Геотермальное отопление дома

В первую очередь для тех, кто планирует монтаж системы отопления для частного дома/коттеджа и рассматривает варианты, альтернативные газовому котлу.

Вариант с тепловым насосом НЕ ДЕШЁВЫЙ, но если цена — не главный критерий, то Вам сюда.

Впрочем можно найти и вполне бюджетные варианты на базе китайских тепловых насосов.

Конечно в идеале нужно сначала сделать проект или хотя-бы тепловой расчет, но для того, чтобы грубо оценить стоимость отопительной системы предлагаю следующий алгоритм:

1. Вашу отапливаемую площадь делим на 12 и получаем мощность ГЕОТЕРМАЛЬНОГО теплового насоса, необходимого Вам для обогрева. Далее выбираем насос с полученной мощностью (+/- 5 %) из меню сверху.

3. Общая стоимость котельной на геотермальном тепловом насосе (с внешним коллектором) «под ключ» — сумму полученную в пункте 1) умножаете на 2.5

4. Общая стоимость котельной на воздушном тепловом насосе «под ключ» — сумму полученную в пункте 2) умножаете на 1,5

Это очень примерный расчёт, но достаточный для того, чтобы оценить стоимость котельной.

Если всё устраивает — звоните. Мы работаем «под ключ» во всех регионах России, обеспечиваем гарантийное и послегарантийное обслуживание. Берём на сервисное обслуживание.

Геотермальное отопление дома. Стоимость под ключ

Альтернативная энергетика последовательно отвоевывает свои позиции в нашем быту. Примером тому служит геотермальное отопление. В ходе его эксплуатации для обогрева помещений используется тепло, извлекаемое из земли (воды). Полезная энергия аккумулируется во внешнем низкотемпературном контуре, а вовлекается в отопление посредством использования хладагента в тепловом насосе.
Экономический эффект смонтированной системы достаточно велик: затраты электроэнергии, необходимой для работы компрессора, не превышают 20% от получаемой на выходе тепловой энергии.

Из чего формируется стоимость геотермального отопления

Абстрактная схема отопления с геотермальным источником тепла представляет собой три независимых контура. Каждый из них выполняет свою функцию в процессе теплообмена:

  • внешний отвечает за изъятие тепловой энергии из природной среды и доставку его к испарителю;
  • промежуточный скрыт в корпусе насоса и играет роль передаточного звена, приводя к закипанию хладагент за счет невысокой температуры теплоносителя из внешней сети;
  • внутренний – это комплекс низкотемпературных (теплых полов) контуров и радиаторных веток, прогреваемых рабочей жидкостью, которая циркулирует в системе отопления.

Затраты на обустройство внешнего контура

В зависимости от свободного пространства и рельефных особенностей участка, состава грунтов и глубины залегания поверхностных вод при монтировании трубопроводов с теплоносителем, изымающим геотермальное тепло из земли, используют два метода:

    1. Горизонтальная укладка. Она обязательно учитывает глубину промерзания грунта для данной широты. Длина контура рассчитывается исходя из номинальной мощности теплового насоса. В стесненных обстоятельствах прибегают к многоуровневому залеганию труб, что существенно увеличивает стоимость земляных работ, так как требуется делать более глубокие траншеи.

    2. Вертикальная укладка. В этом случае для развертывания внешнего контура бурят на участке скважины закладывают геотермальные зонды. Эффективность сбора тепла у вертикальных коллекторов выше, чем у горизонтального, но данный способ дороже за счет буровых работ.

В ходе монтажа внешнего контура геотермального отопления используются полипропиленовые трубы диаметром 32-40 мм (35 рублей погонный метр) и полиэтиленовая труба с антидиффузным покрытием из сшитого полиэтилена стоимостью от 45 рублей за метр. Отдельно в затратной смете предусматриваются средства на приобретение теплоносителя (антифриза или тосола) из расчета 100–200 рублей за литр.

Расходы на приобретение теплового насоса

При расчете тепловой мощности насоса для геотермального отопления учитывается объем обогреваемых помещений, степень утепления строения и среднестатистические температуры климатической зоны. Кроме этого, принимается во внимание вероятность использования оборудования для подогрева воды в контуре горячего водоснабжения и формирование запаса мощности. Резерв задается коэффициентом 1.2–1.25.

Цена теплового насоса определяется выбранной производительностью, а также зависит от производителя и комплекта поставки. Популярностью среди импортного оборудования пользуются установки торговых марок:
— Stiebel Eltron (Германия),
— NIBE (Швеция),
— Hotjet (Чехия).

Мы рекомендуем оборудование данных брендов, как наиболее надежные и энергоэффективные тепловые насосы на рынке. Cтоимость теплового насоса для геотермального отопления с блоком для ГВС от немецкого производителя составляет 8-9 тыс. евро, включая монтажные работы и пуско-наладку.

Суммарная стоимость геотермального отопления складывается из расходов на приобретение самого теплового насоса с комплектующими (трубной продукцией, запорно-регулирующей арматурой, расходными материалами для обвязки), оплаты за выполненные монтажные работы по его установке, приобретение оборудования и оплаты работ по обустройству наружного контура. Себестоимость обогрева помещений за счет возобновляемой энергии благодаря невысоким текущим затратам во время отопительного сезона на электроэнергию постепенно окупает вложенные в инженерную систему средства.

Ниже мы приводим подробнейший пример расчета стоимости геотермального отопления с горизонтальным коллектором для дома 150 кв.м. под ключ. Цены актуальны на июнь 2018 года.

Оборудование и монтаж котельной
Базовая комплектация:
● Тепловой Насос Stiebel Eltron WPF 07 basic
● Циркуляционный насос внутреннего контура
Класс энергоэффективности А
● Устройство управления WPMi
● Дополнительная электрическая система подогрева (ТЭН)
мощностью 8.8 кВт
● Реле высокого и низкого давления
● Реле контроля фаз
347700 руб.
Принадлежности
Аналоговый блок дистанционного управления с датчиком температуры Stiebel Eltron
Позволяет обеспечить изменение температуры в помещении, поддерживает следующие режимы работы: длительный дневной режим, длительный режим снижения температуры и программный режим.
1900 руб.
Блок заполнения солевого раствора WPSF Stiebel Eltron
применяется для заполнения и промывки контура солевого раствора
14000 руб.
Комбинированный бак WPDS 200/80 200L DHW Hotjet
Предназначен для производства и хранения горячей воды отопительного контура ГВС (бытовой воды). Выполнен из нержавеющей стали. Выход под систему рециркуляции.
120500 руб.
Циркуляционный насос внешнего контура UPS 25-6 1*230B, Grundfoss
Класс энергоэффективности А
6900 руб.
Расширительные баки
G50 Reflex
G25 Reflex
5165 руб.
Комплект материалов для обвязки оборудования:
● Трубопроводы
● Запорно-регулирующая арматура
● Фитинги и др.
● Электромонтажное оборудование
45000 руб.
Монтажные работы
● Установка, обвязка теплового насоса
● Установка, обвязка комбинированного бака
● Монтаж блока заполнения солевого раствора
● Монтаж вспомогательного оборудования
(трубопроводы, запорная арматура, фитинги и др.)
● Опрессовка и заполнение внутреннего контура
● Электрическое подключение
● Пусконаладочные работы
70000 руб.
Общая стоимость обустройства котельной: 611165 руб.
Оборудование и монтаж внешнего контура
Технические данные
● Общая длина контура: 300 м
● Глубина укладки труб: 1.6 м
● Шаг укладки труб: 1 м
● Ориентировочная площадь для укладки: от 300 кв.м
Внешний горизонтальный контур предназначен для
извлечения низкопотенциального тепла земли.
Принадлежности
Распределительный коллектор
внешнего контура на 4 выхода с кранами фирмы Aspol
25000 руб.
Труба ПНД 32*3.0 SDR 17 360м 19800 руб.
Теплоноситель внешнего контура 288л
на основе этиленгликоля, температура замерзания -15С
17280 руб.
Расходные материалы 25000 руб.
Монтажные работы
Земляные работы:
● Прокладка траншей
● Пескование траншей
● Укладка труб
● Монтаж распределительного коллектора
Обустройство ввода в дом:
● Прокладка горизонтальной части контура
● Пробивка отверстий
● Теплоизоляция контура
● Гидроизоляция труб
Гидравлическое подключение внешнего контура,
опрессовка и заполнение внешнего контура
172080 руб.
Общая стоимость обустройства внешнего контура: 172080 руб.
ИТОГО стоимость геотермального отопления «под ключ»: 783245 руб.

Минусы геотермального отопления

Земные недра – известный с древнейших времен источник тепла. На глубине 6 метров от поверхности грунта начинается область стабильной температуры, которая круглогодично равняется средней годовой температуре атмосферы региона (примерно +15 ⁰С в умеренной климатической зоне). Поговорим про минусы геотермального отопления.

Сегодня тепло Земных недр активно используется для организации геотермального отопления.
Разумеется, несмотря на неиссякаемость тепловой энергии грунта, организация геотермального отопления сопряжена со множественными сложностями, как технического, так и экономического характера. С точки зрения финансовой выгоды, установка геотермальной системы уступает традиционному твердотопливному, газовому и электрическому обогреву.

Главные недостатки геотермального отопления

1. Необходимость электрической энергии. Простейшая геотермальная система требует для получения 4 (кВт) тепловой энергии не менее 1 (кВт) электричества.

Забор тепла от грунта не происходит сам по себе. Для теплообмена обязательно и непременно используется насос. Случись что с электросетью, отопительный контур сразу перестанет обеспечивать объект теплом, так как тепловой насос остановится без электропитания.

2. Низкий уровень теплоотдачи. Традиционная горизонтальная система геотермального отопления, которая уходит под землю на глубину 15-30 метров, обеспечивает лишь 40 (Вт) тепловой энергии с каждого погонного метра подземной магистрали.

Для получения 4 (кВт) тепловой энергии нужно задействовать не менее 100 (м) трубопроводного контура. Если же планируется отапливать объект общей площадью 250 (м2) (высота потолка 2,5-3 метра), нужно задействовать систему отопления мощностью не менее 27,5 (кВт). Для работы такого оборудования понадобится минимум 688 метров погонных подземного трубопровода.

Это далеко не все недостатки геотермального теплового насоса.

3. Ограниченная сфера применения. Геотермальное отопление возможно установить далеко не на каждом объекте. К примеру, отапливать отдельную квартиру в многоэтажке или какой-нибудь магазин в центральных районах города точно не получится. Разрабатывать грунт на территории густонаселенных жилмассивов вряд ли кто-то разрешит.

Другое дело, если геотермальное отопление организовывается на территории жилищного объекта из частного сектора или для какого-нибудь предприятия на окраине города.

4. Высокая стоимость установки геотермального отопления. Само оборудование для организации геотермального отопления стоит минимум в 10 раз дороже аналогичной по мощности газовой техники.

Но покупка оборудования является далеко не полной статьей расходов. В сумму установки геотермального отопления нужно дополнительно включить расходы на создание и обустройство подземных коммуникаций. Не нужно забывать и про пусконаладочные работы, а также обслуживание.

Геотермальное отопление обходится очень дорого.

5. Длительная окупаемость. Срок окупаемости среднестатистической геотермальной системы во многом превышает 10-15 лет. Большой срок окупаемости обусловлен высокой стоимостью оборудования и монтажа коммуникаций.

Для сравнения, традиционный бытовой газовый котел мощностью до 12 (кВт) окупается в среднем за 5 лет.

Вывод

Конечно, минусы данного типа отопления хорошенько компенсируются преимуществами геотермальных систем. Стоит отметить, что геотермальное отопление не наносит вреда экологии. Если вы приверженец “зеленой энергетики” и не сильно ограничены в бюджете, то грех не использовать геотермальную энергию.

Еще одним важным преимуществом геотермальных коммуникаций является неприхотливость к обслуживанию. Так же как и к хорошему холодильнику, к геотермальному насосу можно не подходить для сервиса на протяжении первых 30 лет точно.

Отзывы реальных владельцев об отоплении тепловыми насосами

Каждый застройщик частного дома стоит перед естественным выбором экономного метода отопления. В настоящее время существует много перспективных направлений для обогрева жилища, но по-настоящему экологически чистых практически нет. Геотермальные насосы отопления относят именно к таким прогрессивным и не загрязняющим окружающую среду методам отопления. В европейских странах, Японии и Китае идет активное внедрение прогрессивного направления в жилых домах.

Почему тепловой насос?

Кроме отопления в холодное время года, насос позволяет в летнее время перейти на процесс кондиционирования воздуха в жилом помещении. Для этого насос переводят в обратный режим работы – функцию охлаждения. Для обеспечения экологической чистоты не только собственного жилья, но и атмосферы всей планеты в целом, применение тепловых насосов в качестве отопления очень оправдано. Кроме того, оборудование может похвастаться длительным сроком работы, экономией средств, безопасностью и созданием комфортных условий в доме.

Все виды энергоносителей с каждым сроком дорожают, поэтому рачительные хозяева готовы установить дорогостоящее оборудование, которое окупится за счет работы без использования искусственного топлива. Приобретение жидкого, газообразного или твердого топлива не требуется для эффективной работы теплового насоса.

В частных домах большой площади применение теплового насоса совместно с резервным способом отопления позволяет окупить вложенные затраты на шестом году эксплуатации. При этом на 1 кВт затраченной электроэнергии выделяется около 6 кВт тепловой. Тепловой насос позволяет получить температуру воды в системе до 70ºС.

В доме с установленным тепловым насосом не придется пользоваться услугами кондиционера, так как в летний период по контуру циркулирует теплоноситель, который охлаждается в земле до температуры 6ºС. По стоимости это дешевле, чем использование отдельных систем охлаждения воздуха. Чтобы сделать работу насоса еще более эффективной, к нему подключают дополнительные ветки обогрева бассейна, а летом используется энергия из солнечных батарей.

Тепловой насос в действии

Под твердой корой и мантией планеты находится раскаленное ядро. Еще долгие годы, на протяжении жизни многих поколений землян, ядро не изменит своей температуры, и будет подогревать наш общий дом изнутри. В зависимости от климатических условий на глубине уже около 50– 60 м температура земли находится в пределах 10–14ºС. Даже в вечной мерзлоте пользование тепловым насосом возможно, только глубину заложения труб придется увеличить.

Как это работает

Оборудование предназначается для сбора низкой температуры окружающей среды на глубине, преобразования ее в высокотемпературную энергию и переноса в систему отопления дома. Планета постоянно выделяет тепло, которое используется для обогрева жилища. Тепло получают из окружающего воздуха и воды, которые аккумулируют солнечную энергию.

По сути, тепловой насос представляет собой агрегат, напоминающий работу холодильного оборудования. Только у холодильника испаритель расположен так, что сбрасывает ненужное тепло, а у теплового насоса он находится в постоянном контакте с источником природного тепла:

  • с применением вертикальных или косых скважин взаимодействует с массивом земли, расположенным ниже точки замерзания;
  • применение труб на глубине теплых озерах и реках позволяет собрать энергию незамерзающих водяных потоков;
  • специальные приспособления собирают температуру теплого воздуха снаружи жилища.

Движение топливного носителя по системе организуется при помощи компрессора. Для повышения температуры, собранной на глубине земли применяется система зауженных воронок. Проходя по ним под давлением, носитель сжимается и увеличивает температуру. Конденсатор, установленный в системе отдает энергию для нагревания жидкости в отопительной системе, которая в итоге поступает в радиаторы внутреннего контура отопления дома.

Для использования теплового насоса круглый год система снабжается двумя теплообменниками. Испаритель одного сбрасывает охлаждающую энергию, а второй работает поставщиком тепла для нагрева помещения. Источником для сбора тепла являются недра земли, дно незамерзающих водоемов или воздушные массы, у которого трубы большой протяженности заимствуют низкотемпературную энергию.

Конструктивная схема насоса частного дома

  • система труб наружного, иногда удаленного сбора, в которых постоянно движется носитель тепла;
  • рабочая система коллектора, включающая в себя компрессор, трубы, теплообменники, клапаны и воронки различного действия;
  • внутренняя отопительная система дома с трубами и радиаторами или система воздушного охлаждения.

Эксплуатационный срок, в течение которого не будут происходить поломки топливного оборудования, производители и монтажники насосов называют в 20 лет. Но такое утверждение маловероятно, так как законы физики никто не отменял, а постоянно трущиеся и двигающиеся части выйдут из строя раньше. Оптимальным сроком работы без ремонта и замены деталей можно обозначить цифру в 10 лет.

Разновидности аккумуляторов природного тепла

Земельная энергия

Земные массивы в глубине планеты служат для бесплатного получения низкотемпературной энергии. Есть области ниже линии промерзания, в которых на протяжении года держатся стабильные показатели плюсовой температуры. Для сбора тепла применяют два распространенных способа:

  • прокладка горизонтальных трубопроводов большой протяженности на мелком заглублении (более 1м) и расстоянием между ветками около метра;
  • бурение вертикальных и наклонных скважин глубиной от 40 до 250 м для поднятия теплой воды, обработки ее и последующим сбросом в водоем.

Водное тепло

Для такого способа подходят теплые озера и реки с наличием течения и незамерзающего слоя воды. Иногда высокое поднятие грунтовых вод тоже используется для забора тепла насосом. На дно водоема прокладывают трубы, придавливают их грузом и используют открытый способ сбора энергии. Он подразумевает, что в одну скважину по ходу тока воды поднимается жидкость, а после обработки сбрасывается по второй скважине. Для варианта использования грунтовых вод велик риск, что высота поднятия может поменяться в зависимости от сезона или сдвигов в земной коре.

Использование воздушных масс

Такой принцип забора тепла является самым доступным и дешевым. Устанавливается теплообменник, который представляет собой скопление ребер, таким образом, увеличивая контактную площадь. Для усиления сбора энергии ставят вентиляторы обдува. Очень эффективно применение такого источника для подогрева воды в бассейне или повышения температуры воды хозяйственных и бытовых нужд. Для этого расходуется мало электричества, и такая система является экономически обоснованной.

Легкие системы небольшой мощности располагают на крыше или стене дома, для более мощных требуется самостоятельный фундамент. В установках работа происходит за счет инверторного преобразования переменного тока. Если достигнута нужная температура жидкости, то снижается мощность, что позволяет экономить средства и продлить срок службы насоса.

Различие насосов тепла по способу работы

Насосы по типу рассол–вода потребляют энергию из глубин земли, для чего используют бурение и вкладывание в скважину геотермальных зондов. Мощность такой установки до 16 кВт, для увеличения эффективности ставят последовательно несколько агрегатов до 5 шт. Такая связка модулей потребляет, в общем, около 50 кВт электричества.

Система воздух-вода собирает энергию из воздушного пространства и передает ее жидкости в отопительном или нагревательном контуре. Позволяет нагревать жидкость до 65ºС, граничным является значение температуры воздуха на улице -20ºС. Для обеспечения подогрева в экстремальных условиях предусматривается электрический подогрев.

Тепловой насос вода-вода служит для использования открытого типа сбора энергии воды и передачи ее теплоноситель. Такие агрегаты с нержавеющим распределительным баком и мощностью до 6 кВт служат длительный период. Автоматическая система управления позволит эффективно использовать тепло незамерзающих водоемов.

Насосы воздух-воздух применяют для нагрева внутренней атмосферы в помещении. В летний период такое оборудование охладит воздух и сделает температуру комфортной. Каскадные установки с суммарной мощностью до 50 кВт послужат для кондиционирования больших служебных и производственных помещений.

Установки грунт-вода позволяют эффективно отапливать как частные дома, так и производственные цеха. Забор тепла производится из земных недра бурением глубоких скважин. Упрощенный вариант рассматривает поверхностную горизонтальную укладку трубопроводов большой протяженности на участке земли.

Факторы, влияющие на стоимость теплового насоса

  • для определения мощности насоса учитывают площадь предполагаемого отопления и количество подключенных дополнительных контуров (бассейн, горячее водоснабжение);
  • играет роль тип насоса по способу забора тепла, следует ли бурить скважины;
  • во избежание потерь тепла при эксплуатации важно утеплить наружные стены, крышу и пол частного дома, это позволит сделать работу экономичной и обогреть больше площади;
  • в стоимость насоса включаются затраты на бурение скважин, земляные работы;
  • на цену влияет протяженность труб и количество последовательно подключенных генераторов.

Затраты на установку почвенного коллектора ниже по сравнению с устройством глубинного варианта почти вдвое и приближается к сумме в 150 тыс. рублей, стоимость же самой конструкции насоса приблизительно одинакова и составит 430 тыс. рублей. Эта цена указана для стандартного частного дома с предполагаемой отопительной площадью около 120 м2.

Самым малостоящим по сравнению с другими типами насосов можно считать оборудование по сбору тепловой энергии из воздушных масс. И стоимость конструктивных частей и цена монтажа существенно ниже.

Самые глубокие скважины и применение мощного оборудования в зонах с большой глубиной линии замерзания может увеличить стоимость оборудования до 700 тыс.рублей, а монтаж при этом потребует затрат до 400 тыс.рублей.

Отзыв: Желание установить геотермальный тепловой насос возникло после того, как прикинули стоимость всех пусконаладочных работ по устройству газового отопления. Начало мучений положило то, что газопровод около нашего дома оказался с высоким давлением в системе и требовал установки еще две точки понижения напора. Это и финансовые проблемы и бумажно-оформительские. Кроме того, следовало пристроить генераторный узел, а перед этим согласовать чертежи и планы. Все это влетело бы в такую копеечку, что просто в голове не укладывалось.

После тщательных копаний в интернете и расчетов стало понятно, что использование теплового оборудования в виде насоса позволит получить приличный коэффициент полезного действия и еще сэкономить средства при пользовании, та как не придется платить еще и за газ.

Проложили поверхностный коллектор, плохо только то, что на этом месте ни сажать, ни строить больше ничего нельзя, так как специалисты предупредили, что земля должна отдавать температуру только отопительной системе и ничему больше. Пережили зиму, мы живем в теплом Краснодаре, зимы у нас не слишком суровые, вода в системе была около 60ºС, в доме было тепло. Дом у нас 160 м2.

Владимир Петрович

Отзыв: У нас отопление происходит воздушным насосом. Для оборудования пришлось строить основание рядом с домом, так как площадь дома у нас 155 м2, да и хочется постоянно горячую воду. Особых нареканий нет никаких на работу теплового воздушного насоса, даже зимой он откуда-то извлекает тепло. Дом отапливается нормально, живем мы в середине России по климатическому поясу.

Иван

Отзыв: Мы установили тепловой насос более года. Климат у нас не теплый, можно сказать, суровый. В самую зиму пришлось протапливать дополнительно котел на солярке для поддержания тепла. Специалисты твердили, что температура будет в системе около 65ºС, но по факту все было намного хуже, поднялась только до 55ºС. Не очень мы довольны таким оборудованием, скважину копали глубокую (60 м), а теперь не совсем тепло. Хотя, если говорить об экономии электричества, то существенно меньше уходит.

Валентин Венедиктович, Нижневартовск

  • Леонид Григорьевич Чернухин

Геотермальное отопление дома

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *