Chauffage utilisant la chaleur de la terre. Pompe à chaleur géothermique DIY

Une maison douillette et confortable, fraîche en été et chaude en hiver, est, sans exagération, le rêve de toute personne. Il existe de nombreux types de chauffage domestique - bois, tourbe, électricité, charbon, gaz, chauffage géothermique. Mais les équipements qui fonctionnent au charbon, au gaz, à la tourbe, etc. ne peuvent pas être classés comme respectueux de l'environnement et sûrs. Et le coût d'un tel carburant varie considérablement.

Beaucoup de gens pensent que chauffage au gaz maison privée est Meilleure option. Cependant, il existe également des points négatifs. Dans certains cas, il est impossible d'installer un tel chauffage si une conduite de gaz n'est pas raccordée à votre chalet. Montage installation de gaz a besoin service permanent, stricte observance toutes les normes de sécurité, ainsi que les permis spéciaux.

Cependant, il existe une assez bonne option pour le chauffage sans gaz - c'est le chauffage domestique géothermique. Le nombre d'utilisateurs de tels systèmes augmente chaque jour, car ce type de chauffage possède de nombreux des qualités positives. Parmi les plus importants, il y a le fait qu'un tel système de chauffage est le plus économique, le plus écologique et le plus sûr.

Principe d'opération

Le système de chauffage à partir de la chaleur de la terre se compose de 3 composants principaux :

• Contour intérieur ;
• Contour extérieur ;
• Pompe à chaleur.

Beaucoup s'intéressent à la question : qu'est-ce que chauffer avec l'énergie de la terre ? La conception d'un tel système est assez difficile à comprendre, nous allons donc donner un petit exemple pour plus de clarté.

On peut dire que le système géothermique est en quelque sorte un réfrigérateur, seulement « à l'envers ».

L'évaporateur, qui joue ici le rôle d'un congélateur, est situé au plus profond des entrailles de la terre. Le condenseur, qui se présente sous la forme d'un serpentin en cuivre, sert à amener l'air ou l'eau à la température requise. La température de l'évaporateur situé sous terre est nettement inférieure à celle au-dessus de la surface.

Selon les fabricants de tels systèmes de chauffage, la température est comprise entre 5 et 8 degrés Celsius.

Principe d'opération.

L'utilisation de compresseurs robustes et fiables, ainsi que des technologies de systèmes de réfrigération innovantes, permettent de créer des manières inhabituelles la chaleur "basse qualité", située au-dessus du sol, en chaleur "haute qualité", qui est ensuite utilisée dans le chauffage géothermique d'une maison privée.

En conséquence, cela vous permet de commencer production industrielle L'élément principal de cette méthode de chauffage des locaux est la pompe à chaleur.

Les systèmes de chauffage géothermique fonctionnent sur le principe du transfert physique de chaleur vers le réfrigérant grâce à l'énergie de la terre. Approximativement le même principe de fonctionnement est mis en œuvre dans un réfrigérateur conventionnel. Plus de 75 % de la quantité totale de chaleur dégagée lors du fonctionnement d'un système de chauffage domestique est de l'énergie. environnement, qui s'accumule en outre et pénètre dans les pièces à vivre et autres locaux du chalet.

Pour cette raison, cette énergie a une remarquable capacité d'auto-guérison, grâce à quoi le système de chauffage géothermique ne cause aucun dommage à l'équilibre écologique et énergétique de notre planète.

Histoire d'apparition

La principale raison de l'apparition de tels systèmes de chauffage pour chalets est la crise énergétique qui a eu lieu dans les années 70 du siècle dernier. Au départ, seules les familles les plus élitistes et les plus riches se sont autorisées à installer un système de chauffage innovant à partir du sol.

À l'avenir, grâce au développement progressif de la science et de la technologie, ainsi qu'à l'émergence de nouvelles technologies, de tels systèmes se sont répandus, car leur coût d'acquisition ne cessait de diminuer.

Désormais, pour une famille à revenu moyen, un système de chauffage géothermique est disponible sans préjudice grave pour le budget. L'amélioration et la modernisation des équipements géothermiques sont toujours en cours, car l'installation de nouvelles unités entraîne une diminution de la consommation d'énergie et de grandes économies.

avantages

Le fonctionnement de tels systèmes de chauffage est effectué avec un combustible qualitativement nouveau et inhabituel - l'énergie des entrailles de la terre est utilisée pour la climatisation, ainsi que pour chauffer une maison privée. Cette énergie crée des conditions de vie optimales et confortables et ne pollue pas non plus l'environnement. substances dangereuses et les déchets. Le chauffage de la maison est réalisé à l'aide d'énergie gratuite, pour 1 kW d'électricité le système restitue 4-5 kW de chaleur

La géothermie fonctionne efficacement et en toute sécurité sans aucun processus de combustion, il n'y a donc aucune condition préalable pour que le système prenne feu ou explose.

Un avantage tout aussi important est qu'il n'est pas nécessaire d'acheter des hottes et des cheminées supplémentaires, qui peuvent être nécessaires pour assurer le bon fonctionnement d'autres types de systèmes de chauffage. Pendant le chauffage, les fumées et les odeurs nocives ne sont pas émises par le sol, un tel système ne fait pas de bruit inutile et, de plus, il ne prend pas beaucoup de place.

Les unités géothermiques, contrairement aux systèmes à combustible solide et à combustible liquide, sont pratiquement invisibles pour les personnes, elles ne détruisent pas l'intégrité de la façade et de l'intérieur de la maison. Inutile de perdre du temps à réfléchir à des questions telles que le stockage, la livraison et l'achat de carburant, car l'énergie de la planète est inépuisable.

Un autre fait très remarquable est qu'avec l'aide, vous pouvez chauffer les locaux en hiver ou refroidir le chalet pendant la chaleur.

Si vous avez besoin de chauffer votre maison avec la chaleur de la terre, vous devez également tenir compte de son aspect financier. Immédiatement, nous notons que le processus d'installation d'un tel système nécessitera des coûts élevés par rapport aux équipements diesel et gaz.

En revanche, on peut noter que le niveau de consommation d'électricité est bien moindre, de sorte qu'en long terme la faisabilité économique de l'acquisition d'équipements géothermiques est visible à l'œil nu. Selon les développeurs, jusqu'à cinq kilowatts d'énergie thermique seront restitués pour chaque kilowatt d'énergie électrique dépensé.

Montage

Il existe plusieurs façons de passer un minimum d'espace pour installer des pompes à chaleur:

1. fonctionnement des sondes souterraines. Pour ce faire, vous devrez exécuter un circuit spécial dans un puits profond rempli d'antigel;
2. exploitation des nappes phréatiques chaudes. Pour ce faire, vous devez forer un puits assez profond. eau souterraine sont entraînés à travers l'échangeur de chaleur, préalablement pompés par la pompe ;
3. pose de parapluies spéciaux en position horizontale sous le niveau de glaciation hivernale au fond du réservoir.

Conclusion

Notons enfin que la géothermie écologique pour le chauffage la plus efficace s'est révélée être dans un mode de fonctionnement conjoint avec " sols chauds". Cela permet au propriétaire de la maison de profiter du confort et du confort uniques, tout en économisant une bonne somme d'argent.

Le principal avantage d'une combinaison aussi inhabituelle est que le principe de chauffage uniforme de toute la pièce est assuré, empêchant la création de zones de surchauffe. Pour un an de fonctionnement, les économies réalisées grâce à l'utilisation d'un tel système de chauffage par le sol et de géothermie atteignent environ 20% par rapport aux batteries de radiateurs traditionnelles.

Le chauffage géothermique à faire soi-même est un projet bien réel qui promet de nombreux avantages aux propriétaires de maisons privées. Bien sûr, certains équipements devront être achetés prêts à l'emploi, car leur fabrication à domicile est tout simplement impossible. Mais une quantité assez importante de travail peut être effectuée de manière indépendante, sans faire appel à des spécialistes.

Des économies importantes ne sont que l'un des avantages de cette solution. Un autre "plus" est la confiance dans la qualité des matériaux et du travail effectué.

Le chauffage géothermique est utilisé pour système de chauffage.

Comme la source de chaleur principale ou supplémentaire est l'énergie terrestre.

Chauffer une maison avec la chaleur du sous-sol: qu'est-ce que c'est

Sur le territoire russe sources (thermiques) à haute température sont situés de manière extrêmement inégale, principalement loin des agglomérations, ce qui rend difficile leur utilisation à des fins de chauffage.

Avec le développement des technologies et l'introduction de nouveaux types d'équipements, pour la production d'énergie thermique, il est devenu possible d'utiliser et sources à basse température .

Entre autres, les couches souterraines situées à distance 50-100 mètres en dessous surface du sol, avoir une température positive égale à 10-12°C. Ces valeurs sont stockées indépendamment du temps, ce qui permet d'utiliser le chauffage tout au long de l'année.

Avantages systèmes de chauffage géothermique :

• économie. Les sources sont ressources renouvelables, ce qui évite les investissements financiers dans l'achat de carburant, comme c'est le cas avec les systèmes traditionnels. Il n'y aura pas de coûts supplémentaires associés au transport, au stockage du carburant.
• Sécurité. Il est peu probable que des accidents, des explosions et des incendies se produisent.
• Respect de l'environnement. Étant donné que le processus de combustion n'est pas utilisé dans un système géothermique, ses émissions inhérentes dans l'atmosphère sont exclues.
• autonomie. En présence de contrôle automatique ne nécessite pas d'intervention fréquente ou de surveillance externe constante.

Défauts:

• Considérable initial dépenses d'argent.
• travail intensif installation.
• Besoin source d'énergie électrique.

Comment fonctionne un système de chauffage géothermique ?

La chaleur pour chauffer le logement ou fournir de l'eau chaude est obtenue par transformationsà partir de l'énergie de l'environnement à l'aide d'un unité.

L'élément principal d'une installation géothermique est Pompe à chaleur, qui est connecté au circuit de chauffage interne et externe.

La structure du contour intérieur est similaire version traditionnelle chauffage (gaz, eau). Ce: tuyaux et radiateurs.

Boucle extérieure, dont la taille est beaucoup plus grande que celle interne, étant placé clandestinement, est invisible pendant son fonctionnement. Un liquide de refroidissement circule à l'intérieur. Ceci : ou eau de taureau, ou antigel généralement basé sur éthylène glycol. Et, la deuxième option est beaucoup plus préférable.

La température du caloporteur est égalisée avec la température de l'environnement lorsqu'il se trouve dans le circuit externe, puis elle est envoyée à la pompe à chaleur. Après l'avoir traversé, les masses chauffées sont dirigées le long contour intérieur.

La présence d'une pompe à chaleur est le principal facteur d'obtention d'énergie thermique, destinée à son utilisation ultérieure par le consommateur (chauffage du logement, alimentation en eau chaude).

Efficacité cet appareil peut en surprendre certains. Consommanténergie électrique en volume 1kWà la suite de leur travail "Donne" un peu plus - 4-5kW, qui a l'air très étrange.

Cela est dû à la façon dont caractéristiques de conception dispositif, et le fait qu'en plus de l'électricité, il utilise l'énergie thermique de la terre comme une énergie supplémentaire (même à basse température du sol).

La pompe à chaleur est capable de fonctionner toute l'année et fonctionnent tout au long 15-25 ans.

Noter! Certains experts affirment que compte tenu du frottement ou de l'usure, période en temps réel systèmes sans arrêter de conduire travaux de réparation est environ 10 ans.

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Installation de bricolage

Avant de franchir une telle étape, comparer les possibilités avec le volume et la complexité de tous les travaux nécessaires pour installer un système géothermique.

Calcul des coûts

Le calcul du coût d'un dispositif de système géothermique est calculé par rapport à :

• acquisitions pompe à chaleur certain pouvoir;
• prix totaux pipeline, selon la puissance de la pompe ;
• production de produits connexes travaux de terrain(forage de puits, creusement de tranchées), ainsi que le coût de pose des réseaux ;
• mise en place et raccordement pompe à chaleur.

Photo 1. Modèle de pompe à chaleur géothermique Vitocal 300-W Pro avec entraînement électrique pour le chauffage, fabriqué par Viessmann.

Le calcul inclut également l'achat d'une pompe à chaleur dont le prix varie selon la puissance et le fabricant.

Modèles de puissance dans la région 4-5kW sera évalué en 3-7 mille. e. Puissance de l'appareil 5-10kW frais 4-8 mille. e. Par 10-15kW— 5-10 mille. e.

Emplacement du collecteur

Il y a une division par méthode d'installation contour extérieur (collectionneur). À terrain il peut être placé verticalement ou horizontalement. dans le sol réservoir— horizontalement. Chacun de ces cas a ses propres avantages et inconvénients.

Type vertical

Lors de la construction d'une installation verticale, il est nécessaire de percer puits d'une profondeur de 50 à 200 mètres. C'est-à-dire à une couche ayant une température élevée. L'une des mines, qui s'appelle débit, sert à prélever de la chaleur.

Le liquide de refroidissement monte, grâce à la pompe, puis il y a une alimentation des tuyaux et des radiateurs du circuit interne.

Renvoyer, après avoir parcouru tout le cycle, le liquide de refroidissement déversé dans une autre mine retour aux couches souterraines.

On pense que la durée de vie d'une telle plante est d'environ des centaines d'années.

Lors de la disposition d'un collecteur de type vertical avec deux arbres l'efficacité de son utilisation pour chauffer une maison privée est réduite, car il faudra quantité importante d'électricité. C'est option appropriée pour l'installation du système "plancher chaud".

Avec plus économique groupe méthode, le nombre de puits augmente, mais leur profondeur diminue.

Pour une installation verticale, il existe également une option qui permet de renforcer le conteneur (réservoir) contenant l'antigel, à 100 m de profondeur. Le mouvement continu de ce liquide, chauffé à partir du sol, fournit une pompe à chaleur.

Si vous n'envisagez pas l'option de forer des puits pour une structure verticale, qui nécessite des compétences et de l'équipement, le travail peut être effectué de manière indépendante.

Échangeur de chaleur horizontal

Pour installer un échangeur de chaleur horizontal (type), cela demandera un peu d'effort, mais la puissance calorifique dans ce cas sera moindre. Excavation nécessaire pour construire excavation sous le point de congélation. Le pipeline du contour externe est posé dans les tranchées creusées, puis toute la structure est à nouveau recouverte de terre.

La température de la couche de sol sera beaucoup plus basse et la longueur plus longue que lors de l'utilisation d'un échangeur de chaleur de type vertical. Carré environ le double de pièce à chauffer.

On sait que la géothermie est la chaleur de la Terre, et le concept de « géothermie » est souvent associé aux volcans et aux geysers. En Russie, l'énergie géothermique est principalement utilisée à l'échelle industrielle, par exemple, il existe des centrales électriques d'Extrême-Orient qui fonctionnent sur la base de la chaleur de notre planète.

Beaucoup sont sûrs que faire du chauffage géothermique à la maison de leurs propres mains est quelque chose qui sort du domaine de la fantaisie. N'est-ce pas? Mais ce n'est absolument pas vrai ! Avec développement technologies modernes l'usage domestique de "l'énergie verte" est devenu bien réel.

Nous parlerons des principes du chauffage alternatif, de ses avantages et de ses inconvénients, comparerons avec systèmes traditionnels chauffage. Vous apprendrez également comment positionner l'échangeur de chaleur et comment installer le chauffage géothermique de vos propres mains.

Lorsque la crise pétrolière a éclaté dans les années 70 du siècle dernier, un besoin brûlant s'est fait sentir en Occident. C'est à cette époque que les premiers systèmes de chauffage géothermiques ont commencé à voir le jour.

Aujourd'hui, ils sont largement utilisés aux États-Unis, au Canada et dans les pays d'Europe occidentale.

Galerie d'images

À propos des sources de chauffage géothermique

Pour le chauffage géothermique, les sources d'énergie thermique terrestre suivantes peuvent être utilisées :

• haute température;
• basse température.

Les sources thermales, par exemple, appartiennent à celles à haute température. Vous pouvez les utiliser, mais leur portée est limitée par l'emplacement réel de ces sources.

Si en Islande ce type d'énergie est activement utilisé, alors en Russie les eaux thermales sont loin d'être colonies. Ils sont plus concentrés au Kamtchatka, où les eaux souterraines sont utilisées comme caloporteur et fournies aux systèmes d'eau chaude.

Le contour extérieur semble beaucoup plus grand que le contour intérieur, bien que ses dimensions ne puissent être estimées que pendant la période de planification et d'installation. Pendant le fonctionnement, il est invisible, car il est souterrain ou sous l'eau. A l'intérieur de ce circuit circule de l'eau ordinaire ou de l'antigel à base d'éthylène glycol, ce qui est de loin préférable.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

S'il vous est plus facile de percevoir les informations visuelles, cette vidéo vous permettra de voir de vos propres yeux exactement comment fonctionne le système géothermique, ainsi que d'en savoir plus sur qui et pourquoi ce type de chauffage est bénéfique.

Nous vous invitons à visionner une courte vidéo dans laquelle le propriétaire d'un collecteur de sous-sol horizontal parlera de ses impressions sur son fonctionnement. De plus, après avoir visionné cette vidéo, vous découvrirez les coûts permanents associés à l'exploitation d'un système de chauffage géothermique.

Chaque propriétaire d'une maison privée choisit lui-même d'acheter les services d'organisations fournissant des ressources ou de ne compter que sur lui-même. Ce faisant, il est guidé par toute une liste de considérations.

Avez-vous quelque chose à ajouter ou avez-vous des questions sur le chauffage géothermique d'une maison privée ? Vous pouvez laisser des commentaires sur la publication. Le formulaire de contact se trouve dans le bloc du bas.

Le problème de l'aménagement d'un système de chauffage de haute qualité pour une maison privée nécessite à chaque fois solutions non standard. Les types de chauffage bien connus qui génèrent de la chaleur lors de la combustion du combustible sont depuis longtemps reconnus comme économiquement non rentables. Une nouveauté qui commence activement à devenir populaire est le chauffage domestique géothermique à faire soi-même. Avec la hausse des prix de l'électricité et du gaz, la plupart envisagent de plus en plus cette option, bien qu'il soit assez compliqué dans la conception et l'installation.

L'énergie géothermique est généralement utilisée à l'échelle industrielle, par exemple dans Extrême Orient certaines centrales électriques fonctionnent sur la base de la chaleur de l'intérieur de la terre. Pour beaucoup, l'idée d'un chauffage domestique géothermique à faire soi-même frise les romans de science-fiction sur l'avenir. Mais c'est loin d'être vrai ! Grâce au développement des technologies actuelles, cela est devenu possible.

Terre même dans heure d'hiver ne gèle pas. Cette fonction est utilisée par les équipes d'installation qui posent le pipeline sous le point de congélation. Étonnamment, la température dans ces couches de la terre descend rarement en dessous de +5 +7 ° C. Est-il possible pour la terre d'accumuler de la chaleur, puis de l'extraire et de l'utiliser pour chauffer le liquide de refroidissement ? Naturellement!

Mais avant de mettre en place un chauffage alternatif d'une maison individuelle utilisant la chaleur du sol, il est nécessaire de traiter les problèmes suivants :

1. Recevoir de la chaleur - il sera nécessaire de collecter de l'énergie thermique pour son transfert ultérieur vers un dispositif de stockage spécial.
2. Chauffage caloporteur. L'antigel chauffé doit transférer de l'énergie thermique au liquide circulant dans le système de chauffage et à l'eau chaude.
3. L'antigel refroidi doit être ramené à l'échangeur de chaleur pour un chauffage ultérieur.

Pour résoudre ces problèmes, une pompe géothermique a été développée qui utilise la chaleur de la terre. Ce dispositif permet d'extraire la quantité d'énergie thermique nécessaire, suffisante pour produire un grand nombre de chauffer et utiliser comme source principale soit équipement supplémentaire pour le chauffage.

Le chauffage géothermique de la maison utilise le principe de fonctionnement similaire au climatiseur en mode chauffage. L'élément principal est, dont les dimensions sont approximativement similaires aux dimensions Machine à laver, cet élément comprend deux contours.

Le premier circuit (interne) ressemble au système de chauffage d'une maison privée qui nous est déjà familière dans une conception qui comprend des tuyaux et des radiateurs ordinaires. Le second (externe) est un échangeur de chaleur situé sous terre ou sous l'eau. Ce circuit peut faire circuler à la fois de l'eau ordinaire et un liquide spécial additionné d'antigel.

Un circuit externe dans lequel circule le liquide de refroidissement (eau), qui reçoit la température de l'environnement, après quoi il entre dans la pompe à chaleur, qui peut être configurée à la fois pour le chauffage et la climatisation. La chaleur qui s'accumule dans la pompe pendant le chauffage est transférée au circuit interne et pendant le refroidissement - au circuit externe.

Des collecteurs d'eau sont montés dans les couches inférieures du sol, au fond d'une rivière ou d'un lac, à travers lequel circule l'antigel. Les capteurs libèrent du froid et absorbent de la chaleur. À l'aide d'une pompe, l'antigel monte. À réservoir tampon un échange de chaleur a lieu. L'antigel chauffé transfère l'énergie thermique au liquide de refroidissement ou chauffe l'eau. L'antigel refroidi retourne vers les collecteurs.

Il existe des unités capables de chauffer indépendamment de grandes pièces, les autres sont utilisées comme équipement auxiliaire pouvant fournir de 50% à 75% de la demande de chaleur d'une pièce.

Avantages et inconvénients du chauffage souterrain

La découverte de nouvelles technologies permet à presque tous les propriétaires d'utiliser le potentiel énergétique de la terre, ouvrant la possibilité d'utiliser un système de chauffage domestique géothermique dans le secteur privé. Le sol peut accumuler 98 % de l'énergie solaire, qui se dissipe en surface.

Grâce à ce phénomène, même en hiver, une grande quantité de chaleur est stockée dans l'épaisseur de la terre, capable de chauffer les maisons, il suffit de la diriger dans la bonne direction à l'aide de équipement spécial.

Les aspects positifs de ce type de chauffage :

1. Il n'y a pas de processus de combustion. Ce système il est complètement ignifuge, grâce auquel la maison est protégée contre l'apparition d'incendies pouvant survenir en raison d'un système de chauffage avec une méthode de combustion de carburant. Il n'est pas nécessaire de chercher un endroit pour stocker le carburant, sa préparation ou sa livraison.
2. Confort sonore. La pompe à chaleur fonctionne presque silencieusement.
3. Avantage économique important. Pendant le fonctionnement du système, aucune subvention monétaire supplémentaire n'est nécessaire. Le chauffage annuel est assuré par processus naturels que vous n'avez pas besoin d'acheter. Naturellement, l'électricité est nécessaire au fonctionnement d'une pompe à chaleur, mais en même temps, la quantité d'énergie produite est bien supérieure au coût de la consommation d'électricité.
4. facteur environnemental. Le chauffage géothermique d'une habitation privée de banlieue est la solution la plus respectueuse de l'environnement. Du fait que le processus de combustion est exclu, l'émission de divers produits de combustion dans l'atmosphère est exclue.
5. La compacité du système. Il n'est pas nécessaire de construire ou d'attribuer une pièce séparée pour la chaufferie. Il suffit d'une pompe à chaleur, qui peut être installée, par exemple, au sous-sol. Le contour le plus grand en termes de volume sera sous l'eau ou la terre, il n'y aura donc pas besoin de le masquer.
6. Multifonctionnalité. Un tel système peut être utilisé à la fois pour le chauffage et le refroidissement. Essentiellement, il jouera non seulement le rôle d'un appareil de chauffage, mais également d'un climatiseur.
7. La disponibilité de cette ressource presque partout dans le monde, en plus des faibles coûts d'exploitation et de maintenance de ce système.

Une ressource telle que l'énergie géothermique est en fait gratuite, les principales dépenses consistent à payer l'électricité, nécessaire au fonctionnement de la pompe à chaleur. En dépensant 1 kW d'électricité, vous pouvez obtenir 3 à 5 kW d'énergie thermique.

Il est à noter que le prix du chauffage géothermique est assez élevé. Cet équipement est rentabilisé en 5 à 8 ans environ. Ceci est répugnant pour beaucoup de ceux qui vont installer un équipement peu coûteux mais assez efficace pour chauffer leur maison, mais qui ne sont pas prêts à dépenser suffisamment beaucoup d'argent pour l'achat de matériel.

Équipement géothermique nécessaire

Le chauffage de la terre fonctionne en absorbant et en libérant son énergie et repose sur l'utilisation d'équipements spéciaux. Ces appareils accumulent la chaleur de l'environnement et la transfèrent au liquide de refroidissement du système de chauffage d'une maison privée. Pour cela, les appareils de chauffage suivants sont utilisés:

1. Évaporateur - placé profondément sous terre pour accumuler l'énergie thermique qui se trouve dans l'environnement.
2. Condenseur - amène le liquide non gelant à la température souhaitée.
3. Géothermie station de pompage- est responsable de la circulation du fluide caloporteur dans le circuit et contrôle le fonctionnement de toute l'installation de chauffage.
4. Réservoir tampon - concentre le liquide non gelé chauffé en un seul endroit pour le transfert ultérieur de l'état thermique. A l'intérieur se trouve un réservoir qui contient l'eau du circuit et un serpentin à l'intérieur duquel circule de l'antigel chauffé.

Maintenant, il est devenu encore plus clair comment fonctionne la géothermie, grâce à laquelle une maison privée est chauffée avec la chaleur de la terre ou du milieu aquatique.

A noter que les performances de la pompe à chaleur dépendent de la température du milieu dans lequel est placé l'échangeur de chaleur. Dans ce cas, les habitants du Kamtchatka ont beaucoup de chance, car il y a beaucoup de geysers ici.

Avant d'installer des équipements de chauffage thermique, il est nécessaire de procéder à une exploration géologique. Si la source de chaleur est située sur le site près de la maison, il est préférable de créer un réservoir à cet endroit et de placer l'échangeur de chaleur au fond. Ensuite, le chauffage géothermique d'une maison privée sera rentable beaucoup plus tôt.

Schémas de découplage de base

Il existe trois schémas pour organiser le chauffage alternatif thermique, c'est-à-dire équiper un circuit d'accumulation d'énergie thermique:

1. La tuyauterie la plus efficace est considérée comme un système vertical avec une pompe de forage. Cependant, la disposition d'un tel contour nécessite l'utilisation d'équipements spéciaux et le forage de puits d'une profondeur de 50 à 200 mètres. Où Par ici justifie la dépense, puisque la durée de vie du puits est d'environ 100 ans.
2. Moins coûteuse et plus simple est la tuyauterie horizontale, dans laquelle les tuyaux sont sous une couche de terre en dessous du niveau de congélation du sol. Le principal inconvénient de cette option est que le contour occupe un très grand périmètre. Par exemple, pour un bâtiment d'une superficie de 180 m². 450 m² espace libre sur le site afin que l'arbre le plus proche soit à deux mètres des tuyaux.
3. Le moyen le moins cher et le plus pratique consiste à placer l'échangeur de chaleur à une profondeur suffisante du réservoir pour que le sol n'y gèle pas. L'agencement d'un tel système ne nécessite pas le travail d'équipements spéciaux coûteux. Cette option est la plus optimale pour créer un chauffage géothermique à la maison, à condition que le réservoir ne soit pas à plus de 100-120 mètres du bâtiment.

Le circuit externe est assemblé à partir de tuyaux en polyéthylène, avec le calcul du rapport de 40-50 W d'énergie thermique par mètre de collecteur. Ainsi, avec une puissance d'équipement de pompage de 10 kW, il faudra équiper un puits d'une profondeur d'environ 165-195 mètres. Pour obtenir la longueur estimée souhaitée, au lieu d'un puits, 2-3 puits moins profonds peuvent être forés à partir d'un point, mais dans des directions différentes, c'est-à-dire par la méthode des grappes.

Comment le faire soi-même ?

Il est assez difficile, mais tout à fait possible, de faire soi-même du chauffage géothermique, un semblant de centrales électriques (geoPP). Une rangée avec une maison, vous devez construire une structure à partir d'une tuyauterie fermée et la placer à une profondeur considérable. La taille du collecteur et la conception de la bobine dépendent du degré de conductivité thermique et de la profondeur du sol. Si vous entreprenez l'installation de chauffage géothermique à la maison de vos propres mains, il est préférable d'acheter le circuit externe prêt à l'emploi.

Pour créer les conditions minimales de fonctionnement d'un système géothermique, les conditions suivantes doivent être remplies :

1. La température de la couche de sol où sera situé le circuit de tuyauterie ne doit pas descendre en dessous de +5°C.
2. Tout au long de la tuyauterie antigel, une isolation doit être faite pour protéger le circuit du gel.
3. Le chauffage thermique du bâtiment est réalisé après des calculs minutieux et la création du projet.

Compte tenu de ces exigences, il devient clair que le chauffage géothermique peut être efficace. Cependant, pour les régions du nord, l'utilisation d'une telle installation est justifiée pour chauffer des bâtiments d'une petite surface - jusqu'à 200 m².

Considérez uniquement les moyens de créer un chauffage géothermique horizontal à la maison avec vos propres mains sous le sol ou l'eau. Le montage vertical du collecteur est beaucoup plus difficile et très coûteux.

Une pompe à chaleur ne prend pas beaucoup de place, car cet équipement est de taille comparable à une chaudière classique. Relier le dépôt au contour intérieur du bâtiment n'est pas non plus difficile. La tâche principale est d'équiper le contour extérieur.

Il est préférable d'installer le collecteur dans un étang à une distance maximale de 100 mètres. Il est nécessaire que la superficie de l'étang soit supérieure à 200 m² et que la profondeur soit d'au moins 3 à 3,5 mètres. Si vous n'avez pas le droit d'utiliser ce réservoir, vous devrez d'abord obtenir l'autorisation d'installer l'équipement nécessaire.

Si l'étang se trouve dans votre propriété, alors il ne vous sera pas difficile de le vider pendant un certain temps afin de poser et de fixer les tuyaux en spirale à son fond sans aucun problème. Les fouilles consistent uniquement à creuser une tranchée nécessaire au raccordement d'un circuit extérieur à une pompe géothermique. Ayant tout terminé travaux d'installation, le réservoir peut être à nouveau rempli.

Si votre site n'a pas encore d'espaces verts et de nombreuses structures, vous pouvez concevoir une manière horizontale de placer l'échangeur de chaleur sous terre. Pour ce faire, vous devez calculer la surface que le futur collecteur occupera, en tenant compte des paramètres indiqués ci-dessus: 250-300 m². contour pour 100 m² zone de construction.

S'il y a des arbres et des bâtiments temporaires sur votre site, mais que vous voulez vraiment faire du chauffage géothermique horizontal, alors toutes les structures et les espaces verts devront être abattus et démolis. Le processus est complexe, chronophage, mais nécessaire.

La technologie de chauffage des bâtiments avec de la chaleur souterraine est très courante en Occident, car les résidents pays de l'Ouest savoir comment faire des investissements à long terme qui rapportent en 5-10 ans. Dans notre pays, il n'y a pas beaucoup de gens prêts à payer environ 20 000 $ pour l'aménagement d'un tel système. Cependant, le chauffage géothermique alternatif d'une maison privée devient de plus en plus populaire.

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L'énergie de la terre pour chauffer une maison est actuellement rarement utilisée - la plupart des gens préfèrent utiliser des sources d'énergie traditionnelles. Mais les prix du carburant augmentent constamment et les réserves de gaz, de charbon et de pétrole s'épuiseront un jour, même après de nombreuses années. Pour cette raison, il devient nécessaire de rechercher sources alternatives chaleur, en particulier - la chaleur de la terre pour le chauffage domestique.

Chauffer une maison avec la chaleur de la terre est plus préférable en comparaison avec le solaire et l'énergie éolienne. En Europe, les systèmes solaires sont déjà largement répandus, permettant d'utiliser les rayons du soleil pour chauffer une maison et chauffer l'eau (lire aussi : ""). Cependant, leur utilisation est limitée - si dans les pays au climat chaud, ils suffisent à chauffer complètement le logement, alors dans les régions au climat tempéré, il y a trop de jours nuageux. De plus, les capteurs solaires doivent avoir une grande surface et un stockage de chaleur volumineux, et par conséquent, la création d'un système de chauffage coûte cher (lire: "").

Cela ne fait pas de mal non plus d'avoir une source de chaleur supplémentaire en cas d'intempéries prolongées. L'énergie éolienne n'est pas non plus la meilleure option: sa force change et les plis en relief contribuent à la formation de lieux au calme constant.

Si vous utilisez la chaleur de la terre pour chauffer la maison, une source d'énergie supplémentaire n'est pas nécessaire - n'importe quel jour, le sol à une profondeur de plusieurs mètres maintient une température constante. Plus la profondeur d'immersion de la pompe géothermique est grande, plus la température du sol est élevée et, par conséquent, l'efficacité du chauffage (plus de détails : ""). Cependant, vous devez vous rappeler de la profondeur de congélation - dans différentes régions elle est différente.

Pompes géothermiques qui utilisent la chaleur de la terre pour chauffer la maison

Le chauffage à partir de l'énergie de la terre est dû à un dispositif spécial - une pompe géothermique.

Le principe de son fonctionnement est similaire au réfrigérateur:

• le réfrigérant gazeux est comprimé par le compresseur, et en même temps il est très chaud ;
• le réfrigérant passe à travers l'échangeur de chaleur, dégageant un excès de chaleur et refroidissant pour température ambiante;
• après refroidissement, cette substance entre dans le circuit de refroidissement du congélateur, où elle se détend ensuite. À la suite du changement état d'agrégation de liquide à gazeux, le fluide frigorigène se refroidit brusquement et refroidit tout ce qui l'entoure ;
• puis il retourne au compresseur et le cycle se répète à nouveau.

De même, le chauffage de la maison avec l'énergie de la terre se produit. Par exemple, un réfrigérateur prend la chaleur d'un objet froid et la transfère à un objet chaud, ainsi la chaleur est transférée du congélateur vers température inférieure à zéro dans la pièce. La quantité d'énergie pompée est plusieurs fois supérieure à l'électricité consommée par le compresseur.

Le chauffage à partir de la chaleur de la terre est différent haute efficacité – Energie thermique trois fois la quantité d'électricité consommée. Si l'on compare une pompe à chaleur avec un réfrigérateur, alors dans ce cas le sol, qui a une température constante, remplace le congélateur.

Lors de la création d'un système de chauffage, il est nécessaire d'installer non seulement des radiateurs pour le transfert de chaleur, mais également un échangeur de chaleur du deuxième côté du circuit, qui prélèvera la chaleur du sol.

Les collecteurs sont de deux types :

• vertical;
• horizontal.

Avant de commencer à utiliser la chaleur du sol pour chauffer votre maison, vous devez décider du type de collecteur. À quoi ils ressemblent, vous pouvez le voir sur la photo.

Collecteurs verticaux pour chauffer une maison à partir du sol

Le plus souvent, de tels collecteurs sont utilisés - ils sont immergés dans le sol à une profondeur de plusieurs dizaines de mètres. Pour ce faire, à une distance insignifiante de la maison Bouriates La bonne quantité puits, puis des tuyaux (généralement en polyéthylène réticulé) y sont placés. À une telle profondeur, la température du sol reste élevée et stable, respectivement, chauffer une maison privée avec la chaleur de la terre est très efficace. Avec cette option, les collecteurs ne nécessitent pas une grande surface.

Cependant, il faut tenir compte d'un inconvénient important de ce schéma: le chauffage à partir des entrailles de la terre coûte cher. Bien sûr, les coûts initiaux seront amortis plus tard, mais toutes les familles ne peuvent toujours pas se permettre de telles dépenses. Le coût du forage est élevé, et il faudra beaucoup d'argent pour faire plusieurs puits de 50 mètres de profondeur.

Collecteurs horizontaux pour chauffer la maison avec la chaleur de la terre

Ils sont utilisés dans les régions au climat relativement chaud, où la profondeur de gel du sol ne dépasse pas 1 à 1,5 mètre. Dans ce cas, il est beaucoup plus facile d'organiser le chauffage d'une maison à partir du sol, car vous pouvez creuser vous-même des tranchées et le coût des travaux diminuera considérablement.

Mais un tel schéma présente également des inconvénients. Tout d'abord, il n'est pas si facile de se chauffer par le sol de ses propres mains : par exemple, pour une maison d'une superficie de 275 « carrés », il faudra poser 1200 mètres de tuyaux dans des tranchées . Outre le fait que vous devez passer beaucoup de temps à creuser des tranchées, les tuyaux occuperont également une grande surface. Il est impossible d'utiliser ce site, par exemple, pour un jardin ou un potager : les racines des plantes vont geler du fait des caractéristiques du collecteur.

Ainsi, se chauffer avec l'énergie de la terre est une bonne idée, mais très difficile à mettre en œuvre. Similaire est le cas avec chauffage solaire. C'est pour cette raison que les sources d'énergie alternatives ne sont pas largement utilisées aujourd'hui.

Collecteurs d'air

Le chauffage souterrain d'une maison privée peut également être mis en œuvre à l'aide de capteurs à air. C'est un moyen plus facile que les deux précédents.

Pour chauffer l'air de la pièce jusqu'à température confortable, requis une certaine quantité de Chauffer. Plus la température initiale est basse, plus les coûts sont élevés. À l'aide d'un système de ventilation et de la chaleur obtenue du sol, il est possible d'augmenter gratuitement la température de l'air dans la maison. Le chauffage avec la chaleur de la terre dans ce cas est très simple.

Pour organiser un système de chauffage, vous avez besoin de:

• amener la prise d'air de ventilation sous le niveau de gel du sol;
• posez un collecteur courbe, droit ou multitubes à l'aide de tuyaux d'égout(le formulaire est choisi en fonction du site, pour chaque mètre carré la superficie de la maison doit représenter 1,5 mètre du collecteur);
• faire une sortie d'air à l'extrémité la plus éloignée du collecteur de la maison, en amenant le tuyau à une hauteur d'au moins 1,5 mètre du sol et en l'équipant d'un déflecteur parapluie (bien sûr, le flux d'air dans la maison sera forcé .

Dans ce cas, le chauffage au sol ne pourra pas entièrement fournir de la chaleur à la maison.

Cependant, il offre la possibilité de mettre en œuvre deux idées :

1. L'air entrant par la ventilation peut être réchauffé par n'importe quel appareil de chauffage (générateur de chaleur à gaz, solaire, électrique, etc.) puis dilué dans les pièces à l'aide conduits d'aération. Un tel chauffage par le sol ne sera pas totalement gratuit, mais les coûts diminueront tout de même : ce ne sera pas l'air froid de la rue qui sera chauffé, mais celui qui s'est déjà réchauffé à environ +10 degrés. Vous pouvez économiser particulièrement bien si les hivers de la région sont froids.
2. L'air chauffé au sol peut être utilisé pour souffler l'unité extérieure d'un climatiseur conventionnel ou d'une pompe à chaleur air-air. Tout appareil de cette classe pourra fonctionner efficacement à une température d'environ +10 degrés. La complexité de mise en œuvre réside uniquement dans la fourniture du débit d'air souhaité. De ce fait, l'air est chauffé par la chaleur du sol, pénètre dans la pompe à chaleur et est rejeté à l'extérieur de la maison.

Le chauffage au sol est une bonne alternative aux modes de chauffage traditionnels, mais il n'est pas répandu actuellement (lire aussi : ""). Cela est principalement dû à la complexité de l'installation et aux coûts initiaux élevés. La meilleure option fore des puits et y place des tuyaux, mais un tel système de chauffage est trop coûteux. D'autre part, il permet de chauffer la maison en utilisant une source de chaleur gratuite.

De plus, il ne faut pas oublier que cette option de chauffage est écologique et très efficace, car la température du sol à plusieurs dizaines de mètres de profondeur reste constante.

Vidéo sur la façon d'utiliser la chaleur de la terre pour chauffer votre maison :