых насосов:

Тепловой насос использование тепла

  • Главное преимущество состоит в том, что не требуется никакого топлива.  Мало того, при установке не нужно получать ТУ и другие разрешения.
  • Первичные затраты на систему с тепловым насосом и установку традиционного  отопления часто сопоставимы. А эксплуатационные затраты при отоплении этим устройством ниже, чем у всех традиционных систем, кроме магистрального газа. Но рост его стоимости, скорее всего, в ближайшие годы приведет к тому, что и магистральный газ по экономичности будет уступать тепловым насосам.
  • Эффективность — система быстро выходит на проектный режим эксплуатации (максимум полчаса) и прогревает дом. При этом технология получения тепла отличается экологической чистотой, не взрывоопасна и не пожароопасна.
  • Высокая надежность и длительный срок эксплуатации без капитальных ремонтов — до 25 лет. Раз в год необходим лишь недорогой текущий осмотр.
  • Вентиляция для работы насоса не нужна. Система малошумна и малогабаритна, поэтому в случае отсутствия котельной возможна установка на кухне или в другом помещении.
  • Автономность — для работы насосов необходимо только электричество. А при перебоях в электроснабжении возможна работа по запасной схеме — от дизель-генератора. Кроме того,насосы могут использоваться в комплексе с солнечными коллекторами.
  • Летом насос может работать в режиме кондиционера. Он прост в использовании и требует минимум внимания — запрограммированный агрегат работает и поддерживает нужную температуру автоматически.

Недостатки насосов

К недостаткам устройства следует отнести:

  • Высокую стоимость оборудования по сравнению с иными известными видами отопления.
  • Необходимость индивидуальных сложных расчетов для каждого отдельного случая применения.
  • Невозможность использования теплового насоса в отдельно взятой квартире многоквартирного дома.

Классификация систем отопления

По виду:

  • однотрубная. Такая система отопления подойдет для загородного дома площадью до 100 м 2. Труба укладывается по периметру помещения, а от нее ответвляется необходимое количество радиаторов;

bb44983939729e8950877ebba4bde202.jpg

двухтрубная. Такая система отопления подойдет для загородных домов площадью свыше 100 м 2. К радиатору подводятся две трубы – одна служит для приведения, а вторая – для отведения теплоносителя.

a5e8d5441b010dcb2b23ff5066a6d628.jpg

По способу подачи воды:

  • естественная. Теплоноситель движется по трубам за счет увеличения или уменьшения плотности в зависимости от температуры;

a817f23307b6b1d215ff49f8d8625398.jpg

принудительная. Нагретый до необходимой температуры теплоноситель направляется к радиаторам, где отдает свою энергию, охлаждается и вновь поступает в котел для нагревания.

c861c41cdf119762a62db9f8138dc1f4.jpg

По способу прокладки труб:

  • открытый. Производится в загородных домах с деревянными перекрытиями при помощи специальных крепежных клипс;

5d9c10d57ed7c6bfbc75967b9468ee32.jpg

скрытый. Производится внутри стен дома либо в стяжке пола.

30905923e1e1b7c4d93679307c5176b6.jpg

По способу подводки труб:

  • плинтусный. Трубы устанавливаются внизу вдоль стен в пластиковом коробе;

8a58054b4586c5397a1b1d03052c92ea.jpg

коллекторный. Трубы от котла прокладываются к радиаторам под полом. Для работы данной системы отопления необходимо установить .

b9f41c2dc529d16571bb3754a28adcfc.jpg

Основа всего план

Сами того не подозревая, мы выполнили первый пункт плана работ – рассчитали требуемую тепловую мощность для обогрева. Общий план кроме этого включает в себя определение мест расположения и количества радиаторов, выбор труб и необходимой фурнитуры (фитингов, кранов, коллекторных распределителей, фильтров и других необходимых деталей системы отопления). На плане, обычно вычерчиваемом в укрупненном виде, размечаются места расположения всех элементов, которые предусматривает самодельная система отопления, а кроме того, он позволяет осуществить выбор отопительных приборов.

8b6845a918513676adb596d55ee59198.jpgДетальный план отопления

Как правило, в системе отопления будут работать любые радиаторы, вопрос только в том, сколько они стоят и как выглядят. Располагают их, как правило, под оконными проемами, чтобы обеспечить тепловую завесу. При выборе радиаторов можно руководствоваться приблизительной оценкой – если температура теплоносителя составляет семьдесят градусов, то одна секция используется для обогрева площади в три кв. м.

После того, как выбрана мощность котла, радиаторов, пришла пора выбирать трубы. Наиболее востребованными и доступными по цене являются полипропиленовые и металлопластиковые. Конечно, если вы решите – проводим отопление своими руками несмотря ни на что, то можете использовать и другие типы труб, но остальные их виды либо устаревшие, требуют применения сварки и дополнительных затрат при эксплуатации (стальные), либо очень дорогие (медные).

74c81a3b6534b1c187dc30f696a697e6.jpgМеталлопластиковые трубы

Как сохранить тепло в доме

1. Утром откройте занавеси и/или жалюзи, чтобы солнечный свет попадал в дом. Стекло в окне позволяет свету проходить внутрь, но не выходить обратно. В доме свет накапливается, отталкиваясь от стен и мебели, и в итоге превращается в тепло.

2. Ночью используйте толстые (плотные) занавеси, чтобы не позволять теплу ускользать через окна. Без солнечного света окна становятся вашим врагом. Создайте толстые обои, чтобы не позволить теплу уйти.

* Можно использовать просто толстое одеяло, к которому прикрепляется стержень или палка для сохранения формы.

Измерьте свое окно и найдите что-то твердое, например жесткий стержень или крепкую палку, на которую далее вы сможете наматывать занавес. Можно также использовать прежний стержень от бывшей занавески (если он у вас есть).

Читайте также: 20 новых изобретений, которые должны быть в каждом доме

* Можно также использовать два куска плотной ткани. Для этого есть инструкция:

2.1 Приготовьте два куска плотной ткани. Положите оба куска ткани один на другой рисунком друг к другу. Закрепите все булавками и обрежьте так, чтобы в итоге получить размер на несколько сантиметров больше, чем размеры окна.

2.2 С трех сторон прошейте все слои. На последней 4-й стороне прошейте треть всей длины с каждого конца (получится, что посередине останется одна не прошитая треть). Используйте не прошитую часть, чтобы вывернуть ткани наизнанку.

2.3 Вставьте в отверстие стержень и закрепите его строчкой, а также прошейте ткани до конца.

* Если шторы длинные и закрывают батареи, то к нижнему краю шторы прикрепите петли, а посередине шторы пришейте пуговицы. Так вы сможете нанизать петли на пуговицы, поднимая шторы над батареей.

3. Загерметизируйте старые оконные рамы, чтобы избежать утечки тепла. Вам не придется тратить много – недорогой герметик можно найти в любом строительном магазине. Также у вас это займет совсем немного времени.

4. Если у вас осталась пузырчатая пленка от товаров, которые в нее оборачивали, отрежьте нужный вам размер. Стоит отметить, что такую пленку можно купить отдельно. Разбрызгайте немного воды на окно и прислоните пленку пузырями к окну – вода будет служить клеем для пленки, и пятен потом не останется. Так вы сможете сократить потерю тепла на 50%.

Читайте также: 

Тепловые мосты

Тепловой мост – это процесс, когда материал с хорошей теплопроводностью обеспечивает поток тепла через стену и изоляцию. Обычно это причиняет больше проблем, чем принято считать. На фотографии прекрасно видно тепловую картину фасада, который теряет температуру. Участки отличаются примерно на несколько градусов.

Тепловые мосты хорошо устраняются перекрыванием их материалом с низкой теплопроводностью, например, монтажной пеной. Либо же устранить проблему добавлением изоляции непосредственно вокруг мостов. Однако большую часть таких источников устранить не удастся, всё же можно немного поправить ситуацию. Также, если большая часть тепловых мостов находится в одной комнате, частично проблему можно решить, держа двери закрытыми и добавив на них специальные накладки, чтобы обеспечить лучшую герметичность. Чаще всего лучше провести аудит, чтобы исследовать фасад и определить места утечки.

Обследование дома при помощи тепловизора для выявления наибольших причин теплопотерь:



Понравилась статья?
Поделитесь с друзьями в социальных сетях:
И подписывайтесь на обновления сайта в Контакте,
Одноклассниках,
Facebook,
Google Plus или
.

К 2050 году ветровые станции будут давать 35 энергии в США

Источник: http://www.scientificamerican.com/article/wind-could-power-35-percent-of-u-s-electricity-by-2050/, March 12, 2015

За последние 10 лет ветровые электростанции в США существенно увеличили выработку энергии, так что американцы получают от них в 3 раза больше энергии, чем 7 лет назад, и сегодня они выдают 4,5 процента вырабатываемой в стране электроэнергии. Но Департамент энергии США полагает, что эта доля в ближайшие годы еще вырастет и к 2050 году ветровые станции в США будут давать не менее 35 процентов электроэнергии в стране.

В отчете, выпущенном Департаментом энергии и одобренном администрацией Обамы, говорится, что к 2020 году в стране будут введены в строй ветровые станции суммарной мощностью 113 гигаватт, а к 2050 году — на 404 гигаватта. Этого достаточно, чтобы обеспечить электроэнергией примерно 100 миллионов домов.

Геотермальная система отопления своими руками пошаговая инструкция

Рассмотрим сооружение геотермального отопления дома своими руками с горизонтальным наружным контуром (укладка в грунте). Работы разобьем на два этапа.

Изготовление теплового насоса

На стене следует закрепить компрессор от кондиционера или холодильника.

При наличии слабой проводки используйте два компрессора с меньшей мощностью – это позволит уменьшить пусковой ток (компрессоры будут включаться последовательно).

Конденсатор, в котором будет сжиматься хладагент, изготавливаем из сантехнической медной трубы наружным диаметром около 12 мм и толщиной стенки 1 – 1,2 мм. Она наматывается на цилиндрическую болванку, так чтобы получился змеевик.

Испаритель делается из того же материала.

dd51dff93fe81b3a9917a54125e63d75.jpg

Самодельный тепловой насос

В качестве теплообменников следует использовать две емкости: для системы отопления – нержавеющую (здесь устанавливается конденсатор), для наружного контура – пластиковую (в ней установим испаритель).

Конденсатор устанавливаем так, чтобы фреон в нем двигался сверху вниз. Благодаря этому при его конденсации не будут образовываться пузырьки. В испарителе газ должен двигаться в противоположном направлении.

Один конец конденсатора присоединяется к выходу компрессора, на другом – устанавливается редукционный клапан. К выходному отверстию этого клапана присоединяется испаритель, второй конец которого следует подключить ко входу компрессора.

Каждую емкость при помощи штуцеров следует врезать в соответствующий контур.

Строительство наружного контура

Контур представляет собой пластиковую трубу, уложенную в траншею ниже глубины промерзания грунта в виде «змейки». Расстояние между соседними участками должно составлять около 70 см.

Длина контура будет зависеть от влажности грунта. При сухом грунте с каждого метра трубы удается снять 10 Вт тепла, во влажных глинистых почвах этот показатель возрастает до 35 Вт. Таким образом, на каждый кВт тепловой мощности понадобится контур площадью от 25 до 50 кв. м.

Порядок выполнения работ

В разных случаях проведение монтажа может иметь незначительные отличия, но общий порядок при этом сохраняется. Работу начинают с установки радиаторов. Их крепят к стене в предусмотренных местах, они должны висеть ровно и не качаться. Если батарея размещается под окном, то она должна располагаться по центру. Подачу воды рекомендуют делать снизу, отвод сверху, хотя это может быть выполнено и по-другому. Недопустимым считается вариант входа и выхода воды сверху, т.к. в этом случае низ не будет прогреваться.

a53fba1520ed1ee1b1de24f98bbc6ff0.jpgМонтаж радиатора отопления

После установки радиаторов ставят фитинги. Для прокладки труб пробивают отверстия в стенах. В местах прохождения трубы с теплоносителем через стены можно установить дополнительно металлические трубы, которые будут защищать магистраль от внешних воздействий, и внутри которых она и пройдет. Магистраль прокладывают от того места, где расход больше, туда, где меньше.

После соединения всех радиаторов труба с теплоносителем подключается к котлу, если, конечно, имеется всего один контур обогрева. В противном случае надо ставить распределитель.

После монтажа труб, обеспечивающих подачу, прокладывается обратка и подключается насос. При проведении монтажных работ также ставятся необходимые краны и вентили, предусмотренные планом. На этом систему можно считать готовой, осталось ее заполнить водой, проверить на герметичность и испытать.

Выполнить отопление дома своими силами вполне возможно, только при этом необходимо правильно выбрать составные его части – определить мощность котла, радиаторов отопления, выбрать нужные трубы и решить, какое отопление  вы будете делать.

Солнечные панели или растения будут на каждой новой крыше во Франции

March 22, 2015 by Jake Richardson

Источник: http://cleantechnica.com/2015/03/22/solar-panels-greenery-every-new-building-rooftop-france/

Во Франции недавно был принят закон, согласно которому на крыше каждого нового здания в коммерческой зоне должны быть либо установлены солнечные панели, либо высажены растения.

0df781c757ef779d5616c0fc40cf1200.jpgАктивисты движения за защиту окружающей среды хотели, чтобы на крышах всех новых зданий были бы растения или солнечные панели, но правительство Франции пока ограничилось половинчатым решением. Оно не хочет, чтобы закон был слишком «экстремальным».

Причина установки солнечных панелей довольно очевидна — вырабатывать чистую энергию — а что касается второй части, размещение растений может защитить здания от излишнего прогрева в жаркое время года и обеспечить дополнительную изоляцию в холодную погоду. Интересно, что солнечные панели на крышах не только генерируют энергию, но тоже дают некоторый изолирующий эффект.

В долгосрочной перспективе владельцы зданий могут получить экономию за счет генерации электроэнергии из собственных источников и уменьшения счетов за поставляемую энергию (если их зеленые крыши существенно уменьшат утечки тепла).

Озелененные крыши также привлекают птиц и дают им приют в условиях современных городов, которые пока что не очень дружественны для птиц. Они также помогают снизить эффект «островов жары», возникающий над современными мегаполисами, так что температура в городах в летнее время становится более комфортабельной.

Что несет тепло в дом

Его источником может быть печка или горящий камин, горячий воздух, поступающий по системе воздуховодов, или электрические нагреватели. За свое существование человечество придумало множество различных способов, позволяющих согреться в морозы, но по статистике, для обогрева дома чаще всего используется водяное отопление.

5e3ca70f7b3b8832393fce22ecb926fb.jpgВодяное отопление уже давно является самым популярным

В этом нет ничего удивительного. Вода – прекрасный теплоноситель, она способна быстро аккумулировать тепло, а также быстро его отдавать, способна легко перетекать в нужное место под воздействием самых разных условий. Исходя из этого, стоит рассматривать возможность создания отопления своими руками применительно для систем водяного обогрева.

Как сделать пол теплее

5. Покройте полы коврами. Нет ничего неприятнее, чем становиться босыми ногами на холодный пол утром. Кроме приятного ощущения, ковры также создают дополнительный изоляционный слой, который не позволяет холодному воздуху с пола подняться, а значит, ваши ноги будут вам благодарны.

6. Используйте герметизирующую прокладку (вату или поролон, например), чтобы закрыть все щели в окнах. После этого оклейте щели полосками хлопчатобумажной ткани (ширина каждой полоски 4-5 см). Так вы не дадите теплу ускользнуть из дома.

7. Желательно иметь в доме толстые, массивные двери, которые сохранят вам много тепла. Можно также обить старую входную дверь кожзаменителем, наполненным поролоновой прокладкой.

Все щели желательно заштукатурить монтажной пеной. Если вы решили установить новую дверь, то посмотрите можно ли сохранить старую, т.к. две входные двери создают воздушную прокладку между собой, и она изолирует тепло.

Как выбрать обогреватель

Перед тем, как приобрести обогреватель, стоит знать несколько вещей.

Сначала вам нужно определиться, для чего он вам нужен. Отталкиваясь от этого, стоит выбирать насколько мощный потребуется обогреватель. Узнайте площадь помещения (комнаты). Обычная квартира с потолками 2,75 — 2,8 м нуждается в обогревателе мощностью не меньше 1 кВт на каждые 10 кв. м.

Большим плюсом будет присутствие в обогревателе регулятора температуры и мощности. Есть несколько типов обогревателей:

15.1 Масляный обогреватель

Как он работает:

Внутри такого обогревателя есть 2 или 3 тэна, которые используются для нагревания минерального масла. У данного масла довольно высокая температура кипения и когда оно нагревается, то тепло отдается по всей металлической поверхности аппарата.

С помощью такого нагревателя воздух греется довольно быстро, к тому же масляный обогреватель не пересушивает воздух. Он может быть оснащен термостатом, с помощью которого обогреватель отключается, когда температура достигнет установленного уровня.

15.2 Конвектор

Как он работает:

Холодный воздух пропускается через тэн и нагревается, а после этого выходит через решетки, находящиеся в верхней части прибора. Дополнительным источником тепла выступает корпус конвектора, который также нагревается. Но ставить обогреватель стоит подальше от мебели, т.к. теплый корпус может ее испортить.

Конвекторы можно крепить к стене или ставить на специальные ножки. Прибор довольно безопасен, т.к. его нагревательный элемент спрятан внутри корпуса. Если конвектор имеет термостат, то он может работать непрерывно.

Единственный минус в том, что обогреватель медленно греет помещение. Его стоит использовать для поддержания нужной температуры.

15.3 Тепловой вентилятор

Как он работает:

Внутри данного обогревателя находится тонкая спираль, которая сильно нагревается. Тепло, созданное нагревом спирали распространяется по помещению с помощью вентилятора.

Воздух в помещении нагревается довольно быстро, к тому же сам прибор легко переносить, т.к. он довольно легкий. Обычно тепловой вентилятор используется в офисах.

Но стоит отметить, что прибор высушивает воздух, что в свою очередь вредит здоровью. Тепловой вентилятор нежелательно использовать там, где есть астматик. Еще один минус такого аппарата — это постоянный шум при его работе.

15.4 Инфракрасный обогреватель (кварцевый излучатель)

Как он работает:

Этот прибор, в отличие от других, нагревает предметы вокруг него, а не воздух. Далее обогрев помещения происходит благодаря теплу, исходящему от нагретых полов, стен и мебели. Это позволяет экономить электричество, т.к. сам прибор может не работать, а помещение продолжает находиться в тепле.

Добавить комментарий

Adblock
detector