Написать статью меня подтолкнула активность в Осло и его окрестностях по установке "геотермального отопления". Меня этот вопрос заинтересовал, я начал выяснять, как это работает и вот что получилось:
Геотермальное отопление - система центрального отопления и охлаждения, использующая низкопотенциальное тепло земли, которое перекачивает тепловой насос. 
Геотермальный тепловой насос - это компактная отопительная установка, предназначенная для автономного отопления и горячего водоснабжения жилых и производственных помещений. Работает Тепловой насос по принципу холодильника, только наоборот: забирает тепло из окружающей среды и отдает его в дом.
При этом тепловой насос очень экономичен, т.к. при потреблении в 1 кВт электроэнергии, может производить до 4 - 6 кВт тепловой энергии. Тепловые насосы не требуют обслуживания до 30лет.
Как это работает:
Поскольку температура грунта на глубине ниже 3 метров примерно равна среднегодовой температуре воздуха 7-12 градусов и слабо изменяется в течение года, то существует возможность использования тепла из скважины, для отопления и горячего водоснабжения дома.
Геотермальные скважины, в зависимости от геологического и гидрогеологического разреза, бурятся диаметром 120-190 мм и глубиной 60-200 метров. Глубина и количество скважин зависит от отапливаемой площади помещения (дома) и мощности теплового насоса. Имеющий U-образную форму зонд, закладывается в скважину, которая потом заполняется специальной тампонажной смесью для обеспечения лучшей теплопередачи. Внутри зонда циркулирует специальная жидкость с антифризом. Теплоноситель принимает на себя температуру среды и «подогретый» поступает в тепловой насос.
Вертикальная установка теплообменника, использующая геотермальную энергию скважины в качестве источника тепла, позволяет сохранить ландшафт практически в первозданном виде. Для его установки не потребуется большая площадь, что предпочтительнее при дефиците свободного пространства.
Скважины бурятся в течение нескольких дней, а срок их службы достигает 100 лет.
Расходы на установке отопления взяты из источника № 2 и вполне коррелируют с тем, что потратили мои знакомые.
- 4─5 кВт – от 3 до 7 тысяч $;
- 5─10 кВт – от 4 до 8 $;
- 10─15 кВт – от 5 до 10 $.
По отзывам знакомых система работает на ура, сумма к оплате за отопление упала в 5 раз, с 1500 крон в мес до 300. Что дает нам окупаемость системы за 25 лет.
Комментарии
Фильтры - да, а вот обмерзание - это опять же, неправильно спроектированная система.
Ну и фильтры - это только если тепло воздуха напрямую рекуперировать в прямом рекуператоре.
В системе с ТН вытяжку можно ставить на низкотемпературный контур. Да, теряя часть тепла воздуха при низких температурах, но зато полностью развязывая приток воздуха (можно делать приток чистого воздуха непосредственно снаружи через щели) и вытяжку грязного воздуха. Это решение очень удобно тем, что не надо тянуть всякие воздуховоды и слушать шум вентиляторов - он один на весь дом, большой и низкооборотистый на вытяжке. Обычно его ставят после теплообменника, так что его не слышно.
Подтверждение ваших слов: Энергетика Исландии
Алекс - ты не прав - на глубине 100+ метров пофиг что у тебя на поверхности минус 60, а если рядом Океан то реально на все пофиг
реально технология не зависит от места на земле, а большей частью зависит от денег на старте - тк реально это система которая требует 10-15 лет что бы окупится - если строить не совсем из говна
Ну, если учесть, что через 50 лет эта система изменяет тепловой баланс грунта, в который она закопана, и ее приходится перезакапывать... То для продаж система подходящая.
А то, что у вас так дорого отопление стоит, как раз и есть последствие отсутствия центрального теплоснабжения. Мелкий опт товара всегда дороже крупных продаж отходов.
Так используйте летом для охлаждения, и будет вам всегда нормальный тепловой баланс.
Вы серьезно?
А в чем проблема? Это же тепловой насос, он обратимый.
Проблемы:
1. Если обзавестись калориметром и тщательно следить за соблюдением нулевого годового баланса скважины, отопления в моем регионе хватит только до декабря. Потому что жаркое лето у нас нечасто. А холодно уже с сентября.
2. Покупать за такие деньги кондиционер.... Гы!
Но Вам я не указчик. Ставьте, на Ваш век хватит, а дети сами разберутся.
Могу судить только по чужому опыту: У знакомых работает с 1995 года, 23 года уже, полет нормальный, чек за отопление постоянный.
как так чек постоянный? - цена на ресурсы выросла на порядок за 23 года, а чек постоянный
Цены на электричество в Норвегии стабильны и очень долгое время колеблются около одной кроны за кВатт/час (с доставкой)
Читал книжку (перевод с американского издания) про здания с нулевым загрязнением и высокой автономностью. Местами очень интересно, например, в системе вентиляции ставят теплообменники с соляным раствором, которые забирают тепло из помещений и греют воду, даже на цикле день-ночь можно собирать энергию. В офисах ночью снижают температуру и подогревают помещение к приходу работников. Но все подобные системы должны проектироваться сразу, т.к. для размещения всех этих "инноваций" нужна другая высота потолков, нужны новые подсобные помещения. И опять же экономический расчет - когда тепло из теплотрассы стоит дешево, такие системы не окупаются.
А вот один мой знакомый реализовывал отопление в цеху на ИК-излучателях, работающих от горячей воды с солнечными коллекторами на крыше. НО там были специфические условия из-за оборудования в цехе.
У меня за лето в МО два дня работал кондиционер.
?!! О, боже... Вот! Вот о таких идиотских установках систем я и говорю!
Ессно, тепловой баланс изменяется. Но нормально система ставится так, чтобы среднегодовая температура падала бы не более чем на пару градусов. Зимой грунт вымораживается, летом прогревается от солнца и - очень сильный фактор - дождевой воды.
Но если неправильно посчитать полигон, взять его слишком маленьким, то да - грунт выморозится, и всё. Если человек идиот совершенно конченый, то он может его, конечно, "перезакопать"... с тем же результатом через несколько лет, но обычно таких клинических нету. Либо просто отказываются от ТН, либо обращаются к спецам сделать нормальный контур.
По той же причине технология применима только на участках с низкой плотностью населения.
Во! И никаких многоэтажек!
В целом, если понимать все ограничения и следить за тепловым балансом, да еще при дорогом отоплении, тепловой насос можно ставить.
Для многоэтажек - это сугубо вспомогательная система, которая окупается за счёт пассивного центрального кондиционирования летом (почему-то в России центральное кондиционирование пока не популярно, хотя это дико выгодно и удобно). Но отапливать города с российской плотностью населения, домами и климатом только теплом из земли, действительно, ПОКА нельзя.
Если будет нормальное утепление, то опять же - до 5-9 этажей вполне реально. До 15-18, если с дополнительными мерами (активная закачка тепла под землю летом из воздуха или солнечного). Активные системы сейчас не окупятся, экономика была бы очень плохая, но технически это реально.
За тепловым балансом следить не нужно: он просто рассчитывается при установке с запасом. Всё, что нужно - нормальные инженеры.
Решение не универсальное, но в большинстве случаев - прекрасное.
Правильно остудить землю на собственном участке. Сократиться вегетативный период у растительности, а то глядишь вообще тундровый дизайн.
Траве/однолетним пофиг, кустам тоже: у них корневая система на поверхности, которая летом прогрета хоть так, хоть этак. Под деревьями, ессно, коллектор никто не делает: на то куча предупреждений.
Все зависит от площади и мощности системы установка в 10кватт лет за 10 првратит дачный участокв 10 соток в кусок вечной мерзлоты.
Вообще-то, в Москве и Питере 10 соток "до мерзлоты" выморозить не должна, разве что круглый год молотить будет. На 10кВт полигон в 4-6 соток - уже совершенно нормально (ессно, деревья там расти не должны по-любому).
Вот одну сотку-две сотки выморозить до вечного льда 10кВт машинкой можно, да.
Поэтому, конечно, всё нужно по уму считать заранее - где контур будет, где деревья расти.
О чём я тут и талдычу - прекрасная технология, просто нужно хорошо думать, где и как именно применять. А этого часто не хватает.
Даже если система не проморозит до вечной мерзлоты, охлаждение грунта уменьшит вегетативный период у растений и я боюсь эффект будет даже у соседей. Лично я по весне грядки подогреваю греющим проводом, а ваши европейские технологии просто выморозят их напроч.
Вы можете бояться чего угодно, но тут таких систем установлены многие тысячи, некоторым уже 15 лет, всё нормально. "Вегетативный период" из-за долей градуса в грунте никого не волнует: контур под промышленными теплицами никто не прокладывает, а траве и всем однолетним - пофиг. Обычно контур - непосредственно под лужайкой перед домом, там газончик, кресла и цветы.
Топить электричеством землю?! Не, ну у богатых свои причуды, конечно. :) Но вообще, честно говоря, это шиза. Вкачивать киловатт-часы в открытом грунте чтобы морковка выросла на пол-дня быстрее?
Нужно растить теплолюбивое - ну построй теплицу или, на худой конец, накрой грядку поликарбонатом. Там разница будет в недели, а то и месяц-полтора.
Для вас может и шиза но меня эти две недели радуют.
То тепло которое вы откачаете тепловым насосом придется земле отбирать из атмосферы для этого температура почвы однозначно будет ниже нормы на несколько градусов, это очень сильно повлиляет на вегетативный перидод деревьев и повысит кислотность почвы. А так же очень сильно повысит вероятность глубогого промерзания грунта что может порвать фундамент дома, или покоробить дорожки, повалить забор.
:D
...и коровы будут плохо телиться, и импотенция настанет. :)
Послушайте, всё это было бы интересно обсуждать, если бы не было миллионов установок по миру (в том числе в Швеции, Финляндии и Норвегии, в местах со схожим климатом), отработавших уже по 30-40 лет (с нефтяного кризиса 70-х). Всё нормально с коровами и кислотностью почв. Фундаменты стоЯт, и заборы не валит. Просто мозг нужно иметь, но многие имеют, а у кого нет - тому никто уже не доктор.
...
Что касается морковки - я ж и говорю, простейший парник поставить. Да, чуть больше времени пойдёт, чем кабель закапывать. Но и разница в росте - уже совсем не та, и не надо каждый год деньги в землю вбивать.
Это когда климат Москвы и Скандинавии уравнялся?
Какая глубина промерзания грунта в Скандинавии?
Грядки греть сверху особого смысла нет. Парник только спасает от поздних заморозков. Для хорошего роста надо греть грунт, либо с помощью навоза, либо прямым прогревом кабелем или трубами.
Какой именно Скандинавии? У Финляндии и за Полярным кругом есть кусок - там гораздо холоднее, чем в Москве. Я же специально упомянул про конкретные места. Глубина промерзания - где как. В целом в Москве не очень холодно по меркам северных стран, это лишь среди столиц самый холодный город. Ну и Москва - не вся Россия. В Питере климат точно такой же, как у нас, например.
Не знаю, я не биолог, на результат смолрю. Я знаю лишь что в парниках прорастает и созревает на месяц-другой раньше. А уж из-за чего там - дело десятое.
Блин, вам про скважины 100+ метровой глубины, а вы про Гриды.....
Срок окупаемости 25 лет... Это окупаемость первоначальных затрат или с учётом текущих расходов? Посмотреть бы на калькуляцию.
Начальных. Но калькуляция ОЧЕНЬ зависит от стоимости ЭЭ, конкретной системы и доступных для отопления альтернатив.
Например, в Таллине окупаемость - примерно 8 лет. В Питере - газ просто и тупо дешевле (ну или был дешевле 7 лет назад, когда с одноклассником считали).
Плюс куча нюансов - по системе, по размеру контура, по его глубине, по расположению полигона. Чисто как пример: дом стоИт на окраине дороги, на склоне, чуть ниже её - летом вода дождей стекает с дороги по склону, прогревает грунт, средняя температура - на 3-4 градуса(!) выше, КПЭ вместо 3.5 - почти 4, окупаемость на 10% быстрее. Склон южный - одно, склон северный - дело другое, от почвы зависимость тоже есть большая - её теплопроводность решает. Нужно чтоб кто-то умный посмотрел местные условия со всеми нюансами... Так +/- до 30% может набраться разницы.
Или вот с тарифами. Обычно с ТН идёт бак-накопитель на 50-100 литров (чтобы слишком часто не включать-выключать, ну и постоянно не работать - ресурс беречь), часто встроенный. Хватает на час-три часа отопления. Если ночной/дневной тариф на ЭЭ - небольшая разница, то это одно... А если разница в три раза, то покупается отдельно бак-накопитель на 500 или даже 1500 литров, и насос работает только ночью (воду в накопителе нагревает за ночь задёшево, вечь день "молчит"). Тут сразу разница раза в 2.
От системы отопления ОГРОМНАЯ зависимость - тут можно статью писать, что правильно, что нет. Разница в разы, с батареями, например, вообще смысла почти нет.
От расположения и системы геоконтура разница может быть до +/-50%, нужно смотреть, как умно сделать по месту - глубина, размеры, площадь, чтобы и дешевле установка была, и в эсплуатации не говно. А то запросто можно за 3 года участок выморозить, а дальше - полное говно.
...
К сожалению, очень много людей в России ставят систему бездумно (и хозяева не парятся и продавцы - тупые продаваны, лишь бы впарить), а потом - закономерно - разочарованы. К тупым продаванам добавляется то, что методички производителей насосов посчитаны для условий Германии или Скандинавии... разница - ОЧЕНЬ большая, нужно пересчитывать теплотехнику для местных условий, такие конторы и методички уже есть лет 10, но их в России и Казахстане не очень много толковых. Нужно смотреть и искать.
Газовый котёл работает одинаково везде. С установкой ТН всё-таки по месту нужно думать. Поставить по уму можно везде... но надо подумать, как. А "подумать" и инженерное обоснование заказчик редко оплачивает. С этим я и тут сталкивался.
а можно сайты продавцом тепловых насосов ?
:\ Я не знаю нынешних. Последний раз плотно общался с людьми в России по этому вопросу 7 лет назад, и давать личные рекомендации ("вот эти хорошие, а эти плохие") - поостерегусь.
Общий принцип - нужно требовать у людей расчёты геоконтура и самому проверять, какие исходные в них заложены (среднегодовая температура, глубины). Если нормальная контора, у них давно наработаны свои методички по региону и типовые расчёты, куда только потребление заказчика подставить. Дать их - не проблема, ну посмеются с дотошного заказчика, не велика беда.
Если начинается "немцы всё посчитали", "Шайзекюббель - хорошая фирма, 50 лет и 10000000 установленных систем", "Вы думаете, Вы умнее шведов?", "мы 5 лет делаем и всё нормально", "да зачем вам, если есть инструкции?" - нафиг с пляжа, лучше поискать вменяемых.
ну у меня знакомый год назад темой тепловых насосов интересовался. Российских сказал нет. Только иностранные.Но по сути, там компрессор, пластиковые трубы. Никакого хайтека. российских фирм нет.
Российские есть - собирают. Рынок ничтожный (хотя потенциал - ОГРОМНЫЙ), собссно, в этом дело.
Компрессоры - это, в некотором смысле хайтек. В мире всего с десяток фирм, которые делают хорошие спиральники на нужные параметры, не то чтобы совсем уж тривиальная вещь. Причём, про китайцев говорят в основном нехорошее - у них есть клоны "Копперхедов", но как в том анекдоте - с виду как настоящие, а радости от них никакой. В смысле, реальный (не заявленый) ресурс маленький.
Кроме пластиковых труб и компрессора там ещё есть теплообменники (очень дорогая штука). Если делать по уму и дёшево - должна быть большая серия. Если маленькое кустарное производство - то получается либо дорого, либо говно. Русских производителей спасает то, что рынок маленький, покупатели с деньгами, так что перекупы и установщики каких-нить немцев или китайцев тоже дерут втридорога, так что ниша делать более-менее качественно есть.
Хорошее про казахов слышал из Усть-Каменогорска. По крайней мере, они обеспокоились системой в целом и выпускали технологические карты - где и как закапывать, поставляли комплекты... хорошая (для наших условий) у них идея была с "двухэтажными" коллекторами. У них климат тоже континентальный, что Сибирь, что северный Казахстан - один фиг.
Обсуждать можно, но реальная эксплуатация может подбросить ценник очень высоко, а вопросы последующей утилизации "очень, очень" высоко. Как потом эту херню из земли выбуривать, или радовать внуков проблемами?
Выбуривать из земли ничего не надо, промыл трубы, закопал скважину и все.
Эксплуатация ничем не отличается от промышленного кондиционера - тот же принцип, те же компоненты, только теплообменник не с воздухом взаимодействует, а с грунтом.
Ну конечно многочисленные скважины в пределах города никак ни на грунтах не скажутся, ни на уровне грунтовых вод, ни на прочностных характеристиках грунтов. Мы несем пользу людЯм и не думаем о последствиях, а железистая вода даже полезна, патаму што минеральная.
Просто я представил последствия для своего 100тыс города на лессовом грунте(слабая глина с склонностью к оползням)
А разве там трубы железные, в скважине-то?
Насколько я понял - армированный пластик или резина. А сам теплообменник - он медный.
Успокоили, медь резина и пластик полезны природе и не нарушают целостности грунтов. Главное чтоб электричество кошерное было и полный халяль.
По мне, лучше ставить воздушный тепловой насос, то есть кондиционер, который работает до -30C. Температура фреона во внешнем блоке -37С, на улице он нагревается до -30С и эту теплоту переносит в дом. С воздушным тепловым насосом не требуется бурить скважину.
Геотермальный тепловой насос, если неправильно рассчитан подземный теплоотвод, может заморозить участок земли вокруг своего теплообменника. Это может привести к выходу из строя этого теплообменника.
А воздушный теплообменник всегда на виду, теплоемкость маленькая, но воздуха много, он постоянно циркулирует.
Про тепловые насосы много писал Виктор Борисов: https://victorborisov.livejournal.com/281859.html
Только эффективность воздушного теплового насоса зимой очень низкая проще напрямую топится электричеством.
У меня для эксперимента в гостевом домике стоит тепловой насос.
1 тепловые насосы бывают не только описанные Вами вертикального типа, но и траншейные, и водные. Вертикальные - самые дорогие, на случай нехватки территории.
2 Отапливать многоквартирный дом вертикальными скважинами не получится, теплопроводность земли слишком мала и не обеспечит большого потока тепла, а горизонтальные змеевики займут слишком много территории.
3 У меня змеевик насоса погружен в незамерзающее болото (поэтому только отдельный небольшой домик на отшибе им отапливаю).
4 Удовольствие очень дорогое - в СПб таких насосов навалом, самый маломощный с установкой и буровыми работами - 3,5 млн. руб., и не забывайте, расход э/э снижается в 3 раза, но не до нуля.
5 По здравому размышлению и на основе практического использования предпочел газопоршневой электроагрегат - метан отчасти привозной, два баллона по 900 л на год и пиролизная установка для торфа (пока он есть у меня на территории), получается в 4 раза дешевле, чем на тепловом насосе, с учетом амортизации. При этом тепловой насос запитан электричеством от этого агрегата, т.е. энергозависим от метана, подводки извне у меня нет. Так что включаю тепловой насос в том доме только по настоятельной необходимости, соответственно, он никогда не окупится. Разумеется, в моих конкретных условиях.
Да, спасибо, интересно.
А про горизонтаьные теплообменники я читал, да. Как и про идею погрузить их в озеро или болото.
Перспективный чат детектед! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за последние 4 часа.
Если плюс к этой штуке на крышу еще поставить вакуумный солнечный коллектор в виде трубок, то вполне себе годная идея для отопления.
В случае с совмещением с солнечным коллектором, появляется возможность сбросить лишнее тепло под землю (например, если очень много солнечных дней), а потом, когда солнце скроется за облаками, вытащить тепло тепловым насосом с меньшими потерями (т.к. температура грунта будет выше чем обычно).
Плюс летом можно будет нагревать землю под домом, а зимой забирать это тепло.
Но игрушка не для бедных.
Проще обойтись простым воздушным коллектором. Если крыша пусть 100 м2, то за день летом на нее падает около 300 кВт*ч энергии. "Утилизовать" в грунт хотя бы 30 кВт*ч в сутки (при этом с промежуточным теплоаккумулятором, иначе надо утилизовать за световой день, с пиком в полдень). Воздушный коллектор это "тупо" профиль в профнастиле крыши (к примеру коричного цвета). Затрат на коллектор 0. Только на систему перемещения в грунтовый теплоаккумулятор. В ином случае, проще не солнечный коллектор, а солнечную панель. Деньги на установку немного лишь больше, зато какая удобная в обращении энергия. можно ее в бойлер зимой сразу направлять, можно тэн в землю закопать и летом греть.
Воздушным только воздух в доме возможно греть. Их обычно на стены ставят.
Слишком сложно, ИМХО.
"Воздушным только воздух в доме возможно греть." Согласен.
Солнечная панель проще. Купил, поставил, провода кинул. Всё. Автоматизация 100%. Компактность. Отсутствие потерь. Солнечный коллектор это теплоноситель, протечки, потери, разогрев в начале светового дня. В общем это на мой взгляд сложнее. Может в ряде случаев по тепловой энергии/цене выгоднее. Но однозначно сложнее.
Солнечная панель - КПД 20%, солнечный коллектор - КПД 95%. Для южных широт можно успешно использовать и для отопления, и для нагрева воды. Только нужно учитывать, что если для зимы поставить достаточное количество коллекторов, то летом будет избыток тепла.
95% - чистая теория. На практике в холодные дни (когда тепло и нужно) - могут быть единицы процентов. Тепловая инерция: за ночь они остывают, и пока их солнце прогреет до рабочей температуры - уже и день почти закончился.
Ну и жидкости это гемморой страшный. Лет 5 назад еще имело смысл... Сейчас для маломощных систем на северах проще и дешевле тупо электричество - СБ и всё.
Коллектор утилизирует солнечную тепловую энергию, т.е. не зависит от температуры воздуха, а только от потока СЭ. Коллектор - это термос, медленно остывает, быстро нагревается.
Вот пример практического использования:
Страницы