Проектування продуктивної системи опалення в заміському будинку необхідно здійснювати таким чином, щоб вона була економічно вигідною, але в той же час простий у виконанні і технологічно сучасною. Стандартні рішення, при яких тепло утворюється внаслідок згоряння палива, є дорогими для власника будинку, причиною цьому служить постійне збільшення вартості електрики і газу. Крім того, традиційні способи опалення приміщення негативно позначаються на стані навколишнього середовища, для прикладу, близько 40% викиду вуглекислого газу в атмосферу утворюється внаслідок отримання тепла, такий рівень негативного впливу на навколишнє середовище в цифровому показнику співвідносимо з негативним дією, що наноситься вихлопами автомобілів. У рамках цього питання актуальним є нова система геотермального опалення приміщення.

Пошуки нестандартних рішень в галузі опалення приміщень почалося ще в 70-х рр.. минулого століття, під час енергетичних криз. Спочатку така технологія була апробована в США, в більшій частині в елітних приміщеннях. Але завдяки розвитку технологій, вартість виробництва поступово знижувалася, тому такий вид обігріву житлових приміщень в даний час став доступний для масового споживача. Крім того, як показує багаторічний досвід використання систем геотермального опалення - така конструкція відрізняється довговічністю і рентабельністю, тому попит споживача на встановлення такого типу систем неухильно зростає.

Позитивні і негативні моменти установки системи геотермального опалення в заміському будинку.
Розробка нових технологій сприяла тому, що практично кожен власник будинку тепер має можливістю акумулювати енергію землі, встановлюючи геотермальну опалювальну систему в приватному секторі. У грунті накопичується до 98% сонячної енергії, яка потрапляє на його поверхню, завдяки чому навіть у зимовий період у земляному пласті зберігається достатня кількість тепла для обігріву житлового будинку, потрібно тільки установка спеціального обладнання для того щоб скористатися накопиченої сонячною енергією. Після установки системи геотермального опалення, витрачені на установку кошти, окупляться в середньому через 5-8 років - це є негативною стороною даної технології. Вартість реалізації проекту, можливо, викличе сумніви у тих, хто планував установку недорогої системи, але до в плани власника заміського будинку капітальні витрати не входили.

Позитивною стороною системи є її доступність, так як існує повсюдна можливість використання енергії такого типу, а також її абсолютна екологічність і нешкідливість для людини. Кількість енергії необмежено, а витрати на експлуатацію та обслуговування системи дуже низькі. Геотермальна енергія не варто витрати грошових коштів, проте фінансових вкладень вимагає та енергія, яка задіяна для функціонування теплового насоса. Для отримання від трьох до п'яти кіловат тепла потрібно затратити один кіловат цієї енергії. Враховуючи, що під час роботи насоса не відбувається процесу згоряння, то система абсолютно безпечно, ризик спалаху або вибуху, як у випадку з газовими системами опалення відсутні. Обладнання житлового приміщення різними витяжними системами та димоходами, система займає дуже мало місця в приміщенні. Крім того, не потрібно спеціального приміщення або додаткового місця для зберігання палива. А завдяки універсальності системи можна не тільки опалювати житлове приміщення взимку, але і охолоджувати його в літні місяці. За умови правильного монтажу системи, вона може працювати близько 30-ти років без необхідності технічного обслуговування, в той час як інші системи потребують сервісному уваги істотно частіше.

Особливості роботи системи геотермального опалення.
Принцип роботи геотермального устаткування можна порівнювати або з роботою кондиціонера, або морозильної камери, але «навпаки». В основі конструкції знаходиться тепловий насос, розмір якого приблизно дорівнює габаритами пральної машинки, насос включений в 2 контури.
Першим контуром є видима система з радіаторів і труб, другий контур становить теплообмінник, який поміщається під землю або у воду. Циркулювати всередині контуру може або спеціальна рідина, або проста вода. У другому контурі рідина набуває температуру навколишнього простору, після чого теплоносій потрапляє в тепловий насос, який можна налаштувати і на охолодження приміщення, і на його обігрів. Тепло, вироблене насосом, при обігріві надходить у перший контур, при охолодженні у другій.

На прикладі роботи холодильника «навпаки» можна провести аналогію, порівнявши вкопаний в землю випарник з морозилкою, а змійовик холодильника - це конденсатор, який використовується для нагрівання повітря чи води. Температура конструкції нижче навколишнього середовища, з причини того, що під землею стабільно низька температура.
Виробництво теплових насосів (головних елементів геотермальних систем) в промислових масштабах стало можливим завдяки розвитку технологій рефрижераторних установок, які дозволили розробити унікальну методику з перетворення енергії землі в тепло для опалення приміщень.

Принципи пристрою контурів.
Виконати установку системи силами тільки власника ділянки складно, так як поблизу будівлі потрібно спроектувати конструкцію, що складається із замкнутої системи труб, яка поміщається на значну глибину під землю, яка іноді досягає більше, ніж кілька сотень метрів. Тип конструкції теплообмінника, а також габарити колектора залежать від ряду параметрів, серед яких основні Тепловодне грунту і глибина залягання.

Виділяють три схеми обладнання системи геотермального опалення, тобто пристрої зовнішнього контуру для акумулювання енергії.
1. Найбільш оптимальним є пристрій вертикального теплообмінника з насосом. Для реалізації такої схеми необхідно спеціальне устаткування і суттєві фінансові вкладення для буріння свердловини, що розташовується під землею на глибині від 50 до 200 метрів. У цьому випадку використовується тепло глибоко залягають грунтових вод, що володіють високою температурою. Вода проходить по тепловому насосу через теплообмінник, де віддає своє тепло, після чого скидається назад в грунтові води нижче за течією. Витрати в цьому способі установки виправдовуються результатом, оскільки термін експлуатації свердловини сягає 100 років.
2. Схожою на попередню і досить дорогої є схема облаштування в шахті глибиною 75-100 м. спеціального резервуара з антифризом, який гріється від температури грунту, після чого тепловий насос ганяє антифриз по колу. Після віддачі тепла антифриз скидається в резервуар під землею.
3. Більш проста у проектуванні схема горизонтального теплообмінника, при якій під землею розташовуються труби таким чином. Щоб вони були нижче рівня промерзання грунту взимку. Негативною стороною цієї схеми є необхідність задіяння під колектор значній площі. Для прикладу під невеликий будинок площею в 200 кв.м. потрібно зайняти площу рівну 500 кв.м. Розташування труб потрібно зробити таким чином, щоб до найближчого дерева було не менше 1,5 метрів.
4. Наступна схема застосовна в тому випадку, якщо заміський будинок розміщується не далі ніж за 100 метрів від водойми. Вона досить дешева, для здійснення проекту не вимагається проведення земляних робіт, розміщення теплообмінника має бути здійснено таким чином, щоб глибина була достатньою для НЕ промерзання, під льодом взимку повинно залишатися не менше, ніж 1-1,5 метра води до верхньої точки зонда. Переважно, щоб течії у водоймі не було, по його дну прокладають горизонтальні зонди, які поглинають тепло. Таку схему може здійснити власник заміського будинку самостійно.

Збірка зовнішнього контуру відбувається з поліетиленових труб, згідно з попередніми розрахунками співвідношення 40-50 Вт теплової енергії має припадати на 1 метр колектора. Відповідно, якщо продуктивність насоса дорівнює 10 кВт, то свердловина повинна бути довжиною близько 160-200 метрів. У деяких випадках вигідніше пробурити кілька неглибоких свердловин замість однієї великої, для того щоб у підсумку вийшла потрібна розрахункова глибина. Для того щоб зберегти ландшафт ділянки проектувальники користуються кластерної технологією, при якій здійснюється буріння свердловин в різних напрямках з однієї точки.

На закінчення статті додається відео з конкретним прикладом.
Метою даної статті було розгляд позитивних і негативних моментів системи геотермального опалення, яке є успішною альтернативою для вже традиційних способів обігріву заміського будинку.