Опалення будинку теплом землі – це не фантастика, а реальна технологія, яку все частіше обирають у приватних домоволодіннях. Геотермальний тепловий насос – відмінна альтернатива морально і технічно застарілим системам.
Дана технологія добре показала себе на практиці, наприклад, у населених пунктах без газу, у котеджних селищах, у габаритних будинках, які потребують багато енергії для опалення, а також на виробництвах.
Ми вважаємо, що ця технологія заслуговує на увагу. І зараз пояснимо, як вона працює, що потрібно врахувати і скільки це може коштувати.
Содержание
опалення будинку теплом землі - як воно влаштоване
Опалення будинку теплом землі працює за принципом, який використовують у всіх геотермальних установках. На глибині 1,5-2 метри температура цілий рік тримається близько +7…+12 °C. Якщо опуститися нижче – вона стає ще стабільнішою. Цим і користуються системи опалення з тепловими насосами.
По суті, все працює як холодильник навпаки. У землю закладають контур – трубу, по якій циркулює розчин (наприклад, пропіленгліколь). Він поглинає тепло і передає його в насос. Той, у свою чергу, стискає робоче тіло, і на виході ми отримуємо теплову енергію для обігріву будинку.
Такий спосіб уже давно застосовується в ЄС. У довіднику Geothermal Heat Pump and Heat Engine Systems (Andrew D. Chiasson, Wiley, 2016, ISBN 9781118961972) наведені десятки прикладів застосування систем опалення від тепла землі в житлових будівлях, школах і лікарнях.
обігрів будинку енергією землі і його ефективність
Обігрів будинку енергією землі – один з найефективніших способів опалення, особливо при правильно підібраній потужності насоса. Ми часто спираємося на такий показник, як коефіцієнт перетворення (COP) – це співвідношення між отриманим теплом і спожитою електроенергією.
У типового теплового насоса COP знаходиться в межах 3,5-5. Тобто з 1 кВт електроенергії ви отримуєте 3,5-5 кВт тепла. Такий результат можливий тільки при правильній установці і хорошій теплоізоляції будинку.
Читайте також який конвектор кращий
Порівняння витрат:
Джерело тепла | COP (ефективність) | Річне споживання для будинку 150 м² |
Електрокотел | 1,0 | 15 000 кВт·г |
Газовий котел | 0,9–0,95 | 1600 м³ газу |
Тепловий насос земля-вода | 3,8 | 4000–4500 кВт·г |
На підставі європейських рекомендацій VDI 4640 Blatt 1 (2020), теплові насоси для опалення приватного будинку від землі показують стабільну роботу навіть при мінусових температурах зовні.
опалення з надр землі - що для цього потрібно
Опалення з надр землі потребує продуманого підходу. Все починається з розрахунку теплових втрат будівлі і проектування контуру. Є три основних типи:
- Горизонтальний контур – укладається в землю на глибину 1,5-2 м.
- Вертикальний – буріння свердловин глибиною до 100 м.
- Контур у водоймі – якщо є ставок або озеро поряд.
Ми частіше працюємо з горизонтальними і вертикальними рішеннями. Горизонт дешевший, але потребує великої ділянки. Вертикальний – компактніший, але дорожчий через буріння.
На практиці важливо, щоб труба не мала перегинів, а система була герметичною. Для збільшення терміну служби ми рекомендуємо використовувати трубопровід зі зшитого поліетилену або поліетилену низького тиску – за стандартом EN ISO 15875:2019.
Читайте також які труби для опалення кращі
Вартість опалення від землі та термін окупності
Вартість опалення від землі залежить від обраного рішення. Середня ціна системи «під ключ» в Україні становить від 800 до 1200 євро на 1 кВт теплової потужності. Тобто будинок площею 150 м² з тепловим навантаженням 10 кВт потребуватиме вкладень у межах 8000–12000 євро.
Сюди входить:
- безпосередньо сам тепловий насос;
- контур (труби, колектори);
- установка і пуско-налагоджувальні роботи;
- автоматика.
Термін окупності – 5-8 років, якщо порівнювати з електричним опаленням. Але якщо враховувати зростання цін на енергоносії, реальна економія починається вже через 2-3 роки.
Читайте також про джоулі як спосіб розрахунку вартості опалення
Ми зустрічали випадки, коли власники комбінували опалення з землі з сонячними панелями – це дозволяло вийти майже на автономію протягом дня.
опалення з землі і наш практичний досвід
Опалення з землі – це не просто ідея. Ми вже впровадили такі системи в приватних будинках, виробничих приміщеннях, теплицях. За 11 років роботи наша команда займалася проектуванням, монтажем і обслуговуванням теплових насосів у різних умовах – від котеджів до промислових об’єктів.
Читайте також: коли вимикають опалення в Україні
Наші фахівці впевнені: головне – точно розрахувати контур і вибрати перевіреного виробника обладнання. А ще – враховувати регіон і особливості ґрунту. Ми не раз спостерігали, як неглибокий горизонтальний контур у легкому ґрунті дає більше тепла, ніж погано пробурена свердловина.
Чому тема "опалення від землі" важлива і кому вона може допомогти
Ми думаємо, що опалення від землі – це не тренд, а реальна можливість знизити витрати і залежність від газу. Ця інформація допоможе тим, хто будує будинок, шукає альтернативу класичному опаленню або хоче перейти на відновлювані джерела енергії.
Читайте також про плюси і мінуси газових конвекторів
Часто задавані питання (FAQ)
Чи можна встановити опалення з під землі в уже побудованому будинку?
Так, якщо є доступ до ділянки для монтажу труб або буріння. Іноді можлива установка в уже існуючих котельнях.
Який тип ґрунту кращий для геотермального опалення?
Глинисті і вологі ґрунти віддають більше тепла. Піщані і сухі – гірше. Це враховується при розрахунках.
Наскільки шумно працює тепловий насос?
Більшість моделей працюють безшумно. Компресор можна встановити у підсобці або техприміщенні, щоб не чути його зовсім.
Що робити, якщо взимку земля промерзне?
На глибині нижче 2 м температура залишається стабільною. При правильному проектуванні промерзання не впливає на ефективність.
Скільки коштує обслуговування системи?
Приблизно 100–200 євро на рік. Включає перевірку тиску, рівня теплоносія, стану компресора і автоматики.
Чи можна використовувати систему влітку для охолодження?
Так. Багато теплових насосів мають режим реверсу і можуть працювати як кондиціонер. Це особливо зручно в заміських будинках.
Список використаних джерел
- Chiasson, A. D. (2016). Geothermal Heat Pump and Heat Engine Systems. Wiley. ISBN: 9781118961972
- VDI 4640 Blatt 1. (2020). Thermal use of the underground – Fundamentals, approvals, environmental aspects, VDI Verein Deutscher Ingenieure
- EN ISO 15875-1:2019. Plastics piping systems for hot and cold water installations – Crosslinked polyethylene (PE-X)
