Тепло земли – один из альтернативных источников энергии. Поскольку температура на глубине нескольких метров остаётся стабильной вне зависимости от времени года, геотермальная энергия успешно используется для отопления, охлаждения и вентиляции помещений.
Геотермальные системы применяются в мире уже около 70 лет. Особенно широко они распространены в США и Швеции, где с их использованием осуществляются проекты постройки новых домов.
Как это работает
Под землёй помещается геотермальный насос. По системе специальных трубок циркулирует хладагент фреон. На глубине он нагревается. Затем он попадает в тепловой насос, где для извлечения тепла из флюида используется электричество. В результате тепло, полученное из недр земли, приумножается, и температура в доме становится комфортной. После этого охлаждённый флюид продолжает движение по новой.
В таком случае помещение отапливается гораздо эффективнее, чем если бы для этого применялось только электричество. В жаркий период, когда температура под землёй ниже, чем на поверхности, этот процесс легко обратить в охладительный.
Принцип работы геотермального отопления иногда сравнивают с работой холодильника: продукты хранятся в прохладе, а тепло отводится на заднюю стенку с внешней стороны. Функционирование морозильной камеры в 40-х годах ХХ века вдохновило изобретателя Роберта Вебера на применение тепловых насосов сначала для нагревания воды, а потом для отопления. Широкое применение тепловых насосов вызвал энергетический кризис, и в 1970-е годы их начали активно использовать для обогрева.
Что для этого потребуется
Чтобы поместить извилистую трубку с антифризом, нужна будет скважина примерно 100 метров в глубину. В этом случае конструкция будет располагаться вертикально. Второй вариант – уложить трубку змейкой горизонтально на глубине 1.5-2 метров, если позволяет площадь участка (для этого необходимо больше места вширь). Правда это решение хорошо, если земля при данном климате сильно не промерзает.
Плюсы геотермальных систем
— Позволяют сэкономить.
Насос выделяет очень много тепла, а электричества потребляет ничтожно мало. Для обогрева дома площадью 200 м2 с помощью геотермального отопления в суровую зиму потребуется мощность всего 2 кВт, равная одному электрочайнику или утюгу. Если рассматривать обычный электрический котёл, то здесь уже необходима мощность в 10 раз больше.
Да, придётся потратиться на установку (на весь процесс уйдёт около миллиона рублей). Зато средняя сумма коммунальных платежей на год будет равна 10-19 тысячам. По отношению к другим видам отопления (электрический, газовый, дизельный, твёрдо-топливный котлы, центральное отопление) система окупается за 2-6 лет.
— Как правило, служат десятилетиями (в среднем срок эксплуатации теплового насоса до его капитального ремонта — 50 лет).
— Могут регулировать температуру не только воздуха, но и воды.
— Работают бесшумно.
Возможные проблемы
Поскольку для установки геотермальных систем необходимы траншеи, есть риск вызвать изменения в естественном состоянии грунта. Речь идёт скорее о случаях, когда монтируются обширные системы, призванные обеспечить целые жилые комплексы. Например, в историческом центре города Штауфен-им-Брайсгау на юге Германии после появления масштабной геотермальный системы начался подъём грунта и город начал буквально расти. Поэтому, прежде чем воплощать подобные большие проекты, важно максимально исследовать инфраструктуру и особенности почв.
Текст подготовила Юлия Коваленко
