принцип работы, монтаж своими руками, обогрев из земли

Уютное и комфортное жилище, в котором прохладно летом и тепло зимой, — это, без преувеличений, мечта любого человека. Существует множество видов отопления домов – дрова, торф, электроэнергия, уголь, газ, геотермальное отопление. Но оборудование, которое работает на угле, газе, торфе и тому подобном, никак нельзя отнести к категории экологически чистых и безопасных. А стоимость такого топлива колеблется очень сильно.

Многие считают, что газовое отопления частного дома – это оптимальный вариант. Однако здесь также есть некоторые весьма существенные отрицательные моменты. В некоторых случаях установить подобное отопление невозможно, если к вашему коттеджу не подведена газовая магистраль. Монтаж газовой установки требует постоянного обслуживания, строгого соблюдения всех норм безопасности, а также специальных разрешений.

Однако есть один достаточно хороший вариант отопления без газа – это геотермальное отопление дома.

Число пользователей подобных систем увеличивается ежедневно, поскольку такое отопление может похвастаться множеством положительных качеств. К числу наиболее важных стоит отнести то, что подобная отопительная система является наиболее экономичной, а также экологически чистой и безопасной.

Принцип работы

Система отопления от тепла земли состоит из 3-х основных составляющих:

• Внутренний контур;
• Внешний контур;
• Тепловой насос.

Многих интересует вопрос: что представляет собой отопление энергией земли? Конструкция такой системы достаточно сложна для понимания, поэтому для разъяснений приведем небольшой пример.

Можно сказать, что геотермальная система в некотором роде представляет собой холодильник, только «наоборот».

Испаритель, который здесь играет роль морозильника, находится в глубине недр земли. Конденсатор, который выполнен в виде медного змеевика, используется для доведения воздуха или воды до необходимой температуры.

Температура испарителя, находящегося под землей, при этом существенно ниже, чем над поверхностью.

По заявлениям производителей подобных систем отопления, температура находится в диапазоне от 5 до 8 градусов Цельсия.

Принцип работы.

Использование прочных и надежных компрессоров, а также инновационные технологии рефрижераторных систем дают возможность создавать уникальные и необычные способы «некачественного» тепла, которое находится над землей, в «качественное» тепло, которое в дальнейшем применяется в геотермальном отоплении частного дома.

Как результат, это позволяет начать промышленное производство основного элемента при таком способе обогревания помещения – тепловых насосов.

Геотермальные системы отопления работают на принципе физической передачи тепла хладагенту за счет энергии земли. Приблизительно такой же принцип работы реализуется в обычном холодильнике. Более 75% всего объема тепла, которое выделяется при функционировании системы обогрева дома, представляет собой энергия окружающей среды, которая в дальнейшем накапливается и поступает в жилые комнаты и прочие помещения коттеджа.

По этой причине данная энергия обладает замечательной способностью к самовосстановлению, в результате чего геотермальной системой отопления не наносится никакого ущерба экологическому и энергетическому балансу нашей планеты.

История появления

Основная причина появления подобных систем отопления коттеджей – это энергетические кризисы, имевшие место быть в 70-х годах прошлого века. Изначально, лишь самые элитные и богатые семьи позволяли себе установить инновационную систему отопления из земли.

В дальнейшем благодаря постепенному развитию науки и техники, а также появлению новых технологий, такие системы получили более широкое распространение, ведь их стоимость приобретения постоянно уменьшалась.

Теперь для семьи со средним доходом геотермальная система отопления доступна без серьезного ущерба по бюджету. Усовершенствование и модернизация геотермального оборудования осуществляется до сих пор, поскольку установка новых агрегатов ведет к уменьшению потребления энергии и большой экономии.

Плюсы

Функционирование подобных отопительных систем осуществляется на качественно новом и необычном топливе – энергия недр земли используется для кондиционирования, а также обогрева частного дома. Эта энергия создает оптимальные и уютные условия для жизни, а также не загрязняет окружающую среду вредными веществами и отходами. Отопление дома осуществляется с помощью бесплатной энергии, на 1 кВт электроэнергии система возвращает 4-5 кВт тепла

Геотермальное отопление загородного дома эффективно и безопасно работает без каких-либо процессов сгорания, поэтому нет предпосылок к тому, что система может загореться или взорваться.

Не менее важное достоинство – нет необходимости в приобретении дополнительных вытяжек и дымоходов, которые могут потребоваться для обеспечения бесперебойного функционирования прочих видов отопительных систем. Во время работы отопления от земли не выделяются вредные испарения и запахи, такая система не издает лишнего шума, к тому же не занимает много места.

Геотермальные агрегаты, в отличие от твердотопливных и жидкотопливных систем, практически не заметны для людей, они не разрушают целостность фасада и интерьера дома. Не потребуется тратить время на обдумывание таких вопросов, как хранение, доставка и приобретение топлива, поскольку энергия планеты неисчерпаема.

Еще один весьма примечательный факт – с помощью геотермальных насосов можно отапливать помещения зимой или охлаждать коттедж во время жары.

Если вам требуется отопление дома теплом земли, то также стоит учесть его финансовую сторону. Сразу же отметим, что процесс монтажа подобной системы потребует больших затрат по сравнению с дизельным и газовым оборудованием.

В противовес этому можно отметить, что уровень потребления электроэнергии значительно меньше, так что в долгосрочной перспективе экономическая целесообразность приобретения именно геотермального оборудования видна невооруженным глазом. По словам разработчиков, с каждого потраченного киловатта электрической энергии будет возвращено до пяти киловатт тепловой энергии.

Монтаж

Существует несколько способов, позволяющих затратить минимум пространства для монтажа тепловых насосов:

1. эксплуатация подземных зондов. Для этого потребуется запустить в глубокую скважину специальный контур, который наполнен антифризом;
2. эксплуатация теплых грунтовых вод. Для этого потребуется пробурить достаточно глубокую скважину. Грунтовые воды прогоняются через теплообменник, предварительно выкачиваясь насосом;
3. прокладка специальных зонтов в горизонтальном положении ниже уровня зимнего оледенения на дне водоема.

Заключение

Напоследок отметим, что геотермальное экологически чистое отопление для обогрева загородного дома эффективнее всего проявило себя при совместном режиме работы с «теплыми полами». Это дает возможность владельцу дома насладиться уникальным уютом и комфортом, а также сэкономить неплохую сумму денег.

Главное достоинство такого необычного сочетания заключается в том, что обеспечивается принцип равномерного нагрева всего помещения, препятствуя созданию зон перегрева.

За год работы экономия от использования подобной системы теплых полов и геотермального отопления достигает порядка 20% по сравнению с традиционными радиаторными батареями.

Геотермальное отопление своими руками — вполне реальный проект, который сулит немало выгод владельцам частных домов. Конечно, часть оборудования придется купить в готовом виде, поскольку его изготовление в домашних условиях просто невозможно. Но довольно большой объем работ можно сделать и самостоятельно, не привлекая специалистов.

Существенная экономия средств — только одно из преимуществ такого решения. Еще один «плюс» — уверенность в качестве материалов и выполненных работ.

Геотермального отопления частного дома с установкой под ключ. Монтажные работы.

Сегодня вопрос устройства высокоэффективной отопительной системы для частного домовладения является одним из самых важных. Тарифы на природный газ и электроэнергию для населения и предприятий постоянно повышаются, что заставляет задуматься об использовании альтернативных источников энергии.

Также большинство традиционных источников отопления, способных выделять тепло только при горении, являются небезопасными с точки зрения экологии и пожароопасности.

К категории современных альтернативных отопительных систем относится геотермальное отопление, которое сравнительно недавно появилось на белорусском рынке. Из-за планов правительства привести к 100% уровень оплаты населением затрат газ и электроэнергию, системы отопления на основе теплового насоса становятся весьма привлекательным альтернативным вариантом в сравнении с морально устаревшими классическими решениями. И хоть сегодня на геотермальное отопление цена значительно упала, основным фактором, сдерживающим рост популярности подобных систем, все еще является их высокая стоимость. За последние 2-3 года, мы констатировали снижение стоимости установки теплового насоса на 30-40%. Основными драйверами снижения стоимости в последнее время выступили буровые работы — в связи с общим кризисом в строительной отрасли стоимость бурения снизилась в 2-2,5 раза.

Также нам удалось снизить уровень изначальных капиталовложений для наших клиентов за счет заключение долгосрочных договоров с поставщиками на оборудование и материалы по более приемлемым ценам, без потери их качества. Проблема стоимости постепенно решается с выходом на рынок тепловых насосов российского и китайского производства, несравнимых, конечно, по качеству с европейскими производителями, но гораздо ниже их по цене. Также многих отпугивает сложность проектирования и установки теплового насоса, особенно для решившихся на монтаж геотермальной системы самостоятельно.

Плюсы и минусы отопления тепловым насосом.

Новые технологические разработки позволили эффективно эксплуатировать энергопотенциал земли даже частным домовладениям. Сегодня каждый хозяин частного дома способен отказаться от системы отопления, функционирующей за счет сжигания топлива, в пользу более экологичных и экономичных технических решений. В настоящее время геотермальное отопление может быть оборудовано практически для любого загородного дома. Объем аккумулируемой грунтом энергии Солнца составляет почти 98%. По этой причине даже зимой в глубинах недр сохраняются большие объемы тепла, которое может быть направлено на обогрев здания. Необходимо лишь располагать специальной техникой, чтобы «доставить» тепло в нужное место.

Главными элементами системы являются теплонасос и наружный коллектор. Стоит данное оборудование недешево. Решившись монтировать дома такую систему, следует быть готовым к тому, что окупится она после 4-5 лет эксплуатации. Данное обстоятельство является основным сдерживающим фактором для многих домовладельцев. Не смотря на то что дом строиться с перспективой минимум на 20-30 лет проживания, далеко не все готовы к серьезным капитальным тратам. Хотя с точки зрения экономики нужно понимать, что по прошествии 4-5 лет тепловой насос (имеющий срок эксплуатации 15 лет) по сути «отбивает» свою стоимость три раза, и это при сегодняшних, крайне низких ценах на природный газ.

Средняя стоимость оборудования варьируется, безусловно, от площади обогреваемых строений, их утепления, географического расположения, вида коллектора и прочих факторов. Особенно важная составляющая, которую стоит отметить отдельно, это наличие, тип и качество теплоизоляционных материалов. Например, утепление 40 см кирпичной стены 100 мм каменной ваты способно уменьшить теплопотери через ограждающую конструкцию в 3 раза! Это позволить значительно снизить требуемую мощность системы геотермального отопления, и как следствие сократить первоначальные вливания. Для своих заказчиков, мы всегда стараемся найти «некий экономический баланс» между масштабом утепления дома и мощностью тепловой машины.

Преимущества геотермального отопления дома:

• Отсутствие необходимости согласований, наличия специального помещения топочной;
• Полная пожаро- и врывобезопасность;
• Полностью автоматическая работы, не требующая вмешательства человека;
• Возможность удаленного (со смартфона или компьютера) управления системой;
• Низкий уровень эксплуатационных расходов.

Энергия, полученная из недр земли, является совершенно бесплатной и не облагается никакими налогами и пошлинами. Право на ее использование закреплено в Земельном кодексе РБ. Однако деньги приходится тратить на электричество, которое необходимо для работы компрессора теплонасоса. Соотношение затраченной электрической и полученной тепловой энергии составляет примерно 1 к 5, то есть Вы заплатите за 1 кВт, а остальные 4 кВт получите бонусом. Как бы не повышались тарифы на энергоносители в будущем, все равно 80% энергии будет оставаться бесплатной.

ООО «Нова Грос» — Официальный дистрибьютор тепловых насосов Stiebel Eltron

Связаться с нами Связаться с нами

Описание и механизм работы.

Геотермальная система для частных домов функционирует практически на тех же принципах, что и классическое оборудование для кондиционирования воздуха. Главная составляющая системы – тепловой насосный агрегат к которому подключены 2 контура. Один из них является внутренним (располагается в отапливаемом здании), второй – внешним (собирает тепло окружающей среды). Контур внутри здания является по сути привычной разводкой по дому теплых полов, радиаторов и другие элементов. Внешний контур аккумулирует рассеянное тепло, его располагают на некоторой глубине в почве, либо воде. В контуре циркулирует жидкость – антифриз (водный раствор этилен или пропиленгликоля с массовой концентрацией до 33%). Предпочтительнее выглядит использование пропиленгликоля, так как является более экологически безопасным.

Температура антифриза, находящегося внутри внешнего контура, достигает уровня температуры среды, после чего он подается в тепловой насос. Там происходит его охлаждение до отрицательных температур, а высвободившееся тепло передается внутреннему контуру. Далее антифриз попадает снова во внешний контур, и цикл повторяется. Перенос и трансформирование низкопотенциального тепла осуществляется согласно цикла Карно (использование двух теплообменников, компрессора, фреонового контура), который можно встретить практически во всех холодильниках, кондиционерах и др. Фактически тепловой насос тратит энергию не на выработку тепла, а на его ассимиляцию, перенос и трансформацию в дом из окружающей среды.

Оборудование можно смонтировать таким образом, что оно будет функционировать в отопительный период в режиме обогрева помещений, а в летний – в режиме кондиционирования. Тепло, которое аккумулирует насос в режиме охлаждения, передается на внешний контур. Если же оборудование функционирует в режиме обогрева, тепло уходит на внутренний контур.

Способы устройства контуров

Часто некоторые организации не имея опыта и знаний в области геотермального отопления вынашивают планы наладить альтернативное отопление своими силами. Но реализовать на практике такой проект затруднительно. Нужно обладать не только знаниями, но и дорогостоящей техникой, инструментами. С этой целью недалеко от здания сооружается конструкция, которая будет располагаться на большой глубине (в некоторых случаях более 100 м) и состоять из труб, замкнутых в единую систему. Также необходимо продумать габариты коллектора, определиться с конструкцией теплообменника. При этом нужно учесть массу факторов. Прежде всего, нужно определиться с глубиной залегания и установить уровень теплопроводности почвы.

В настоящий момент альтернативное отопление с помощью теплового насоса может быть реализовано по одной из трех схем. Выбор схемы влияет на то, каким образом будет устроен наружный контур, собирающий тепловую энергию, а так же на стоимость геотермальной системы отопления.

• Наибольшую эффективность показывают вертикальные теплообменники. Их монтаж возможен только с использованием спецтехники. Устройство системы сопряжено с серьезными тратами на бурение скважин, глубина которых может достигать 150 метров. Однако конечный результат в итоге позволит оправдать затраты, т.к. скважина может прослужить 100 лет. Для определения примерной глубины и количества скважин, проводят предварительный расчет, ориентируясь на соотношение 40-50 Вт тепловой энергии на один метр коллектора. Исходя из этого, если мощность теплонасоса составляет 10 кВт, то для него должна быть пробурена скважина, имеющая протяженность 160-200 метров. В некоторых случаях рациональнее сделать несколько скважин с меньшей глубиной, в сумме дающих нужный результат. Такое решение позволит сэкономить деньги.
• Более простым и экономичным вариантом является размещение теплообменника на дне озера или реке, где вода не будет промерзать в зимний период. Обустроить такую конструкцию сравнительно просто. Не нужно проводить дорогостоящие земляные работы. Если необходимо наладить геотермальное отопление дома под ключ, то именно такой проект реализовать проще всего. Однако здесь есть определенные условия. Водоем должен располагаться минимум в 100 метрах от строения, существует риск повреждения теплообменника третьими лицами, требуется согласование государственных контролирующих органов.
• Конструкция с горизонтальным теплообменником также является сравнительно простой. В этом случае трубы ведутся под землей. При этом глубина должна быть такой, чтобы почва не промерзала. Основной недостаток этого варианта состоит в необходимости обустройства довольно большой территории под коллектор. К примеру, для дома площадью 200 кв.м. необходимо организовать коллектор на 500 кв.м. Помимо этого, трубы должны находится в некотором удалении от крон деревьев (не менее 1,5 м), а это часто создает дополнительные трудности. На территории, где располагается коллектор данного типа, нельзя сооружать другие строения, асфальтировать, либо укладывать плитку, сажать крупномерные деревья.

Каждый из приведенных видов контуров имеет свои достоинства и недостатки. Но как показывает статистика нашей организации примерно 90% заказчиков, несмотря на более высокую стоимость, выбирают именно вертикальный теплообменник. Он позволяет сэкономить пространство, обеспечить стабильную работу на протяжении всего года, сохраняет существующее благоустройство, не ограничивает в использовании землю, отведенную под горизонтальный коллектор.

Если вас заинтересовала эта статья, вы хотите получить больше информации — связывайтесь с нашими специалистами (044) 765 29 58, либо приходите в наш офис в Минске.

Возможна организация посещения действующих объектов!

Геотермальное отопление дома своими руками

Многие владельцы частных домов все еще считают, что геотермальное отопление – это термин чуть ли не из области научной фантастики, и актуален он только для тех регионов, где бурлят горячие источники и имеется высокая вулканическая активность. А поскольку такие природные явления – редкость, то перспективы использования данной альтернативной энергии в наших условиях выглядят для многих туманно. На самом деле геотермальный насос с успехом генерирует тепло и при невысоких температурах, так что даже в умеренном климате применять его можно довольно эффективно. А вот под силу ли смонтировать геотермальное отопление дома своими руками? С этим попробуем разобраться.

Классификация по конструкционному типу

Принцип работы геотермального отопления схож с принципом работы кондиционера или холодильника. Основным элементом является тепловой насос, включенный в два контура.

Принцип работы геотермального (теплового) насоса

Внутренний контур представляет собой традиционную систему отопления, состоящую из труб и радиаторов. Внешний – внушительных размеров теплообменник, находящийся под землей или толщей воды. Внутри него может циркулировать как специальная жидкость с антифризом, так и обычная вода. Теплоноситель принимает на себя температуру среды и «подогретый» поступает в тепловой насос, аккумулированное тепло передается внутреннему контуру. Таким образом происходит нагрев воды в трубах и радиаторах.

Геотермальный (тепловой) насос – ключевой элемент системы. Это компактный агрегат, занимает места не больше, чем привычная нашему взгляду стиральная машина. Если говорить о производительности, то на каждый 1 кВт потребленной электроэнергии, насос «выдает» до 4-5 кВт тепловой энергии. В то время как обычный кондиционер, который имеет схожий принцип работы, на 1 кВт затраченной электроэнергии «ответит» 1 кВт тепловой.

Схема устройства геотермального отопления в частном доме

Надо признать, что устройство этого вида отопления является самым дорогим и трудоемким на сегодняшний день. Львиную долю его стоимости составляет покупка оборудования и, конечно, земляные работы. Естественно, что бережливый хозяин задумывается, а нельзя ли сэкономить, например, на монтаже и сделать геотермальное отопление своими руками? Для того, чтобы ответить на этот вопрос, необходимо разобраться, какие же системы применяют чаще всего и уяснить особенности их устройства.

Существуют и другие типы насосов, используемых в системах отопления. Более подробно об этом вы узнаете из нашей статьи: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/teplovye-nasosy-dlya-otopleniya-doma.html

Горизонтальный теплообменник

Довольно часто используют горизонтальный контур, при устройстве которого трубы укладывают в траншеи на глубину большую, чем уровень промерзания почвы в данной местности.

Недостаток системы геотермального отопления с горизонтальным контуром — большая площадь, занимаемая коллектором

Недостаток – территория, занимаемая контуром, должна быть намного больше самого дома, так, для отопления здания площадью в 250 м², под трубы «уйдет» около 600 м². Не каждый застройщик может позволить себе подобную роскошь.

К тому же возникают неудобства, если участок уже облагорожен, приходится соблюдать, например, расстояние от деревьев (1,5 м) и многие другие нюансы.

Вертикальный теплообменник

Более компактный, но и более дорогой вариант – вертикальный теплообменник. Для его установки не потребуется большая площадь, но зато потребуется специальное бурильное оборудование.

Монтаж вертикального теплообменника требует использования специального бурильного оборудования

Глубина скважины, в зависимости от технологии, может достигать 50-200 м, зато срок ее службы до 100 лет. Особенно актуален этот способ, когда планируют геотермальное отопление загородного дома с обустроенной прилегающей территорией, он позволяет сохранить ландшафт практически в первозданном виде.

Водоразмещенный теплообменник

Наиболее экономичная геотермальная установка использует тепловую энергию воды. Ее рекомендуют, если расстояние до ближайшего водоема не превышает 100 м.

Водоразмещенный теплообменник является наиболее выгодным и следовательно более целесообразным для устройства

Контур из труб в виде спирали укладывают на дно, глубина залегания должна быть меньше 2,5-3 м, то есть глубже зоны промерзания. Площадь водоема – от 200 м². Главный плюс – нет необходимости выполнять трудоемкие земляные работы, но необходимо получить разрешение специальных служб. Затратив значительные средства на дорогостоящее оборудование, не стоит экономить на качественном монтаже. Ведь именно от него будет зависеть качество и эффективность всей системы.

Как видим, смонтировать геотермальное отопление дома своими руками не так уж просто. Из всех перечисленных видов, пожалуй, только последний вариант будет достаточно просто воплотить в жизнь самостоятельно. Но даже в этом случае стоит взвесить, все «за» и «против».

О достоинствах и недостатках системы

Впервые к геотермальному отоплению пристально присмотрелись в США, во время кризиса в 80-х. Достаточно дорогие установки прописались в домах самых богатых и продвинутых, но постепенно они становились все доступнее и популярнее. Европа взяла новинку на заметку и стала активно внедрять на своих просторах. Сейчас этот вид отопления уже совсем не диковинка, в Швеции, например, около 70% всего тепла синтезируется при помощи тепловых насосов.

Производители чудо-оборудования и зеленые в один голос твердят о преимуществах этого вида отопления перед всеми остальными, главные плюсы, на которые делается акцент, такие:

• для отопления используется тепловая энергия земли, которая является возобновляемой и неисчерпаемой;
• не существует риска возгорания;
• отпадает потребность в доставке и хранении топливных материалов;
• при работе оборудования не образуются какие-либо вредные выбросы, система абсолютно безопасна и экологична;
• система работает автономно, не нуждается в постоянном контроле и вмешательстве;
• она экономична, практически не требует от владельца затрат на обслуживание;
• при всем разнообразии моделей, коэффициент производительности оборудования остается неизменно высоким.

Геотермальная система отопления хорошо проявила себя в сочетании с «теплыми полами». Подобный дуэт обеспечивает равномерное распределение температуры и препятствует образованию зон перегрева.

Важно! Наиболее выгоден этот вид отопления для домов, площадью до 150 м², владельцы таких небольших коттеджей уверяют, что затраты окупаются за каких-нибудь 3-4 года.

О других вариантах отопления читайте в нашем следующем материале: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/energosberegayushhee-otoplenie-chastnogo-doma.html.

Отметим, что на постсоветском пространстве эти системы пока еще не стали популярными. Во многом это объясняется достаточно весомыми капиталовложениями, которые потребуется сделать в самом начале, и довольно длительным сроком окупаемости. Убедить наших сограждан, что это, в конце концов, все равно экономически выгодно, достаточно сложно. Хотя, если учесть ежегодное подорожание привычных теплоносителей и то, что система рассчитана в среднем на 100 лет эффективной работы, то выбор покажется вполне оправданным.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Геотермальное отопление теплицы своими руками

Основная задача теплицы – формирование микроклиматических условий, необходимых для полноценного роста сельскохозяйственных культур или цветов. Достигается это путем формирования защитного каркаса из теплоизоляционных материалов. Конечно, если температура снаружи достигнет серьезных отрицательных значений, одним каркасом обойтись уже не удастся. На выручку придет геотермальное отопление теплицы, по праву называемое одной из наиболее эффективных и современных систем подогрева.

Рабочий принцип

Ученые установили, что глубокие слои грунта даже в зимнее время не охлаждаются ниже плюса пяти градусов. В комбинации с солнечным светом, этого тепла вполне достаточно для обеспечения достаточно высокой температуры внутри помещения.

В почве монтируется комплекс коммуникаций, благодаря которым подземное тепло нагревает теплоноситель, поднимающийся наверх, распространяющийся по трубам и радиаторам, расположенным внутри конструкции.

Если точно рассматривать конструкцию, то в ее составе имеются два контура:

• Первый контур расположен ниже точки промерзания грунта, именно он осуществляет сбор тепловой энергии;
• Второй контур заполнен теплоносителем, будь то специальная жидкость или простая вода, распространяющимся по трубам и радиаторам.

Преимущества выбора

*
Конечно, обустройство такой системы своими руками предполагает значительные объемы земляных работ, монтаж труб и прочих элементов, что связано с большими временными и финансовыми вложениями. Тем не менее, положительные стороны полностью перекрывают эти особенности:

• В процессе использования полностью отсутствуют какие-либо расходы, так как применяется энергия, вырабатываемая естественным путем;
• Система независима от внешних факторов, полностью автономна и не нуждается в регулярном обслуживании со стороны человека;
• Идеальные микроклиматические условия формируются в течение всего года;
• Техника контролирует не только температуру, но и корректирует уровень влажности, обеспечивает эффективный воздухообмен;
• Воздух дополнительно насыщается углекислотой, необходимой в процессе фотосинтеза;
• При соблюдении нехитрых эксплуатационных правил оборудование проработает, по меньшей мере, 50 лет.

Особенности обустройства

Удивительно, но вполне можно организовать геотермальное эффективное отопление теплицы своими руками. Важно помнить, что процесс начинается с земляных работ, то есть оснастить системой уже готовое сооружение невозможно. Как показывает практика, реальная экономическая эффективность такого выбора проявляется в том случае, если площадь отапливаемого сооружения составляет более 50 квадратных метров (чем больше, тем лучше). Итак, если вы предпочли действовать своими руками, ориентируйтесь на следующую инструкцию:

• Оцените свой участок, чтобы выбрать наиболее подходящее место для начала строительства. Габариты участка по всем измерениям должны быть примерно на треть больше размеров теплицы. Среди рекомендуемых требований также отсутствие буйной растительности, кустарников, деревьев и построек различного назначения. Убедитесь, что к участку можно организовать подъезд тяжелой техники для земляных работ и подвоза материалов, в противном случае, придется заниматься всем этим вручную.
• Подготовка котлована. Рекомендуемая глубина рытья для северных регионов – около 320 сантиметров, для южных областей это число может быть меньше почти на метр. Самый верхний почвенный слой толщиной до 30 сантиметров необходимо сохранить, глина может быть вывезена. Рытье ведется в форме трапеции или прямоугольника, образующиеся стены не крепятся, дно выстилается 15 сантиметрами щебня и 30 – песка, на откосах ямы, находящихся ниже 70-сантиметровой отметки, укладывается полистирол.
• Прокладываются трубы. Для точности стоит своими руками предварительно натянуть веревочки, повторяющие конфигурацию будущей системы. В качестве труб вполне подойдут стандартные канализационные изделия диаметром 11 сантиметров. Фиксация труб ведется проволокой из стали холодного проката, особо усердствовать не стоит, конструкция не находится под большой нагрузкой. Расстояние между отдельными трубами – 50 сантиметров, сразу формируются и вертикальные ответвления. По завершении этого этапа можно своими руками или тяжелой техникой засыпать котлован до отметки ниже метра по отношению к верхнему слою земли.
• После того, как засыпка котлована до определенной отметки завершена, можно переходить к финальной стадии – покрытию области, на входящей в площадь теплицы, плитами полистирола и засыпке ее дерном. Таким образом, внутри самой теплицы образуется небольшая ямка глубиной около 80 сантиметров. Данная ямка усиливается опалубкой, выстилается теплоизоляцией, выкладывается плодородной почвой, чтобы конечная глубина уменьшилась примерно до 35 сантиметров. После возведения своими руками теплицы оконечности труб выводятся на 40 сантиметров выше ее крыши. На трубах можно монтировать и обычные вентиляционные грибки, и вентиляторы для усиления тяги. С целью защиты от попадания насекомых рекомендуется оснастить патрубки москитными сетками с размерами ячеек около 0.3 миллиметра.

Подведем итоги

Не стоит пугаться внушительного фронта работ. Опыт демонстрирует, что с нулевого цикла до установки фильтров проходит около 3 недель, что, с учетом полувековой эксплуатации системы, – срок просто ничтожный. Подобные схемы широко используются в регионах с морозным климатом, в числе лидеров – Гренландия, обширная территория которой всегда скрыта под слоем снега. Помните, что один раз потратив 3 недели, более вы не будете уделять системе ни минуты. Для корректной эксплуатации не нужно никаких внешних воздействий, достаточно лишь изредка очищать засорившиеся москитные сетки.

Главные недостатки геотермального отопления | Геотермальное отопление

На чтение 2 мин. Просмотров 705 Обновлено 07.03.2020

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.

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.

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.

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.

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.

Отопление жилых домов геотермальными тепловыми насосами

Механизмы использования внутреннего тепла нашей планеты для отопления известны достаточно давно. Ряд стран достаточно эффективно использует горячие источники для систем отопления, не все могут похвастаться горячими подземными водами недалеко от своего дома. Выходом из такой ситуации может послужить использование теплового насоса, которые может передавать тепло воды или грунта в отопительный контур дома практически в любом регионе Земли. Бонусом современных систем тепловых насосов может служить возможность не только обогрева жилых помещений, но и их охлаждение.

Привлекательность подобных систем в нынешних условиях постоянного роста тарифов на электроэнергию заключается в том, что тепловой насос, потребляя 1 кВт электроэнергии, позволяет передать до 6 кВт тепловой энергии в систему отопления. Однако не стоит ожидать, что тепловой насос сможет заменить привычные системы отопления, т.к. максимальная температура в контуре не превысит 35 градусов. Поэтому подобные установки могут эффективно использоваться для подогрева полов или нежилых помещений.

В качестве источника тепла для геотермальных тепловых насосов может служить любая среда, температура которой превышает 0 градусов: река, водоем, колодец или участок грунта. Преобразование и передача тепла в геотермальном тепловом насосе происходит поэтапно:
1. Теплоноситель протекает по трубопроводу, который располагается в грунте или водной среде, и нагревается до температуры среды.
2. Теплоноситель благодаря первому теплообменнику – испарителю, передает полученное тепло хладагенту, который протекает во втором контуре теплового насоса и закипает при температуре свыше -5 градусов.
3. При испарении хладагента (чаще всего фреона) его температура повышается до +5 градусов, после чего он попадает в компрессор, увеличивающий давление в системе. Увеличение давление приводит к росту температуры в идеальном случае до 65 градусов. В большинстве же случаев температура находится в пределах от 35 до 65 градусов.
4. Нагретый хладагент поступает в конденсатор, передающий тепло в контур отопления. На этом цикл заканчивается и фреон через клапан попадает в испаритель.

Источники тепла для тепловых насосов

В большинстве случаев все источники для теплового насоса являются низкопотенциальными, т.е. имеющими небольшую начальную температуру. Поэтому для построения более эффективных систем отопления на их основе необходимо, чтобы контур для отбора тепловой энергии имел большую протяженность. В этом и заключается дороговизна теплового насоса: помимо затрат на необходимое энергетическое оборудование, владельцу стоит предусмотреть расходы на организацию внешнего контура для сбора тепла.

Рассмотрим наиболее популярные источники тепла для геотермальных тепловых насосов.

1. Вода. Температура воды даже подо льдом достигает 7 градусов. Для передачи этой тепловой энергии по дну водоема прокладывают систему из полимерных труб, заполняют которые антифризом или соляным раствором воды. Один метр трубопровода может обеспечивать до 30 Вт тепловой энергии в зимний период.

2. Грунт. Тепло у грунта забирают двумя различными способами – с помощью горизонтального или вертикального коллектора. Горизонтальные коллекторы требуют достаточно большой площади участка, под которым будут располагаться трубы – минимум 200 кв. м. Трубы укладываются на глубине в 1,2-2 м. Накопленное в грунте тепло зависит от многих факторов, поэтому с одного метра можно получить от 30 до 75 Вт тепловой энергии. Наибольший запас обеспечивают влажные грунты с близким расположением грунтовых вод.

Вертикально расположение труб в земле значительно снижает потребность в больших площадях участка. Однако проделать скважины необходимо диаметра и необходимой длины самостоятельно будет невозможно. Известно, что на глубине свыше 20 метров грунт имеет постоянную температуру выше 10 градусов. Вертикальное бурение скважин для тепловых насосов можно выполнять двумя способами: большое количество неглубоких скважин либо небольшое количество глубоких скважин. В каждом из случаев необходимо провести предварительную оценку затрат и необходимой мощности, которая будет определяться длиной трубопроводов.

Самым дорогостоящим вариантом размещения труб для теплового насоса в грунте является кластерное бурение, трубы расходятся как солнечные лучи от центра. Для этого подготавливают центральный колодец, в который заводятся все трубопроводы.

Производительность тепловых насосов

Как уже отмечалось выше, использовать только тепловые насосы для отопления жилых домов не получится. В европейских странах подобные системы нашли большее распространение из-за высоких тарифов на тепловую энергию, поэтому потраченные на организацию подобной системы 12 тыс. евро легко окупятся за несколько лет. В наших реалиях эти установки могут и вовсе не окупиться.

Статьи по теме:
Тепловые насосы: типы, устройство и установка
Геотермальное отопление жилых домов

Выбор теплотрассы для дома — какие трубы лучше.

В практике загородного строительства часто возникает задача доставки тепла от отдельного помещения котельной к основному дому или организация вынесенного контура отопления отдельно стоящего здания — бани, гаража, жилого флигеля, хозяйственной постройки.

Обе задачи решаются с помощью специальной теплотрассы, прокладка которой выполняется надземным или подземным способом. Также такая теплотрасса используется для доставки тепла от центрального источника теплоснабжения непосредственно к частному дому. Целью данной статьи выступает комплексный взгляд на варианты выбора, проектирования и строительства теплоизолированных трубопроводов.

Основные требования к теплотрассам

Теплоизоляция труб холодной или горячей воды дает возможность сохранить расчетные параметры систем отопления и водоснабжения в любое время года, а также свести к минимуму потери тепловой энергии при ее переносе от места выработки к отопительным приборам.

Еще одним фактором эксплуатации трубопроводов выступает отрицательные температуры в холодное время года, которые могут привести к перемерзанию теплотрассы во время ее обслуживания или ремонта. Использование антифриза в качестве теплоносителя исключает перемерзание, однако далеко не все производители котельного оборудования допускают использования антифриза в своих котельных установках.




Требования к параметрам и конструкции:

• материал для теплоизоляции трубопроводов должен обладать резко выраженными гидрофобными качествами, которые исключают коррозию самих труб и предотвращают снижение параметров теплоизоляции по мере ее насыщения влагой;
• внешнее покрытие трубопроводов должно выдерживать влияние таких атмосферных факторов как ветер, дождь и солнечная радиация, а также сохранять теплоизолирующие свойства трассы при ограниченных механических нагрузках;
• особое внимание при проектировании теплотрасс уделяется долговечности материалов труб и утеплителя, что гарантирует сохранение расчетных параметров на всем протяжении жизненного цикла систем отопления или водоснабжения.

Важным параметром при проектировании выступает стоимость трубопроводов и материалов для их монтажа. При этом необходимо учитывать, что очень часто более дорогие материалы и комплектующие имеют более высокую экономическую эффективность за счет уменьшения эксплуатационных расходов и простоты монтажа.

Виды теплотрасс

Вид проектируемой теплотрассы зависит от места ее положения относительно земли и варианта прокладки при подземном варианте расположения трубопроводов.

Распространенным способом прокладки является размещение трубопроводов над землей на специальных опорах или креплениях. Такой способ монтажа требует дополнительных затрат на организацию опор или креплений и часто мешает свободному передвижения техники или людей. Выбор в пользу такого способа размещения обычно связан с отсутствием возможности проведения земляных работ. Еще одним минусом такого размещения выступает более сильное влияние атмосферных факторов.

Подземная прокладка теплотрасс предполагает канальный или бесканальный способ их монтажа, последний из которых требует меньшего объема земляных работ и меньше дополнительных расходов на материалы для каналов. Стоит отметить, что для бесканальной прокладки теплотрасс очень хорошо походят теплоизолированные трубы, такие как Изопрофлекс или Касафлекс.

Материалы для труб

Выбор в пользу различных материалов базируется на учете двух основных факторов эксплуатации — давления и температуры. Свод строительных правил (СП 60.13330.2012) ограничивает температуру в контуре отопления котельной частного дома величиной 95°С. На практике температура теплоносителя редко превышает 80°С, а давление в системе ограничивается величиной 1,5-2 атмосферы.




Из наиболее распространенных материалов для труб отопления частного дома отметим следующие:

• оцинкованная сталь выдерживает высокое давление, температуру и большие механические нагрузки, однако ее слабым звеном выступают сварные стыки. В этих местах отсутствует цинковое покрытие, что ведет в усиленной коррозии. Еще одним недостатком таких конструкций является повышенная электрохимическая коррозия при температурах используемого теплоносителя выше 60°С;
• трубопроводы из полипропилена (РЕХ) выдерживают давление до 9 атмосфер и температуру до 95°С, однако работа в таких экстремальных режимах ведет к существенному сокращению срока службы до 5-10 лет. Производители этих труб ограничивают рабочие параметры эксплуатации трубопроводов из полипропилена температурой 75°С и давлением до 6 атм. К достоинствам трубопроводов из полипропилена относятся их небольшой вес и простой способ монтажа;
• трубы из сшитого полиэтилена сходны по своим параметрам с трубопроводами из полипропилена и имеют такие же ограничения по температуре и давлению. Существенно лучшими параметрами обладают изделия из армированного сшитого полиэтилена (пример — Изопрофлекс-95А), который допускает работу в сетях с температурой 95°С и давлением до 10 атмосфер.




Общим недостатком всех пластиковых труб является их недостаточная стойкость к высоким температурам и давлениям, что исключает их применение в центральных и внутриквартальных системах отопления. Однако характеристики этих труб вполне допускают их эксплуатацию в теплотрассах частных загородных домов, где температура редко превышает 80°С, а давление 4 атмосферы.

Теплоизоляционный материал

В частных домовладениях в качестве изоляции теплотрасс используют несколько видов материалов, каждый из которых обладает собственными достоинствами и недостатками:

• минеральная вата на основе стеклянных или базальтовых волокон относится к одному из самых популярных видов теплоизоляции по причине невысокой цены и доступности материала. Главным недостатком этой изоляции является ее невысокая стойкость к воздействию влаги. В качестве примера можно привести тот факт, что при объемном содержании влаги всего 5%, теплоизолирующие свойства минеральной ваты падают на 90%;
• вспененный полиэтилен не боится влаги и является одним из самых эффективных способов теплоизоляции. Легкий, пластичный материал легко монтируется, а его стоимость одна из самых низких. Главным недостатком вспененного полиэтилена выступает его ограниченная стойкость к воздействию высоких температур, что приводит к его деформации уже при температуре 75-85°С;
• утеплитель из пенополистирола наиболее привлекателен по стоимости, однако его невысокая механическая прочность, низкая эластичность и ограниченная стойкость к воздействию температур (не выше 75°С) существенно ограничивают распространение материала для изоляции теплотрасс загородного дома; 
• пенополиуретан (ППУ) является одним самых эффективных и безопасных утеплителей для трубопроводов, однако его широкое распространение сдерживает относительно высокая цена. Широкое распространение на рынке изоляции трубных конструкций получила ППУ-скорлупа из двух полуцилиндров с пазо-гребневыми замками.

Самостоятельный монтаж теплоизоляции несет в себе риски нарушения герметичности конструкции под воздействием внешних факторов или по причине несоблюдения правил монтажа соединений и фитингов. Хорошим решением таких проблем выступают теплоизолированные трубы заводского изготовления.




Теплоизолированные трубы и их преимущества

Готовая теплоизолированная труба представляет собой многослойную сэндвич-конструкцию, где в качестве трубы для теплоносителя используют пластик или металл, внешняя сторона которого покрыта слоем пенополиуретана. Утеплитель по всей поверхности защищен оболочкой из полиэтилена, которая предохраняет утеплитель от механических повреждений.

Стойкость теплоизолированных конструкций к воздействию температуры и давления определяет материал внутренней трубы. Так применение сшитого полиэтилена (РЕХ), как например в серии Изопрофлекс, гарантирует работоспособность теплотрассы при давлении до 6 атмосфер и температурах до 95°С. Усовершенствованная линейка армированных изделий Изопрофлекс 75А, Изопрофлекс 95А и Изопрофлекс 115А расширяет диапазон давлений до 16 атм и температуры до 115°С.

Хорошим решением для организации особо ответственных участков является линейка Касафлекс, где в качестве материала используется хромированная сталь с витой конструкцией поверхности. Такие трубопроводы устойчиво работают при температурах до 160°С и давлениях до 16 атмосфер. Еще одним достоинством изделий серии Касафлекс является сигнальный кабель, который расположен под слоем теплоизоляции. Такая особенность позволяет проектировать системы оперативного удаленного контроля за состоянием теплотрасс.

Этапы прокладки теплотрассы для частного дома

Надежная работа и долговечность трубопроводов отопления для частного дома зависят от ряда условий и соблюдения всех этапов, основными из которых выступают следующие:

• на этапе проектирования определяются рабочие и предельные параметры теплоносителя, а также необходимые диаметры условного прохода. В зависимости от этих параметров подбирается оптимальный тип трубы, который максимально учитывает отношение цены, качества и требуемых характеристик;
• на втором, подготовительном этапе выполняется организация технического пространства для укладки теплотрассы. Использование теплоизолированных серий Изопрофлекс и Касафлекс позволяет выбрать бесканальный метод подземной укладки, который сводит к минимуму объем земляных работ;
• на этапе установки трубопроводов производится окончательная сборка всей конструкции, которая включает в себя соединение труб в единое целое, теплоизоляцию стыков и проверку качества всей системы на допустимые значения давления и температуры.

После завершения испытаний, составляется акт приемки-сдачи работ, который является основанием для гарантийного или сервисного обслуживания.

Стоимость теплотрассы

Общая стоимость теплотрассы для частного дома зависит от многих факторов, учет которых позволяет сохранить оптимальный баланс между качеством, стоимостью и надежность работы трубопроводов. Грамотное проектирование позволяет не только снизить общую стоимость теплотрассы, но и избежать скрытых дополнительных расходов на эксплуатацию

Компания ТК Флекс предлагает воспользоваться услугами экспертов в области теплоснабжения. Мы проектируем трубопроводы из комплектующих высокого качества: долговечных труб, устойчивых к механическим и химическим воздействиям.

Геотермальный тепловой насос: как это работает

Учитывая, что в наши дни солнечной энергии уделяется все внимание, вы можете быть удивлены, узнав, что одно из самых многообещающих решений по снижению высоких затрат на энергию находится не в небе, а глубоко под вашим газоном.

Прочтите, чтобы понять, как работают геотермальные тепловые насосы, сколько они стоят и являются ли они разумным вложением средств.

Стоят ли геотермальные тепловые насосы своих денег?

Сверхэффективные геотермальные тепловые насосы обеспечивают чистое и бесшумное отопление и охлаждение, сокращая при этом счета за коммунальные услуги до 70 процентов.«С этой технологией каждый мог бы получать больше энергии за весь срок службы», — говорит эксперт по сантехнике и отоплению TOH Ричард Третви.

Геотермальная система с тепловым насосом

В принципе, геотермальный тепловой насос работает так же, как обычный тепловой насос, за счет использования хладагента под высоким давлением для улавливания и перемещения тепла из помещения в помещение. Разница в том, что обычные системы собирают тепло — и избавляются от него — с помощью наружного воздуха. Геотермальные системы, напротив, передают тепло через длинные петли заполненных жидкостью труб, закопанных в землю.

Геотермальное отопление и охлаждение

Как давно обнаружили наши пещерные предки, если вы уйдете достаточно глубоко под землю, температура земли будет оставаться постоянной 50 градусов или около того, независимо от того, насколько жарко или холодно на улице. Таким образом, в то время как обычный тепловой насос с «воздушным источником» изо всех сил пытается улавливать тепло от замерзающего зимнего воздуха или сбрасывать его в летний зной, его «наземный» аналог выполняет сравнительно легкую работу по отбору и отведению тепла через 50-градусную жидкость, циркулирующая в его контуре заземления.

КПД

Вот почему геотермальному тепловому насосу требуется всего один киловатт-час электроэнергии для производства почти 12 000 британских тепловых единиц для охлаждения или обогрева. (Чтобы произвести такое же количество Btus, стандартный тепловой насос при температуре 95 градусов в день потребляет 2,2 киловатт-часа.) Геотермальные системы вдвое эффективнее лучших кондиционеров и почти на 50 процентов эффективнее лучших газовых печей. , круглый год.

Еще одно преимущество состоит в том, что нет необходимости в шумном наружном вентиляторе для перемещения воздуха через змеевики компрессора.Геотермальные установки просто перекачивают жидкость, поэтому их можно парковать в закрытом помещении, защищенном от непогоды. На большинство из них предоставляется 10-летняя гарантия, но она может длиться намного дольше. За 29 лет, прошедших с тех пор, как Джим Партин, один из первых приверженцев технологии, установил один в своем доме в Стиллуотере, штат Оклахома, он заменил только два контактных переключателя.

Детали теплового насоса: Как и в обычных тепловых насосах, хладагент в геотермальном тепловом насосе проходит по контуру через компрессор, конденсатор, расширительный клапан и испаритель, собирая тепло на одном конце и отдавая его на другом.Направление потока хладагента, которое регулируется реверсивным клапаном, определяет, подается ли тепло в дом зимой (показано) или отводится от него летом. С добавлением пароохладителя остаточное тепло от системы также может дополнять обычный водонагреватель, что еще больше снижает счета за электроэнергию.

Расходы и налоговые льготы

Несмотря на эти преимущества, в прошлом году в США было установлено только 47000 геотермальных установок. Это лишь крошечный промах по сравнению с примерно одним миллионом обычных тепловых насосов, проданных за тот же период, даже несмотря на то, что стоимость приобретения наземных тепловых насосов примерно такая же.

Вот в чем загвоздка: нужно закопать много труб — от 1500 до 1800 футов для типичного дома площадью 2000 квадратных футов. (Фактическая длина должна быть рассчитана специалистом на основе оптимальных нагрузок на отопление и охлаждение для дома.) Установка такого размера может стоить до 20 000 долларов в зависимости от почвенных условий и объема копания и бурения.

Например, для дома на большом участке можно использовать трубы, проложенные горизонтально в длинных траншеях глубиной 4 фута.Дома на небольших участках или на скалистых уступах могут потребовать трех или четырех отверстий, просверленных на глубине около 300 футов, что намного дороже.

Даже с такими значительными начальными инвестициями геотермальные системы настолько энергозатратны, что срок окупаемости чрезвычайно короткий. Исследование, проведенное Технологическим институтом ВВС США, подсчитало, что в среднем требуется всего семь-восемь лет, чтобы окупить затраты.

Фактическая точка безубыточности зависит от местных тарифов на коммунальные услуги, затрат на земляные работы / бурение, того, насколько хорошо ваш дом изолирован, эффективности выбранной вами модели и того, какие стимулы предоставляют ваше государство или коммунальные службы.Хороший установщик, разбирающийся в вопросах отопления и охлаждения, а также в вашей местной геологии, сможет произвести эти расчеты за вас.

Текущие федеральные льготы ограничиваются стандартной налоговой льготой в размере 300 долларов для установок Energy Star HVAC. (Канадцы, модернизирующие существующий дом с использованием геотермальной энергии, имеют право на федеральный грант в размере 3500 долларов).

Некоторые дальновидные коммунальные предприятия предложили ссуды под низкие проценты домовладельцам, желающим внедрить эту технологию. «Это беспроигрышный вариант», — говорит Стив Розенсток, менеджер по решениям в области энергетики в Edison Electric Institute, ассоциации коммунальных предприятий.«Коммунальные предприятия снижают пиковый спрос на отопление и охлаждение, поскольку их клиенты резко снижают свои счета за электроэнергию».

А поскольку пластиковые контуры заземления должны прослужить 50 или более лет, окупаемость для домовладельцев и для окружающей среды может длиться несколько поколений.

Основы

Что это такое: Электрическая система отопления и охлаждения, которая передает тепло между вашим домом и землей с помощью жидкости, циркулирующей по длинным петлям подземных труб.

Как это работает: Внутренний тепловой насос использует основной цикл охлаждения — испарение, сжатие, конденсацию и расширение — для улавливания и отвода тепла от земли и к земле для обогрева дома зимой и охлаждения летом.

Преимущества: Сокращает счета за отопление и охлаждение дома на 30–70 процентов. Устраняет шум компрессоров и вентиляторов на открытом воздухе. Снижает выбросы парниковых газов за счет посадки 750 деревьев или снятия с дороги двух автомобилей.

На что обращать внимание: Для получения федеральных налоговых льгот насосы должны соответствовать стандартам эффективности Energy Star. Для систем с обратной связью вам потребуется EER, равный 14,1, и COP (коэффициент полезного действия), равный 3,3.

Где это получить: Чтобы найти производителей, посетите веб-сайт Консорциума геотермальных тепловых насосов. Чтобы найти квалифицированных монтажников и проектировщиков, которые знают местную геологию и знают, как рассчитать системы для достижения максимальной эффективности, перейдите на сайт Международной ассоциации наземных тепловых насосов.

Сколько это стоит: 15 000–20 000 долларов на установку системы, включая контуры заземления, тепловой насос и средства управления. База данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии предоставляет актуальную информацию о государственных программах стимулирования.

Могу ли я его модернизировать? Модернизация системы заземления несложна, если возможно закопать контур заземления. В доме потребуются воздуховоды для распределения прохладного воздуха в жаркие дни. Эти же воздуховоды могут обеспечивать теплый воздух зимой.

Некоторые геотермальные тепловые насосы могут быть подключены к существующему устройству обработки воздуха, другие агрегаты поставляются со своим собственным встроенным устройством обработки воздуха. В домах с водяным отоплением также могут использоваться геотермальные системы, хотя могут потребоваться дополнительные радиаторы, поскольку эти системы не достигают более высоких температур, чем топливные котлы. (Это не проблема для теплого пола, который работает при более низких температурах.)

Все, что вам нужно знать о домашнем геотермальном отоплении и охлаждении

Стив Хэнли

Слышали ли вы о домашнем геотермальном отоплении и охлаждении? Это энергетическая система, которая может сэкономить домовладельцам серьезные деньги на счетах за коммунальные услуги.

К сожалению, многие люди никогда не слышали о домашней геотермальной энергии или не понимают ее. Многие думают, что это как-то связано с улавливанием тепла вулканов или гейзеров.

Это было бы довольно сложно осуществить для большинства домовладельцев, и это серьезно ограничило бы количество людей, которые могли бы воспользоваться преимуществами геотермальной энергии.

К счастью, вам не нужно жить где-то рядом с действующим вулканом, чтобы установить эффективную и экономящую деньги домашнюю геотермальную систему.

Домашнее геотермальное отопление и охлаждение на самом деле довольно просто. Вот как это работает.

Как работает домашняя геотермальная энергия?

Температура земли на 10 футов ниже уровня поверхности — постоянная температура 55 градусов по Фаренгейту круглый год.

Когда воздух за пределами вашего дома ниже нуля, всего на 10 футов ниже заснеженной земли, температура все еще составляет 55 градусов. Или, когда лето приносит 96-градусную погоду, земля под вашим домом остается устойчивой при 55-градусной.

Вы, наверное, испытывали это явление дома, даже не осознавая этого. Когда вы заходите в подвал в жаркий день, там приятно и прохладно, потому что земля по ту сторону фундамента, как вы уже догадались, имеет температуру 55 градусов.

Зимой даже неотапливаемый подвал остается относительно теплым благодаря постоянной 55-градусной изоляции от окружающей земли.

Геотермальные системы, такие как система Dandelion Energy, используют эту естественную константу.Они используют постоянную температуру вокруг любого дома, чтобы нагреть или охладить его по мере необходимости.

Хотя это называется геотермальной энергией, геотермальные и другие домашние геотермальные системы не производят электричество. Они используют постоянную температуру земли для обогрева или охлаждения вашего дома.

Различия между геотермальными системами

Хотя многие геотермальные системы похожи, между ними есть различия. В некоторых использовалась замкнутая или разомкнутая система, водоемы или контуры заземления с тонкой катушкой.

У различных конфигураций контура геотермального отопления дома есть свои плюсы и минусы. Инженеры Dandelion используют системы с обратной связью. Они считают их наиболее эффективным и безопасным вариантом для домовладельцев.

Когда установлена ​​система «Одуванчик», замкнутые трубы с водным раствором закапываются в землю под вашим домом. «Замкнутый контур» означает, что трубы подводят только к вашему дому. Они не подключены к более крупной инфраструктуре и не взаимодействуют с любыми жидкостями вне вашей системы.

По мере того, как эта вода циркулирует по трубам Одуванчика, водный раствор в трубах меняет температуру. Зимой этот раствор на 55 градусов теплее наружного воздуха.

Система

Dandelion протягивает этот теплый раствор по трубам и с помощью теплового насоса нагревает воздух из вашего дома. Это позволяет настроить воздух в доме на любую желаемую температуру.

Тот же принцип работает в обратном порядке летом, когда система Dandelion использует температуру земли для охлаждения воздуха в вашем доме.

Неважно, свежий ли на улице 65 градусов или жареный 88 градусов. Ваша геотермальная система позволяет легко чувствовать себя дома.

Действительно ли геотермальная энергия того стоит?

В США на отопление и охлаждение жилых и коммерческих зданий приходится около 11 процентов общих выбросов углекислого газа в стране.

Домашние геотермальные системы создают нулевые выбросы углерода. В течение года использование одной системы Dandelion Energy снижает выбросы углерода в количестве, равном удалению двух автомобилей с дороги.

Эти чудеса инженерной мысли безопаснее для вашего дома, чем традиционные системы отопления и охлаждения. С геотермальной системой Dandelion нет риска взрыва или утечки угарного газа, которые могут поставить под угрозу вашу семью.

Стоимость геотермального отопления и охлаждения

В то время как цена на электроэнергию, нефть или природный газ колеблется, стоимость эксплуатации геотермальной системы практически не меняется. Затраты на электроэнергию геотермальной системы невысоки и редко меняются от месяца к месяцу.

Несмотря на их многочисленные преимущества, установка традиционной геотермальной системы для типичного дома раньше стоила до 50 000 долларов и более.

Однако инженеры Dandelion, дочернего предприятия проекта Google X, решили снизить эти затраты. Благодаря их изобретательности геотермальные системы теперь доступны большему количеству домовладельцев.

Вместо использования больших буровых установок, подобных тем, которые используются для бурения артезианских скважин, Dandelion начал экспериментировать с более мелкими и более эффективными сверлами, которые делают одно или два глубоких отверстия шириной всего в несколько дюймов.

Компания затем вставляет U-образные трубы в эти отверстия. Это нововведение занимает меньше места и меньше беспокоит клиентов Dandelion.

Используя новое оборудование, монтаж труб контура заземления может быть завершен за один день вместо недели, что экономит время и деньги клиентов.

Полная геотермальная система для дома с одуванчиками обычно стоит от 18 000 до 20 000 долларов. У Dandelion есть план финансирования без предоплаты, позволяющий домовладельцам устанавливать геотермальную систему без предоплаты и с оплатой около 135 долларов в месяц.

Это значительно меньше текущих счетов за коммунальные услуги.

Получите больше ответов на свои вопросы о геотермальных источниках и одуванчиках, посетив страницу часто задаваемых вопросов об одуванчиках, прочтите больше в их блоге или свяжитесь с ними здесь.

Этот пост поддержан Dandelion; изображения и видео от компании

---

Цените оригинальность CleanTechnica? Подумайте о том, чтобы стать участником, сторонником, техническим специалистом или представителем CleanTechnica — или покровителем Patreon.

---

---

У вас есть совет для CleanTechnica, вы хотите разместить рекламу или предложить гостя для нашего подкаста CleanTech Talk? Свяжитесь с нами здесь.

---

10 мифов о геотермальном отоплении и охлаждении

Иллюстрация геотермальной системы отопления и охлаждения, которая обрабатывает несколько нагрузок для сообщества. Иллюстрация Сары Чейни.

Иллюстрация Сары Чейни.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Представьте себе дом, в котором всегда комфортно, но система отопления и охлаждения находится вне поля зрения. Эта система работает эффективно, но не требует обширного обслуживания или знаний со стороны владельцев.

В воздухе пахнет свежестью; Вы можете слышать щебетание птиц и ленивое шуршание ветра в деревьях. Дом делится энергией с землей, подобно тому, как корни деревьев обменивают жизненно важные элементы на свои листья и ветви. Звучит комфортно, не правда ли?

Геотермальное отопление и охлаждение делает эту мечту реальностью.Геотермальное ОВКВ (отопление, вентиляция и кондиционирование) приводит здание в гармонию с землей под ним, используя преимущества подземных температур для обеспечения отопления зимой и охлаждения летом.

Как работает геотермальное отопление и охлаждение

Наружная температура колеблется в зависимости от времени года, но подземные температуры меняются не так сильно, благодаря изоляционным свойствам земли. На глубине 4–6 футов под землей температура остается относительно постоянной круглый год.Геотермальная система, которая обычно состоит из внутреннего блока обработки и заглубленной системы труб, называемой контуром заземления, и / или насоса для обратной закачки, использует эти постоянные температуры для обеспечения «бесплатной» энергии.

(Обратите внимание, что геотермальную систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха не следует путать с «геотермальной энергией», процессом, с помощью которого электричество вырабатывается непосредственно из тепла внутри земли. Это происходит в масштабах коммунальных предприятий и использует различные процессы, обычно путем нагрева воды для кипячение.)

Трубы, составляющие контур заземления, обычно изготавливаются из полиэтилена и могут быть закопаны под землю горизонтально или вертикально, в зависимости от характеристик участка. Если водоносный горизонт доступен, инженеры могут предпочесть разработать систему «открытого цикла», в которой скважина пробурена в подземных водах. Вода закачивается, проходит мимо теплообменника, а затем возвращается в тот же водоносный горизонт посредством «обратной закачки».

Схема работы геотермальных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Иллюстрация из Modern Geothermal HVAC.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Зимой жидкость, циркулирующая через контур заземления или колодец системы, поглощает накопленное тепло от земли и переносит его в помещение. Внутренний блок сжимает тепло до более высокой температуры и распределяет его по всему зданию, как если бы это был кондиционер, работающий в обратном направлении. Летом геотермальная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха забирает тепло из здания и переносит его через контур заземления / насос в скважину обратной закачки, где оно передает тепло в более холодную землю / водоносный горизонт.

В отличие от обычных систем отопления и охлаждения, геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха не сжигают ископаемое топливо для выработки тепла; они просто передают тепло к земле и от земли. Обычно электроэнергия используется только для работы вентилятора, компрессора и насоса агрегата.

Геотермальная система охлаждения и обогрева состоит из трех основных компонентов: теплового насоса, жидкого теплоносителя (открытый или закрытый контур) и системы подачи воздуха (воздуховод) и / или лучистого отопления (в этаж или в другом месте).

Геотермальные тепловые насосы, как и все другие типы тепловых насосов, имеют КПД, оцениваемую в соответствии с их коэффициентом полезного действия, или COP. Это научный способ определить, сколько энергии перемещает система по сравнению с тем, сколько она потребляет. Большинство геотермальных тепловых насосных систем имеют КПД от 3,0 до 5,0. Это означает, что на каждую единицу энергии, используемую для питания системы, от трех до пяти единиц выдается в виде тепла.

Геотермальные системы не требуют значительного обслуживания. При правильной установке, что очень важно, скрытый контур может прослужить несколько поколений.Вентилятор, компрессор и насос агрегата размещены в помещении, защищены от суровых погодных условий, поэтому они, как правило, служат в течение многих лет, а зачастую и десятилетий. Как правило, единственное необходимое техническое обслуживание — периодические проверки и замена фильтров, а также ежегодная очистка змеевика.

Геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

Геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха используются более 60 лет в США и за их пределами.

Они работают с природой, а не против нее, и не выделяют парниковых газов. (Как упоминалось ранее, они потребляют меньшее количество электроэнергии для работы, потому что они связаны со средней температурой Земли.)

Геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха становятся обычным явлением в экологически чистых домах в рамках растущего движения за экологичное строительство. В прошлом году на экологические проекты приходилось 20 процентов всех новостроек в США. К 2016 году в статье Wall Street Journal предсказывалось, что экологическое жилье вырастет с 36 миллиардов долларов в год до 114 миллиардов долларов. Это приближается к 30-40 процентам всего рынка жилья.

Но большая часть информации о геотермальном отоплении и охлаждении основана на устаревшей информации или на явных мифах.В нашей новой книге Modern Geothermal HVAC Engineering and Control Applications (Egg / Cunniff / Orio -McGraw-Hill 2013) соавторы Грег Каннифф, Карл Орио и я развенчиваем многие из этих мифов.

Разрушенные мифы о геотермальных системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

1. Геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха не считаются возобновляемой технологией, поскольку они используют электричество.

Факт: геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха используют только одну единицу электроэнергии для перемещения до пяти единиц охлаждения или обогрева с земли в здание.

2. Фотоэлектрическая и ветровая энергия являются более предпочтительными возобновляемыми технологиями по сравнению с геотермальными системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Факт: геотермальные системы HVAC удаляют в четыре раза больше киловатт-часов потребления из электрической сети на каждый потраченный доллар, чем фотоэлектрическая и ветровая энергия добавляют в электрическую сеть. Эти другие технологии, безусловно, могут сыграть важную роль, но геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха часто являются наиболее экономически эффективным способом снижения воздействия кондиционирования помещений на окружающую среду.

3. Геотермальная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха требует большого двора или участка земли для размещения контуров заземления полиэтиленовых трубопроводов.

Факт: В зависимости от характеристик площадки, контур заземления может быть заглублен вертикально, что означает, что надземной поверхности не требуется. Или, если есть доступный водоносный горизонт, который можно использовать, потребуется всего несколько квадратных футов недвижимости. Помните, что вода возвращается в водоносный горизонт, откуда она попала после прохождения теплообменника, поэтому она не «используется» или не подвергается иным негативным воздействиям.

4. Геотермальные тепловые насосы HVAC издают шум.

Факт: системы работают очень тихо, и на улице нет оборудования, которое беспокоило бы соседей.

Техник осматривает геотермальный кондиционер HVAC.

Фотография любезно предоставлена ​​Джей Эггом

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

5. Геотермальные системы со временем «изнашиваются».

Факт: петли заземления могут прослужить несколько поколений. Теплообменное оборудование обычно служит десятилетиями, так как оно защищено в помещении.Когда его действительно нужно заменить, затраты будут намного меньше, чем установка всей новой геотермальной системы, поскольку установка петли или колодца является наиболее дорогой в установке. Новые технические инструкции устраняют проблему удержания тепла в земле, поэтому тепло может передаваться с ней бесконечно. В прошлом некоторые системы неправильного размера действительно перегревали или переохлаждали землю с течением времени до такой степени, что у системы больше не было достаточного температурного градиента для функционирования.

6. Геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха работают только в режиме отопления.

Факт: они так же эффективно работают при охлаждении и могут быть спроектированы так, чтобы при желании не требовать дополнительного резервного источника тепла, хотя некоторые клиенты считают более экономичным иметь небольшую резервную систему только на самые холодные дни, если это означает, что они петля может быть меньше.

7. Геотермальные системы HVAC не могут одновременно нагревать воду, бассейн и дом. Факт: системы могут быть спроектированы для одновременной обработки нескольких нагрузок.

8. Геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха прокладывают трубопроводы хладагента в землю.

Факт: в большинстве систем в контурах и линиях используется только вода.

9. Геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха используют много воды.

Факт: геотермальные системы фактически не потребляют воду. Если водоносный горизонт используется для обмена теплом с землей, вся вода возвращается в тот же водоносный горизонт. В прошлом проводились некоторые операции «насос и сброс», при которых вода расходилась впустую после прохождения через теплообменник, но сейчас они чрезвычайно редки. При коммерческом применении геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха фактически устраняют миллионы галлонов воды, которые в противном случае испарились бы в градирнях традиционных систем.

10. Геотермальная технология HVAC финансово неосуществима без федеральных и местных налоговых льгот.

Факт: Федеральные и местные льготы обычно составляют от 30 до 60 процентов от общей стоимости геотермальной системы, что часто может сделать начальную цену системы конкурентоспособной по сравнению с обычным оборудованием. Стандартные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха стоят около 3000 долларов за тонну тепловой или охлаждающей мощности во время нового строительства (дома обычно используют от одной до пяти тонн). Геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха начинаются от 5000 долларов за тонну и могут доходить до 8000 или 9000 долларов за тонну.Однако новые методы установки сокращают затраты до такой степени, что цена приближается к обычным системам при правильных условиях.

Факторы, способствующие снижению затрат, включают экономию на масштабе для общественных, коммерческих или даже крупных жилых помещений и растущую конкуренцию за геотермальное оборудование (особенно со стороны таких крупных брендов, как Bosch, Carrier и Trane). Открытые контуры с использованием насоса и скважины обратной закачки дешевле в установке, чем закрытые.

Спасибо за тысячи лайков и сотни комментариев! National Geographic закрыл комментарии для этого блога.Пожалуйста, продолжите разговор и получите ответы, которые вам нужны для геотермального отопления и охлаждения, в блоге Джея Эгга «Геотермальное отопление и охлаждение: вопросы и ответы»

Джей Эгг является соавтором новой книги Modern Geothermal HVAC Engineering and Control Applications (McGraw-Hill 2013), с Грегом Канниффом и Карлом Орио. Он стал соавтором книги Geothermal HVAC, Green Heating and Cooling в 2010 году вместе с Брайаном Кларком Ховардом из National Geographic. Джей консультируется с геотермальной отраслью HVAC.Ранее он работал установщиком технологии через свою компанию EggGeothermal.

Хотите перейти с ископаемого топлива на геотермальное для обогрева дома? Вот сколько это будет стоить

Многие экологи-настроенные жители Нью-Йорка стремятся отказаться от ископаемого топлива, чтобы обогревать свои дома и сокращать выбросы углекислого газа. Этот шаг приносит пользу для здоровья, если учесть доказательства того, что природный газ способствует плохому качеству воздуха в помещении (например, при приготовлении пищи на газовой плите). Кроме того, существуют соображения безопасности: вдыхание паров газовых приборов и печей на жидком топливе является основной причиной отравления угарным газом в доме.

Наиболее жизнеспособным и эффективным вариантом является использование геотермальных тепловых насосов (GHP), также известных как тепловые насосы с грунтовым источником, которые эффективно отводят тепло от земли при постоянной температуре 50 градусов в ваш дом зимой и летом в более прохладную землю. «Так что вы можете собирать эту возобновляемую энергию прямо под своим двором», — говорит Кэти Хуннан, основательница Dandelion Energy, геотермальной компании, обслуживающей территорию от южного округа Вестчестер до Олбани.

Возьмем, к примеру, жителей Бруклина Шри Кант и его жену Энни Дафло, которые несколько лет назад купили дом в Берсвилле, штат Нью-Йорк.Помимо того, что они хотят отдохнуть на выходных, пара стремится активно бороться с изменением климата, используя возобновляемые источники энергии и целенаправленно расходуя энергию — это обязательство усилилось, когда они уехали сюда, когда родилась их дочь, и снова во время пандемии.

«Часть жизни в горах и на природе — это иметь экологически чистый дом, и мы уже вложили средства в солнечные батареи, поэтому следующим логическим шагом было прекращение отопления дома пропаном», — говорит он.Старая печь дома также была неэффективной и производила много отходов. Кант начал изучать геотермальные источники по совету друга, и ему понравилась модель Dandelion Energy, работающая по принципу «включай и работай». «Из всех рассмотренных нами компаний это было наиболее разумно, и казалось, что у них самые стандартизированные предложения по цене, соответствующей нашему бюджету», — говорит он.

Несмотря на использование технологий, которые существуют уже около 50 лет, геотермальная энергия стала более широко известной только недавно. Одна причина: это было заведомо и непомерно дорого.Но сейчас все меняется. Например, Dandelion Energy предлагает четыре разные модели по гораздо более доступной цене (подробнее о ценах ниже). Ему также приписывают создание стимулов, которые сокращают значительную часть первоначальных затрат благодаря партнерству с Con Edison.

«Мы искали способы для людей надежно и по доступной цене обогревать свои дома и переходить на ископаемое топливо, и Dandelion Energy выиграла RFP на нашу программу Smart Solutions для альтернативных трубопроводов, не связанных с трубопроводом в округе Вестчестер», — говорит Марк Брешиа, программный менеджер в Con Edison.Теперь эти льготы доступны и в других коммунальных предприятиях штата. Он считает, что компания Dandelion Energy создала воспроизводимую и масштабируемую модель, которая помогает снизить цены.

Установка по-прежнему стоит дорого (подумайте о пяти цифрах вместо шести). , , но исследования Министерства энергетики США показывают, что геотермальная система окупится за 10 лет за счет экономии энергии — сокращение ваших счетов за отопление и охлаждение на целую 65 процентов. И вы значительно сократите свой углеродный след, поскольку геотермальные системы работают на электричестве и не выбрасывают парниковые газы в окружающую среду.

Прочтите, чтобы узнать, как работает геотермальная энергия, сколько она будет стоить и сколько вы можете сэкономить с течением времени.

Как это работает?

В геотермальных системах вода циркулирует по серии соединенных труб (называемых контуром заземления), которые проложены под землей. Тепловой насос, расположенный внутри здания, отводит тепло от воды и передает его в здание зимой и в окружающую почву летом. Затем воздуховоды (как в обычных системах вентиляции и кондиционирования) распределяют теплый или холодный воздух от теплового насоса по всему дому.Таким образом, GHP могут заменить вашу существующую систему отопления и охлаждения — и во многих случаях ваш механизм горячего водоснабжения — одним махом.

Установка обычно выполняется в три этапа:

Установка контура заземления включает в себя довольно мощное оборудование для просверливания вашего двора и прокладки труб. Затем к вашему дому подключается контур заземления. Наконец, фактический механизм теплового насоса идет туда, где сейчас находится ваша печь (ваш подрядчик тоже снимет его), и подключается к существующим воздуховодам.Если у вас нет необходимых воздуховодов или их нужно обновить, это будет дополнительным шагом. (И Dandelion Energy не обслуживает дома только с лучистым плинтусом.) Каждый из этих шагов может занять несколько дней или недель в зависимости от вашего конкретного участка и сложности проекта.

Когда все на месте, система невидима, и вы не можете сказать, глядя на дом. «Вам больше не нужны внешние компрессоры, которые люди считают раздражающими и шумными, — говорит Хуннан.

Сколько стоит переход на геотермальную энергию?

Всего несколько лет назад выполнение необходимых земляных работ и инфраструктурных работ для подключения геотермальной системы к существующей сети отопления и охлаждения могло стоить более 200 000 долларов.

Но теперь вы можете ожидать, что заплатите больше — от 30 000 до 50 000 долларов — чем больше дом, тем дороже он будет стоить. И вы можете воспользоваться государственными и федеральными льготами, чтобы облегчить переход на геотермальную энергию, что потенциально сэкономит вам десятки тысяч долларов.

В рамках Программы чистого тепла штата Нью-Йорк, являющейся частью Управления исследований и развития энергетики штата Нью-Йорк (NYSERDA), каждая из шести коммунальных компаний предлагает свои собственные уникальные стимулы (как описано на их веб-сайте).

Согласно веб-сайту Con Edison, вы можете получить до 2850 долларов за каждые 10 000 британских тепловых единиц в час тепловой мощности от домашней геотермальной системы — до 300 000 британских тепловых единиц в час, в среднем 12 000 долларов США. Кроме того, вы можете получить дополнительные 150 долларов, если установите пароохладитель в дополнение к существующему водонагревателю, или 1000 долларов за водонагреватель с тепловым насосом, работающий на земле.

Кант имел право на получение аналогичного поощрения через Central Hudson Utility. (Пример на его веб-сайте предполагает, что дом площадью 2500 квадратных футов с тепловой нагрузкой 62 500 БТЕ / ч может иметь право на получение льготы в размере до 10 000 долларов США.)

Кроме того, федеральный инвестиционный налоговый кредит позволяет вам написать 26 процентов от цены в 2020 году и 22 процента в 2021 году. Это потенциально может сэкономить вам еще тысячи.

Если вы не можете выложить все наличные авансом, вы можете со временем профинансировать с нуля.

Хуннань говорит, что около половины ее клиентов выбирают финансирование и что после льгот цена системы Dandelion Energy составляет от 19 000 до 24 000 долларов за дом среднего размера площадью 2 500 квадратных футов или меньше.

А как насчет моих счетов за электричество?

Хотя вы обязательно будете платить больше за электроэнергию после перехода на геотермальную энергию, вам больше не придется платить за ископаемое топливо. Допустим, вы обычно тратите 3000 долларов в год на отопление дома на мазуте. Даже если вы платите своему коммунальному предприятию на 1000 долларов больше в год, вы все равно экономите 2000 долларов на нефти или газе.

Plus, согласно Брешии, повышение эффективности феноменально: на каждую вложенную единицу энергии вы получаете 0,8 единицы энергии с нефтью по сравнению с трех-четырехкратным количеством тепла, выделяемым с помощью геотермальной энергии. «Вот так это становится рентабельным и доступным», — говорит он.

Это верно даже несмотря на то, что электричество дорогое по сравнению с низкой стоимостью ископаемого топлива — и экономия будет расти по мере роста цен на нефть.

У вас также будет гораздо меньше затрат на техническое обслуживание и износ, в отличие от котлов, которые требуют регулярной очистки и замены фильтров и имеют средний срок службы от 10 до 15 лет.Предполагается, что внутреннее геотермальное оборудование прослужит 25 лет, подземные контуры — 50 лет и более.

«Когда мы провели расчеты, это казалось несложным делом», — говорит Кант, тем более что по крайней мере часть электричества вырабатывается за счет солнечной энергии.

Действительно, если соединить геотермальную энергию с достаточным количеством солнечной энергии, чтобы вы могли вырабатывать собственное электричество для обогрева и охлаждения своего дома, это означает, что вы можете оказаться в нулевой сумме. (Стоит отметить, что Con Ed является солнечным генератором № 2 в стране.)

Что делать, если я живу в Нью-Йорке?

Brescia утверждает, что геотермальная энергия является ключевым компонентом перехода на полностью электрический дом, а не только в пригороде или сельской местности.

«Это потрясающая технология для нового строительства, когда вы можете проложить контуры заземления прямо под фундаментом, чтобы максимально увеличить площадь вашего участка», — говорит он.

Вы также можете модернизировать существующие курятники и кондоминиумы, если есть внутренний двор или другая открытая площадка.

Коричневые камни часто недоступны, потому что вам нужен доступ и пространство для просверливания и установки контуров заземления.Тем не менее, если вы делаете серьезную реабилитацию, возможно, стоит изучить это.

Или вы можете рассмотреть другие типы тепловых насосов, такие как регулируемый поток хладагента (VRF) или бесканальные тепловые насосы с воздушным источником (также известные как мини-сплит). «Обе высокоэффективные технологии премиум-класса с хорошими скидками от Con Ed, чтобы сделать их более рентабельными», — говорит Брешиа.

(Узнайте больше о плюсах и минусах установки бесканальных систем в вашем коричневом камне в Нью-Йорке в этом сообщении Brick Underground.)

Независимо от того, где вы живете, есть решение с тепловым насосом, которое позволит вам распрощаться с ископаемым топливом.

Что нужно сделать перед конвертацией?

Начните с проверки веб-сайта вашей коммунальной компании для получения информации о преобразовании в геотермальную энергию. Там вы можете найти конкретные стимулы, а также участвующих подрядчиков, которые могут оценить ваш дом виртуально или лично.

Brescia всегда советует провести работы по утеплению перед преобразованием. Тогда у вас может быть геотермальная система меньшего размера и более подходящего размера.

Вы получите максимальную отдачу от вложенных средств за счет изоляции и герметизации чердака (поднимается теплый воздух), будь то настоящая крыша из коричневого камня или традиционный чердак.Воздушное уплотнение подвала, обычно путем распыления пены на балки обода, где древесина встречается с бетоном, — следующая лучшая вещь.

Windows можно обновлять, но он рекомендует делать это только после инвестиций в солнечную и геотермальную энергию. «Окна дороги и не так много окупаются с точки зрения экономии энергии», — говорит он.

Просто убедитесь, что вы делаете это вместе с преобразованием на геотермальную энергию; в противном случае вы можете в это время задержать еще больше горючих газов из вашей печи.

А если вы еще этого не сделали, подумайте о переходе на солнечную энергию для питания вашей новой чистой системы отопления и охлаждения.

Геотермальное отопление — сравнение затрат и качества

Следующий текст предоставит вам подробную информацию о геотермальном отоплении, способе его работы, преимуществах геотермального отопления по сравнению с другими источниками, а также факторах, которые необходимо необходимо принять во внимание, прежде чем выбрать установку геотермальной системы отопления.

Что такое геотермальная энергия и геотермальное отопление?

Геотермальные системы отопления работают за счет передачи естественного тепла земли для отопления домов.Термин «геотермальная энергия» происходит от греческого языка и буквально переводится как «тепло земли». Этот источник энергии находится под земной корой — как на мелководье, так и на много миль ниже поверхности и даже в магме. Обращаясь к этим резервуарам магмы, пара или горячей воды, он может генерировать энергию как для геотермального отопления, так и для геотермального электричества, которое затем можно использовать для выработки электричества для работы бытовых приборов или обеспечения дома отоплением, охлаждением или обогревом. вода.

Как работает геотермальное отопление?

Геотермальная система отопления использует температуру земли примерно на три метра ниже поверхности. Поскольку температура постоянна в любое время года и во всех географических районах, геотермальное отопление является очень надежным источником энергии как летом, так и в зимние месяцы.

Геотермальное отопление можно использовать с помощью геотермальных тепловых насосов, также известных как геотермальные тепловые насосы.Из видео ниже вы узнаете, как работает система и как ваш дом может получить выгоду от геотермального отопления.

В режиме обогрева тепло от земли поглощается холодным хладагентом, который циркулирует и передает тепло компрессору. Затем компрессор увеличивает давление и температуру. Затем горячий хладагент циркулирует по зданию и поглощается более холодным внутренним воздухом, чтобы нагреть его. Жидкий хладагент, который в результате снова охлаждается, затем снова циркулирует в земле, поглощая больше тепла и повторяя процесс.

Геотермальный тепловой насос также может напрямую использовать грунтовые воды глубже под поверхностью, которые можно использовать для обогрева зданий, выращивания растений или, как это используется в некоторых городах США, систем геотеплового отопления с горячей водой под дорогами или тротуарами. используются для таяния снега.

Фактически, Соединенные Штаты являются крупнейшим производителем геотермальной энергии и геотермального отопления в мире, используя гейзеры, недалеко от Сан-Франциско. Но также Исландия, из-за множества действующих вулканов, горячих источников и гейзеров, является крупным поставщиком этого типа энергии.В стране используется геотермальное отопление для обогрева большого процента домов, а также бассейнов по всей стране.

Можно ли использовать геотермальную энергию для других целей?

Говоря о геотермальном отоплении, отопление зданий и производство горячей воды — не единственные применимые возможности использования геотермальной энергии.

• Охлаждение
  Геотермальная энергия может использоваться в режиме охлаждения, в котором тепло отводится от здания и в результате поглощается землей.Охлажденный хладагент в системе поглощает и отводит тепло из воздуха внутри. Таким образом, геотермальные тепловые насосы обеспечивают ваш дом прохладным воздухом в летние месяцы совершенно бесплатно.
• Нагрев горячей воды
  Дополнительный модуль геотермальной системы отопления, предварительный нагреватель горячей воды (HWPH), может улавливать избыточное тепло хладагента, обеспечивая, как правило, около 50% общей потребности в горячей воде для дома или офиса, или предназначены для обогрева гидромассажных ванн, бассейнов или обеспечения подогрева полов.При условии, что горячая вода генерируется совершенно бесплатно через геотермальную систему отопления.

Производит ли геотермальное отопление какие-либо выбросы?

Геотермальная энергия и геотермальное отопление являются экологически чистыми, устойчивыми и возобновляемыми источниками энергии. Уровни выбросов геотермальных электростанций намного ниже, чем выбросы электростанций, использующих ископаемое топливо. Тем не менее, геотермальные системы отопления выделяют около 5% двуокиси углерода, 1% двуокиси серы и менее 1% закиси азота, которая выбрасывается другими электростанциями сопоставимого размера.Однако существуют определенные типы геотермальных электростанций, которые практически не производят выбросов.

Почему вы должны инвестировать в геотермальное отопление

• Геотермальное отопление — это устойчивая и возобновляемая энергия: геотермальные отопительные установки вырабатывают электроэнергию не за счет сжигания ископаемого топлива, такого как уголь, нефть или газ, а просто за счет отвода тепла от земли, они производят, как упоминалось ранее, значительно меньше выбросов . Таким образом, геотермальное отопление является привлекательным решением, позволяющим снизить выбросы углекислого газа и продемонстрировать положительное и устойчивое воздействие на окружающую среду.
• Геотермальное отопление может сэкономить ваши деньги: использование геотермального отопления может принести вам огромную экономию на расходах на электроэнергию в течение года — по сравнению с использованием ископаемого топлива геотермальное отопление может обеспечить вам экономию до 80%.
• Геотермальное отопление надежно и не зависит от внешних факторов: по сравнению с другими возобновляемыми источниками энергии, такими как солнечная энергия или энергия ветра, геотермальное отопление имеет то преимущество, что всегда является доступным и надежным источником энергии, поскольку геотермальное отопление не зависит ни от солнце или ветер.
• Геотермальное отопление высокоэффективно: геотермальные системы отопления, также называемые тепловыми насосами с использованием геотермальных источников, очень эффективны благодаря тому, что геотермальная энергия используется постоянно. Геотермальные тепловые насосы могут достигать КПД от 300% до 600% даже в самые холодные зимние ночи — в отличие от тепловых насосов с воздушным источником, которые достигают КПД от 175% до 250%, например, в прохладные дни.
• Геотермальные системы отопления долговечны: геотермальный тепловой насос — это бесшумное решение, которое не беспокоит ваших соседей шумом, и в то же время чрезвычайно долговечное и может прослужить несколько десятилетий, требуя лишь очень небольшого количества обслуживания.

Каковы требования для получения выгоды от геотермального отопления?

Из-за постоянной температуры грунта геотермальные системы отопления можно использовать практически везде, но необходимо учитывать некоторые факторы, чтобы установить теплонасос с грунтовым источником и определить наилучший рабочий тип насоса.

Геология

Состав и свойства почвы могут влиять на скорость теплопередачи и, следовательно, должны приниматься во внимание при проектировании системы контура заземления.Почва с положительными свойствами теплопередачи требует меньшего количества трубопроводов для достижения желаемого теплового эффекта, что в конечном итоге также влияет на цену такой системы.

Гидрология

При установке тепловых насосов с грунтовым источником на вашей территории наличие поверхностных или грунтовых вод может повлиять на тип контура заземления, который можно использовать. В зависимости от глубины, объема или качества воды может быть установлена ​​система с открытым контуром, но это требует тщательного исследования качества воды, чтобы избежать потенциальных проблем.

Доступность земли

Земляные тепловые насосы требуют установки как минимум небольшого количества доступной земли. Планировка, ландшафтный дизайн и подземные коммуникации влияют на то, какой проект системы может быть реализован. Например, горизонтальные контуры заземления, которые, как правило, являются самым дешевым решением, обычно устанавливаются в зданиях, в которых имеется много земли. Однако, если места не так много, можно установить вертикальные геотермальные системы отопления.

Сколько стоит использование геотермального отопления?

Инвестиционную стоимость геотермального теплового насоса очень сложно рассчитать, поскольку необходимо учитывать множество различных факторов. Но даже несмотря на то, что геотермальная система отопления стоит больше, чем альтернативная система, такая как система источника воздуха с такой же мощностью нагрева или охлаждения, дополнительные расходы окупаются в течение 10 лет. С другой стороны, геотермальные системы отопления могут прослужить несколько десятилетий. Внутренние компоненты теплового насоса имеют средний срок службы 25 лет, а контур заземления — более 50 лет.Таким образом, первоначальные вложения в геотермальное отопление окупятся довольно быстро, а вы сможете наслаждаться бесплатным отоплением и теплой водой в течение нескольких поколений.

Поиск подходящего поставщика геотермальных тепловых насосов

Геотермальные тепловые насосы требуют профессиональной установки и внедрения. Если вы планируете использовать геотермальное отопление, заполнив нашу форму с указанием ваших потребностей и требований, мы можем предоставить вам бесплатную услугу без каких-либо обязательств. Мы подберем для вас до четырех поставщиков геотермального отопления из Великобритании, и они свяжутся с вами напрямую и сообщат индивидуальные предложения и расценки.Оттуда вы можете выбрать тот, который лучше всего соответствует вашим потребностям!

Сколько стоит геотермальная система с тепловым насосом? • Earth River Geothermal, Inc.

Учет затрат является неотъемлемой частью установки новой системы отопления или охлаждения в вашем доме. Во-первых, очень важно переоценить энергетическую нагрузку и решить, как ее уменьшить, чтобы максимально повысить энергоэффективность дома. Когда вы максимизируете эффективность использования энергии в своем доме, вы можете значительно сократить расходы и счета за коммунальные услуги, одновременно улучшив общий комфорт дома.

Геотермальные тепловые насосы, также известные как геообменные или наземные источники, представляют собой систему охлаждения и обогрева с электроприводом, которая передает тепло между землей и домом путем перемещения жидкости через длинные петли заземляющей трубы. Важно отметить, что тепловые насосы не генерируют тепло, а перемещают его. Геотермальные тепловые насосы могут быть интегрированы в существующие системы, такие как лучистые полы с подогревом или традиционный приточный воздух. Его также можно установить в новостройке. Конкретный размер геотермального теплового насоса, а также размер необходимого контура заземления зависят от требований к охлаждению и обогреву в доме.По сути, мощность геотермальных систем обычно измеряется в тоннах. Для среднего дома идеально подойдет 3-тонная установка. Однако важно отметить, что, помимо размера дома, существуют и другие факторы, которые определяют правильный размер геотермальных тепловых насосов для дома. Все эти факторы также влияют на стоимость геотермального теплового насоса, которую владелец дома может потратить во время установки.

Обзор затрат на геотермальное отопление

В настоящее время рост рынка геотермального охлаждения и отопления составляет около 12% в год, и это в значительной степени связано с увеличением спроса на высокоэффективные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, использующие устойчивую энергию.По сравнению со стоимостью геотермальной энергии около десяти лет назад структура ценообразования становится более конкурентоспособной благодаря тому факту, что все больше производителей предлагают системы охлаждения и обогрева из грунтовых источников, а также более опытных и эффективных установщиков.

В среднем домовладелец может рассчитывать вложить от 12 000 до 30 000 долларов в расходы на геотермальное отопление и охлаждение. Эта стоимость покроет полную геотермальную установку. Для больших домов стоимость высокопроизводительных наземных тепловых насосов может составлять от 30 000 до 45 000 долларов.Крайне важно отметить, что размер вашего дома, местоположение, типы почвы, доступная земля, применимость местного климата и состояние существующих воздуховодов, а также ваш выбор теплового насоса будут влиять на общую стоимость геотермального отопления, которая вам потребуется. инвестировать.
Рассмотрим подробнее структуру затрат на геотермальную установку. Как упоминалось ранее, существуют различные факторы, которые могут повлиять на точную стоимость, которую домовладелец инвестирует в свою геотермальную систему.

Система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха	Стоимость системы	Общая стоимость с вертикальной петлей
Тепловой насос вода-воздух	3300–7000 долларов	15 750–24 000 долл. США
Тепловой насос с разделением воды на воздух	3 850–7 500 долл. США	17 500–27 000 долл. США
Комплексная система водоснабжения и водоснабжения	4000–8000 долларов	19 500–30 000 долл. США


Водно-воздушные системы : Это также известно как системы с принудительной подачей воздуха.Зимой тепло собирается с водой, которая циркулирует по подземным трубам, и преобразуется в воздух, который нагнетается вентилятором через воздуховоды вашего дома. Летом все наоборот; тепло собирается из воздуха в доме и передается в воду по подземным трубам. Он охлаждается стабильной температурой под землей, прежде чем попадет в дом.

Водо-водяные системы : Это относится к гидравлическим системам, в которых тепло передается между водой в системе контура и водой в системе отопления плинтуса или системе теплого пола в помещении.

По сути, геотермальные тепловые насосы, также известные как геотермальные тепловые насосы (GSHP), аккумулируют тепло из-под земли для обогрева вашего дома и рассеивания тепла в земле при охлаждении вашего дома. Как видно из приведенной выше структуры затрат на геотермальное отопление и охлаждение, большой процент затрат составляет установка системы контура. По сути, существует два типа петлевых систем; горизонтальный и вертикальный.

Горизонтальные петлевые системы поставляются с серией спиральных пластиковых труб, которые укладываются в горизонтальные желоба глубоко в земле.Желоба должны быть достаточно глубокими, чтобы предотвратить замерзание и максимально использовать постоянную температуру под поверхностью. Системы с горизонтальными петлями имеют более низкую стоимость установки. Тем не менее, им необходимо место на суше, на котором можно разместить от трех до пяти желобов длиной 130–160 футов и на расстоянии 12–20 футов друг от друга. Как минимум, для этой установки потребуется земельный участок.

Вертикальные петлевые системы, с другой стороны, устанавливаются в ситуациях, когда из-за свободного места невозможно сделать горизонтальные желоба.Здесь будет вырыт ряд колодцев и проложены петли труб непосредственно в колодцах. Обычно скважины достаточно глубоки, чтобы добраться до подземных вод, но это не проблема. Другими альтернативами являются замкнутые системы, которые за ту же цену погружают в пруды или другие водоемы.

Вы должны быть осторожны при использовании онлайн-калькулятора затрат на геотермальные тепловые насосы, потому что большинство из них слишком низки и значительно ниже средней стоимости. Большинство из них используют информационную цитату Министерства энергетики США, которая гласит: «Средняя стоимость GHPS составляет 2500 долларов США за тонну мощности».Это означает, что если вашему дому требуется 3-тонный агрегат, калькулятор принесет 7 500 долларов США. Эта цифра неточна и не отражает того, во что вам обойдется установка геотермального теплового насоса в вашем доме.

В Earth River мы даем вам ориентировочную цену на тепловое насосное оборудование, затраты на бурение и установку. Обычно затраты на бурение и установку геотермальной системы составляют около 65% от общей стоимости, что означает, что смета в 7500 долларов для типовой 3-тонной установки составляет минимум 16 500 долларов для общих затрат на геотермальное отопление и охлаждение.Также важно отметить, что вы можете приобрести некоторые насосы для геотермальных систем отопления и охлаждения всего за 1500 долларов США за тонну мощности. Вам следует связаться с нами в Earth River, чтобы получить точную оценку ваших геотермальных затрат.

Факторы, определяющие стоимость вашего геотермального теплового насоса
Как упоминалось выше, существуют определенные факторы, которые влияют на удельную стоимость наземного теплового насоса, которую вы должны инвестировать для установки. Давайте рассмотрим эти факторы подробнее.

• Размер и вместимость

  Размер и вместимость вашего устройства будут определять стоимость.Чем больше размер, тем выше будет стоимость. Для жилых единиц диапазон может составлять от 2,0 тонн / 24000 BTU до 10,0 тонн / 120000 BTU. Как правило, в доме потребуется блок от 2,5 до 5,0 тонн.



• Типы петель

  От доступного пространства будет зависеть, будет ли горизонтальная или вертикальная система идеальным выбором для вас. Обычно системы с горизонтальными контурами более рентабельны, чем системы с вертикальными контурами, но вам нужно достаточно места для установки систем с горизонтальными контурами.

• GSHP Выбор

  Доступные опции: водно-воздушная система в упаковке; вода в водную систему; и разделить воду на воздушную систему. Каждый из этих вариантов имеет различные финансовые последствия, и тот, который вы выберете, определенно повлияет на размер ваших инвестиций.



• Эффективность системы

  Эффективность системы варьируется. В настоящее время диапазон эффективности охлаждения составляет от минимального (около 15 EER) до высокого (более 30 EER).Показатели COP составляют от 3,0 при охлаждении до 5,0 для обогрева. Это означает, что чем он выше, тем выше эффективность.

• Характеристики

  Характеристики, которые вы ищете в своей геотермальной системе отопления, также повлияют на стоимость. Некоторые из популярных функций, на которые обращают внимание владельцы домов, включают производство горячей воды для бытового потребления, а также кондиционирование и отопление, управление и мониторинг Wi-Fi. Все это влияет на общую стоимость геотермальной энергии.



• Производительность

  Существуют разные марки компонентов, и тот, который используется в вашем доме, повлияет на стоимость вашей геотермальной установки.Большинство брендов производят одноступенчатые и двухступенчатые компоненты для систем вода-воздух. Ваш выбор обязательно повлияет на стоимость.

Преимущества установки геотермальных систем отопления и охлаждения

Геотермальные системы отопления обладают рядом преимуществ, которые делают их лучшим выбором по сравнению с традиционными системами отопления и охлаждения. Они выделены ниже.

1. Экологичность

   Системы GSHP очень эффективны и более эффективны, чем традиционные воздушные тепловые насосы.Разница составляет около 40+ EER для геотермальных и 17 EER для традиционных тепловых насосов с воздушным источником. Он также значительно более эффективен по сравнению с большинством бесканальных тепловых насосов, эффективность которых составляет около 20 EER.



2. Низкие эксплуатационные расходы

   Хотя первоначальная стоимость высока, эксплуатационные расходы низкие. Это связано с тем, что в доме потребляется меньше энергии, что автоматически означает низкие затраты на коммунальные услуги для дома.



3. Льготы

   В настоящее время федеральный налоговый кредит на геотермальную систему отопления и охлаждения составляет 30% от общей стоимости закупки оборудования и установки.Из этого следует, что если стоимость установки системы составляет 20 000 долларов, то она резко снижается до 14 000 долларов. Другие стимулы включают Программу грантов на чистую энергию в жилых домах Мэриленда; и налоговая льгота на имущество геотермальных тепловых насосов округа Анне Арундел.



4. Возобновляемая энергия

   Геотермальные системы максимально используют постоянную температуру под землей, которая составляет от 55 ° F до 57 ° F для охлаждения и обогрева. Это делает электроэнергию, произведенную на ископаемом топливе, необходимой, когда вы хотите запустить вентилятор и циркуляционный насос.Фактически, это также можно полностью устранить с помощью фотоэлектрической солнечной энергии.



5. Долговечность

   При стандартном техническом обслуживании наземное тепловое насосное оборудование прослужит от двадцати до двадцати пяти лет. Петлевая система может прослужить от сорока до шестидесяти лет.

Несомненно, у геотермального охлаждения и обогрева есть свои недостатки. Главный минус — это начальная стоимость. Выбрав Earth River Geothermal, вы не рискуете стать жертвой неопытных или непрофессиональных установщиков.Мы — самый опытный подрядчик по геотермальному отоплению и охлаждению в Центральном Мэриленде. Обращаясь к нам, вы уверены в качестве и отличном сервисе.

Позвоните нам сегодня, чтобы обсудить ваши потребности в геотермальной энергии и запросить смету затрат на геотермальную установку.


Как точно работает геотермальная энергия?

Хотя трудно пропустить массивную солнечную батарею или поле, полное ветряных турбин, так много действий с геотермальной энергией происходит вне поля зрения, что она, как правило, не вызывает такой любви, как ее более шумные собратья в области возобновляемой энергии.

И это очень плохо, потому что геотермальная энергия — это здорово. Он берет на себя естественные функции Земли и находит широкое применение в обогреве домов, производстве электроэнергии и содействии глобальному переходу от грязного ископаемого топлива, вызывающего изменение климата, к возобновляемым источникам энергии.

Но как? Пришло время изучить менее обсуждаемый, но мощный источник возобновляемой энергии. Читайте дальше, когда мы ответим на некоторые из наиболее распространенных вопросов о геотермальной энергии.

Что такое геотермальная энергия?


«Если бы вы вырыли большую яму прямо в Земле, вы бы заметили, что чем глубже вы войдете, тем выше температура.Это потому, что внутри Земли полно тепла. Это тепло называется геотермальной энергией », — поясняет EPA в своем Руководстве для студентов по глобальному изменению климата .

В этом суть: когда мы говорим о «геотермальной энергии», мы говорим об использовании тепловой энергии, содержащейся в породах и водах земной коры.

Для чего используется геотермальная энергия?


Геотермальная энергия в основном используется двумя разными способами — для обогрева домов и других зданий или для производства электричества.

Первый из них самый известный и самый простой для понимания. Геотермальные тепловые насосы передают умеренное тепло, которое находится недалеко от поверхности Земли, в дома и здания через систему петлевых труб.

Когда на улице холодно, жидкость в трубах нагревается, когда она проходит по участку трубы, проложенной под землей, где температура в верхних 10 футах Земли остается постоянной от 50 до 60 градусов по Фаренгейту. Затем система переносит нагретую жидкость в дом или здание, где геотермальная установка использует ее для нагрева воздуха, циркулирующего в вашем доме, через стандартную систему воздуховодов.

В некоторых геотермальных системах жидкость циркулирует напрямую в виде лучистого тепла под полом, или ряда труб, проложенных под полом.

(Инверсия этого процесса также может быть использована для охлаждения вашего дома летом.)

У геотермальной электростанции есть еще несколько движущихся частей. Эти растения используют гораздо более высокие температуры внутри планеты для выработки электроэнергии.

Обычно это делается путем откачки очень горячей воды под высоким давлением с глубины в одну или две мили под землей.Как только вода достигает поверхности, давление падает, в результате чего вода превращается в пар. Затем этот пар вращает турбину, подключенную к генератору, производя электричество.

Если это звучит сбивающе с толку, просто представьте гейзер, такой как Old Faithful, извергающий пар и горячую воду из земли, только здесь весь этот пар генерирует электричество. По данным Агентства по охране окружающей среды США, это больше, чем просто аналогия: «Глубинные геотермальные технологии используют тот же вид энергии, что и гейзеры.”

Однако одно из ключевых различий между естественными гейзерами и геотермальными электростанциями заключается в том, что эти станции обычно перерабатывают жидкость, перекачанную на поверхность, для повторного использования.

Это работает вот так. Установки часто собирают пар, который проходит через турбины в градирне или другом улавливающем устройстве, где он охлаждается и снова конденсируется в жидкую воду. Затем они закачивают эту воду обратно в Землю, чтобы она снова нагрелась и снова начала весь процесс.


Везде ли доступна геотермальная энергия?


Геотермальную энергию можно найти практически где угодно, но в одних местах она определенно более доступна, чем в других.В регионах, богатых горячими источниками и другими природными резервуарами с горячей водой (т.е. в местах, где тепло Земли находится ближе к поверхности), будет легче найти и использовать геотермальную энергию, особенно в более крупных масштабах.

В США большинство геотермальных электростанций расположено на геологически активном Западе.

«Районы с самыми высокими подземными температурами находятся в регионах с активными или геологически молодыми вулканами. Эти «горячие точки» возникают на границах тектонических плит или в местах, где кора достаточно тонкая, чтобы пропускать тепло », — поясняет Союз обеспокоенных ученых.

«Тихоокеанский регион, который часто называют Огненным кольцом из-за множества вулканов, имеет множество горячих точек, в том числе на Аляске, в Калифорнии и Орегоне. В Неваде есть сотни горячих точек, охватывающих большую часть северной части штата ».

Поэтому неудивительно, что Калифорния, уже являющаяся национальным лидером в области возобновляемых источников энергии, имеет самые установленные геотермальные мощности в США. В 2017 году более 40 геотермальных электростанций штата обеспечивали почти 6 процентов электроэнергии.

Но США — далеко не единственная страна, использующая геотермальную энергию. На другом конце света, в холодной Исландии, «практически каждое здание в стране отапливается водой из горячего источника. Фактически, Исландия получает более 50 процентов своей первичной энергии из геотермальных источников ».

Сколько стоят домашние геотермальные системы?


Как и в случае с домашними солнечными системами, все зависит от обстоятельств. Цена на домашнюю геотермальную систему отопления / охлаждения варьируется в основном в зависимости от размера и типа необходимой петлевой системы.

По большому счету, домашняя или небольшая коммерческая геотермальная система может стоить от 10 000 до 25 000 долларов. Причина такого широкого диапазона затрат: «состояние почвы, размер участка, конфигурация системы, доступность участка, а также объем необходимых рытье и бурение» — все это играет роль в определении того, сколько ваша система обойдется вам. Многие из этих условий могут сильно отличаться от одного места к другому.

Хотя эти ценники могут выглядеть устрашающе, многим не нужно платить фиксированную цену за геотермальные тепловые насосы.Ряд стимулов на федеральном уровне, уровне штата и на местном уровне могут помочь компенсировать первоначальные первоначальные затраты на использование геотермальной энергии, что принесет вам все преимущества чистой энергии с гораздо более коротким периодом окупаемости.

Кроме того, в США и во многих других странах мира стоит отметить, что на уровне более крупных электростанций электроэнергия, произведенная из геотермальных источников, уже конкурентоспособна по стоимости по сравнению с электричеством, произведенным на ископаемом топливе.

Могу ли я действительно сэкономить деньги с геотермальной системой?


Ты сможешь.

«Домовладельцы экономят 30-70 процентов на отоплении и 20-50 процентов на охлаждении, используя геотермальные тепловые насосы по сравнению с другими традиционными системами», — сообщает Energy Informative. «Это означает экономию примерно от 400 до 1500 долларов в год».

Если вы будете следовать этим цифрам, вы сможете окупить затраты на установку геотермальной системы за счет экономии энергии всего за пять лет (или целых 15 или 16), в зависимости от ряда факторов, от стоимости вашей установки и местных затрат. тарифы на коммунальные услуги в соответствии с вашим климатом и потребностями в отоплении и охлаждении дома.

Большинство людей, вероятно, находятся где-то посередине: «Хотя затраты на установку могут быть в несколько раз дороже, [геотермальные тепловые насосы] до 65 процентов более эффективны, чем традиционные агрегаты HVAC, и окупаются со временем за счет экономии энергии — обычно в пределах 10 лет », — говорится в сообщении Министерства энергетики США.


Как долго служат геотермальные системы?


Именно здесь вы действительно начнете понимать, что ценность домашней геотермальной системы окупается.Геотермальные системы рассчитаны на очень долгое время.

«Внутренние компоненты обычно служат около 25 лет (по сравнению с 15 годами или меньше для печи или обычного блока переменного тока) и более 50 лет для контура заземления», — сообщает журнал The Family Handyman . «Система имеет меньше движущихся частей и защищена от внешних воздействий, поэтому требует минимального обслуживания».

Министерство энергетики США подтверждает эти цифры, добавляя, что геотермальные системы также приносят пользу всей электросети, снижая спрос на электроэнергию в пиковые сезоны, такие как лето.

Дело в том, что ваша система в конечном итоге не только окупится, но и прослужит достаточно долго, чтобы вы могли годами и годами (возможно, десятилетиями!) Получать прямую экономию энергии после того, как она была .