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
Уф. Вы мне оторванную чистую теорию излагаете. Сферическую, в вакууме. А я про практику говорю.
Нет, КПД коллектора на морозе не 95%, потери есть, и они в абсолютных числах постоянны. На прямом солнце это 5-10%, а если солнца в 10 раз меньше (облачко набежало, угол не оптимальный, снег-иней не сошёл) то и относительные потери - 50-100%. То есть, коллектор сам себя до рабочей температуры нагревает, но на этом всё - засунь туда холодную воду, и она будет греться вечность. И в промежутке - все значения от вот этого самого рекламного 95% до нуля.
За ночь и трубы, и коллектор, и антифриз в них остынут до температуры окружающей среды, а это десятки-сотни кило массы. И прежде чем солнечная энергия станет полезной, солнце должно разогреть всю систему до полезной температуры. А это десятки кВт*ч. Вот и получается зимой, что солнце было, было ярким, а реально воды нагрето - с гулькин член, потому что почти весь день коллектор сам себя и воду в себе же грел. А греть воду, не нагрев сам себя, он не может.
И чем холоднее погода и короче солнечный день - тем больше этот фактор.
Поэтому коллектор должен быть вакуумным, а трубы (для его подключения) теплоизолированы, тогда эта штука будет зимой работать гораздо лучше.
Нет. :) Правильно сказать "тогда эта штука будет работать зимой". Точка.
Не сказать, чтоб хорошо, но работать будет.
В общем, с учётом цен, можно считать, что тепловые системы для частника смысл уже потеряли.
Выше я давал видео, мужик живет на севере, там он показывает дневник наблюдений. В день с переменной облачностью в декабре при температуре воздуха -8°С на выходе из коллектора было +51°С. В день съемок в январе при температуре воздуха -17°С на выходе из коллектора было +45°С, при этом он неудачно поставил коллекторы, у него зимой крыша дома закрывает солнце. На видео видно, что все трубы в теплоизоляции.
Никто ж не спорит, что оно работает. На форумхаусе один чувак из Владивостока себе 100% отопление на вакуумных коллекторах построил, в доме из бруса, с большими запросами на тепло. Всё реально.
Вопрос лишь цены и целесообразности.
Simurg правильно написал. В своё время мы с ним этот вопрос обсуждали. И прикинув все за и против я думаю, что СБ практичнее СК. Летом избыток энергии можно направить и на кондиционер (холод) и другие нужды э/э. Осенью включив на обогрев кондиционер можно получить "КПД" 400% а по итогу всей системы теже 90%. Зимой КПД СБ равно а то и повыше, СК. В итоге общее КПД у СБ в сумме выше. Удивительно но факт.
СБ не может быть практичнее СК, т.к. у них разный выход - тут тепло, тут электричество. Если вам нужно тепло - используйте коллектор, а если электричество - СБ. Если зимой поток солнечной энергии падает в 3-5 раз, то на столько упадет выработка электричества. При этом СК будет работать даже в облачность.
В том то и дело, что э/э может быть использована и летом и с кондиционером. СК только тепло и или гигантский избыток летом или недостаток зимой. Если нет газа э/э от СБ просто через грин на бойлер. С СК надо колхозить. То есть для конкретного небольшого дома СБ выходит практичнее. Для бизнеса тут вполне и СК может быть намного выгоднее. Просто возьмите свой дом и посчитайте все полностью. С теплообменниками, установкой, где СБ или СК поставите, как трубу по дому потяните. Если будете считать конкретный проект, а не сферического коня, то вот получается СБ практичнее. Я даже не говорю по энергии, а по "геморою" практичнее.
Запасать электроэнергию очень дорого, запасать горячую воду гораздо проще, нужен всего лишь большой утепленный бак. Он долговечнее химических аккумуляторов, срок службы у него намного больше.
Вырабатывать ЭЭ с помощью солнечных батарей - это лишь баловство для энтузиастов, ну или для тех, кто не может подключиться к сети.
Да, вот про то и речь, что сейчас (с нынешними ценами) зимой выгоднее вырабатывать электричество СБ и греть воду электричеством. Это совершенно контринтуитивно и сначала технарю кажется странным. Но вот такой технико-экономический факт.
Тепловые системы выгоднее на югах или при очень больших размерах (гостиница и т.п.). Но и то нужно хорошо посчитать расходы на установку: для СБ они мизерные, а для тепловой системы - куча геммороя с трубами, насосами, антифризом, автоматикой, аварийным расхолаживанием... а потом ещё и обслуживанием всего этого. Если с СБ энергию не забирать - с ней ничего не случится, а в коллекторе тупо антифриз вскипит. Может быть, с паровым взрывом, разгерметизацией и вытеканием всего антифриза-кипятка куда-нить в подвал. Даже бак-накопитель с теплообменником - одна цена, а просто с ТЭНом - друга, раза в два-три меньше.
И даже по цене самого коллектора: 1кВт СБ сейчас 80-120$, а 1кВт теплового коллектора - 150-300$. И в чём смысл?
Это даже не трогая то, что электричество более универсально.
Да, только вот никто так не делает. Все почему-то городят сооружение с трубами, антифризом, системой защиты и прочим.
Хотите сказать, что эти люди не умеют считать деньги, КПД и прочее?
Сейчастак уже делают. Ситуация поменялась за последние 2-3 года. Я ж не призываю верить на слово: сами возьмите цены, сравните.
Ну а то, что провод проще тащить, чем теплоизолированную трубу с антифризом - ну, кажется, любому мужику очевидно.
Пока я с вами не согласен. Нужно расчет произвести. Есть кто-то кто может примерно подсчитать СК vs СБ на всем жизненном цикле этих систем (в рамках целей озвученных выше)?
Я посчитал, результат сказал, Вас он не устраивает. Только самому считать тогда.
Но и так, КМК, очевидно. По ценам я сказал, СБ уже дешевле за ватт, что легко проверить - пара минут гугла. То есть, СК потерял единственное преимущество. Всё остальное у него чистые недостатки.
зависит от горизонта планирования - на 5 лет СБ дешевле, на 20 лет СК - это при равных стартовых Кап затратах..... правда там Существенная дельта в запасаемой энергии....
Те если изначально в проект гостиницы например заложить СБ+ТН+ТА+ТК то Никакие СК Рядом не будут лежать по Кап. затратам, Стоимости обслуживания и КПД
Если СБ дешевле на короткой перспективе, она заведомо дешевле любой сколь угодно долгий срок.
Потому что обслуживания у СБ меньше, чем у системы из труб, насосов, системы утилизации тепла, теплообменников, электроклапанов и т.п., меньше уязвимых мест, меньше (ноль) движущихся частей и электродвигателей, меньше потенциальных проблем...
наверное тем что через 15-20 лет надо по новой покупать СБ почти на 100% изначальной установки....
а циркуляционный насос и трубы стоят на порядки дешевле
?! Нафига?!
Падение эффективности СБ - 0.3..0.5% в год. Что такого с СБ случится через 20 лет? проседание на 6-10%? это так важно?
Как раз-таки, насос придётся поменять. А ещё, как в любой реальной системе с горячими жидкостями, насосами и клапанами может быть масса нежданчиков на долгом периоде. Такие системы очень чувствительны к качеству монтажа... просто-таки критично чувствительны.
За 100$ можно купить панельку на 100-120 ватт, чтобы чайник согреть нужно 1,5 кВт -> 1200$, и это без проводов и инверторов. Площадь панелек - около 10 кв.м.
Или берем коллектор за те же деньги и получаем кипяток в баке 200 литров.
?! Гуманитарный бред какой-то, о мощности по ёмкости бака судить. А если я ТЭН от "панельки" в вместо литрового чайника тоже в 200-литровый бак засуну, то те же СБ сразу в 200 раз мощнее станут?
Мощность смотрите - она около 1.3кВт у той системы (хитрые китайцы "площадь поглощения" пишут, потому что у трубки она по периметру, несмотря на то, что к солнцу обращена одна сторона :)). О чём я и говорю - цена за мощность сравнялась у СБ и у СК, СБ даже дешевле.
Не получите Вы кипяток в 200л баке, зимой Вы конкретно с той системе с баком на улице вообще нихрена не получите. Вот летом - да, вскипит со взрывом, если тепло не отводить.
Впрочем... думайте как хотите.
Вот это бред:
Покажите мне магазин, где солнечные панели на 1 кВт можно купить за 100 долларов, я сам возьму на дачу :)
Вот мощность - 1,5 кВт с 2 кв.м. коллектора, выше по ссылке площадь 3 кв.м.
https://www.alibaba.com/product-detail/Best-price-poly-solar-panels-tier...
Ну, я там нолик пропустил - еснно, 0.8-1.2$/Вт - 800-1200$/кВт, это да, облажался сильно. Но вот по ссылке выше - 380$/кВт.
Нет, выше по ссылке - площадь трубок 3м2. А трубки - они круглые, и как их ни крути, к солнцу повернута только одна сторона.
По плоскому от НПО "Полюс" 300$/1.5кВт - это хорошая цена, молодцы, но она на 100% вписывается в диапазон, указаный мной выше. И потери у плоского выше, и холостая масса больше (вакуумные трубки с тепловой трубой внутри, несколько грамм или даже долей грамм теплоносителя на трубку из почти фольги, а у плоского - антифризом залиты трубки теплообменника, несколько литров только антифриза. Почему холостая масса - это плохо - см. выше про тепловую инерцию зимой.
Да, должен признать, что меня сильно переклинило, и СК пока ещё на ватт дешевле, чем СБ.
Но все рассуждения о трубах, насосах, установке и сбросном тепле тем не менее остаются.
КХМ - а вот задча как раз нагреть Бак 200 Литров до температуры с 20 до 80 градусов - сколько потребуется СК для этого скажем В Екатеринбург в Феврале?
Да, это просто сезонный теплоаккумулятор.
Геотермальная энергетика относительно хорошо работает на территориях с вулканической активностью, где высокий поток тепла от планетарного реактора. В подмосковье это абсолютно не выгодно, вы за несколько лет охладите грун и кпд вашй установки рухнет так, что выгоднее станет прямо топится электричеством. А там где природные условия позволяют возникает другая мега проблема это соли и кислоты которые разведают трубопроводы.
есть знакомый проживающий за Уралом и вваливший кучу денег в данную установку для своего дома
всё работало
но после последнего землетряса пришло в негодность
и фирма, которая монтировала и у которой эта установка была на гарантии отморозилась, типа форс-мажор
у меня хороший знакомый установил. счастлив. Землетрясения регулярные. по 400 что ли штук в год.
не повезло, видать сдвинулись грунты малость и привет
Для начала необходимо понять, есть конкретное постоянное количество тепла проходящее через поверхность земли. Там где кора земли "тоньше" там тепловой поток выше. Но в общем стоит полагаться на наименьшие значения, около 20вт/м (если Вы не в Исландии). То есть с сотки земли можно собирать около 2 кВт. Если делается вертикальный коллектор, то он просто "ворует" с прилегающей территории тепло. Чудес не бывает. Поэтому отапливать мегаполис с 17 этажными домами, сверх плотной застройки просто физически не возможно. В частном же домовладении вполне разумно использовать. Но есть как говорится нюанс. Очень дорогая установка коллектора и сам тепловой насос. Что бы рентабельность была приемлемой, нужно или чтобы отопление было только электрическое (иначе газ выгоднее) либо использовать геотермальную энергию непосредственно. То есть тупо греть приточный воздух с -20 до 0. Что выгодно опять таки не везде, а только в северных широтах. Южнее проще как делают американцы, греть помещения кондиционерами (воздушными). Так как установка коллектора не дешевое удовольствие. Ну и плюс конечно как отметили выше можно охлаждать приточный воздух летом, что тоже экономит немалую часть средств (так как бытовые кондиционеры работают повсеместно на электричестве). В общем вещь нишевая, но при грамотном подходе в ряде случаев достаточно рентабельная.
Упираемся масштабируемость системы. Если для дома на одну семью это вполне адекватное решение, то для многоквартирного дома - за пределами здравого смысла. В общем как и любые другие "зеленые" решения - узконишевый продукт.
Вопрос потерь тепла домом - если Дом Спроектирован Правильно и люди в нем Соблюдают правила то Даже многоквартирник можно отапливать так.
Если дом спроектирован правильно, то его отапливать не надо. Достаточно тепла от оборудования и людей находящихся внутри.Но в данном конкретном случае подразумевается вытягивание 4-5КВт для отопления дома на одну семью. Сколько нужно при ТЕХ ЖЕ условиях энергии на 100-квартирник?
Меньше тепло распространяется в 6 направлениях и в многоквартирном доме всегда тебя греет минимум с 4 -х сторон....
При правильном подходе к рекуперации тепла требуется от 20 до 40 Вт на квадратный метр - и это еще Заниженные показатели есть супертермосы где доходит до 10-12Вт
Дёшево и сердито. Эта штука будет считаться недвижимостью? С налогами как?
В кровлю-крышу вставлять стеклопакеты.
Дренаж, гидроизоляция и земляные работы дорого обойдутся. Иначе затопит первой же весной)
У меня центральное отопление и я его оплачиваю. Я счастлив. А вбухивать огромные деньги в то, что к сроку своей изношенности окупится это занятие когда делать нечего
А теперь вернемся к цыфрам. Итак температура горячей воды 70+ градусов, какой глубины должна быть скважина?:) второй момент отопление температура теплоносителя еще выше. Третий момент: теплопотери при заранее не заложенной системе, и общие теплопатерив многоквартирном длие , если они даже без утеплителей сделаны.
Для отопления +70С ТН почти не имеет смысла.
ТН - это почти всегда низкотемпературные СО, "тёплый пол", обогрев стен и т.п.
Температура носителя в водяном теплом полу 90+ градусов в Питере:)) то что онивысокоэнерционный не говорит о том что в нем низкая температура!
?! Нет. Вы что-то ОЧЕНЬ сильно путаете.
Выше 35С поверхность тёплого пола быть не может просто по санитарным соображениям. А "потерять" 55С в полу - нереально, это особо стараться, теплоизолировать нужно.
Вы не учитываете колво теплоносителя относительно объемов нагреваемой поверхности.
Эээ... Что-что я не учитываю?
Я говорю, вода в тёплый пол подаётся не выше 35С. Если выше - это Косяк (с большой буквы Косяк) проектировщика, который не умеет делать тёплые полы.
Температура носителя в ТП - 40-45 С ,на поверхности до 30 . При Т 90 на полу яйца жарить можно .
Летом для подогрева пола в сырую погоду так
Основное отопление дома - теплый пол . Но доме есть комнаты и с батареями .В сильные морозы комфортно там где отопление ТП ,хотя рассчитывалось все по нормам . Если что Томск , Сибирь .
Даже 40С - это очень много. Если 5С теряется на теплопередаче внутри пола - это ненормально, должно быть не больше 1-3С.
Поверхность пола отапливает дом , поэтому теплоноситель 40-45 , в контурах 32 , на поверхности пола 23 .Это я сейчас у себя на коллекторе посмотрел .
Ой. Это что-то очень много: 32/23 - 9С потеряно на самом полу. Стяжка очень толстая? или поверх стяжки ламинат с пенополиэтиленом под ним?
Нет, это что-то неправильно сделано. Если нормально - с теплораспределителями и пол - плитка, то разница между контуром и поверхностью пола - один-два С, не больше. Ну, разве что совсем в мороз, когда теплопотоки очень большие - да, может быть чуть более.
Это не потери , это тепло распределяется . Площадь соприкосновения теплоносителя с бетоном (внутренняя поверхность трубы контура) гораздо меньше чем площадь соприкосновения бетона и воздуха (поверхность пола ) . Поэтому стяжка равномерно распределяет тепло по поверхности от локального источника - трубы. Если бы у меня под плиткой был сплошной бассейн тогда бы ваше утверждение было верно
Страницы