Подземное геотермальное отопление дома теплом земли

Поиски альтернативных источников энергии привели к изобретению устройств, которые способны аккумулировать тепло, в большом количестве находящееся в окружающей среде человека. Солнечные лучи, гейзерные источники, грунт — все это в той или иной степени может удовлетворить потребности в нагреве теплоносителя для системы отопления и ГВС.

Хотя геотермальное отопление за счет тепла земли является относительно новым направлением, перспективы такого решения очевидны. Благодаря установке специального оборудования появляется возможность получения дешевого, практически бесконечного типа тепловой энергии.

Как получить тепло в дом из земли

Земля даже в зимний период времени не промерзает полностью. Этой особенностью пользуются монтажные бригады, прокладывающие трубопровод ниже точки замерзания. Удивительно, но температура этих слоев редко опускается ниже, чем +5 +7°C градусов.

Можно ли воспользоваться способностью земли аккумулировать тепло, извлечь его и использовать для нагрева теплоносителя? Конечно! Но чтобы сделать альтернативное отопление частного дома с помощью тепла земли возможным, потребуется решить следующие проблемы:

- Получение тепла — понадобится аккумулировать тепловую энергию и направить ее в аккумулирующий резервуар.

- Нагрев теплоносителя. Нагретый антифриз должен передать тепловую энергию жидкости, которая циркулирует в системе отопления и ГВС.

Остывший антифриз необходимо отвести обратно к теплообменнику для дальнейшего нагрева.

Чтобы решить эти вопросы был разработан геотермальный насос с использованием тепла земли. Геотермальный тепловой насос позволяет извлечь количество тепла, которого более чем достаточно для производства большого количества тепла и использования в зависимости от конструкции и месторасположения дома в качестве основного или дополнительного отопительного оборудования.

Как работает геотермальное отопление дома, принцип работы

Подземное глубинное отопление из земли, это больше не фантастика. Такие установки можно спокойно купить в России. Причем геотермальные установки в состоянии работать как в условиях Севера, так и в южных широтах. Но какой принцип они используют в своей работе?

Еще в прошлом столетии был отмечен факт, что при испарении определенные типы жидкостей способны охлаждать поверхность. Именно это происходит когда протирают спиртом кожу перед уколом или поливают асфальтированную площадку, нагретую под солнцем. Этот принцип был взят в качестве основы для разработки холодильного оборудования.

Дальше возникла идея почему бы не пустить процесс охлаждения в обратную сторону и не получить вместо холодного горячий воздух. Большинство современных кондиционеров в состоянии не только охлаждать воздух в помещении, но и работать на его нагрев. Но недостатком таких устройств является то, что они ограничены температурой окружающей среды. Так, после того как отметка достигает -5 градусов, они прекращают работать.

Геотермальные насосы для отопления частных домов от земли полностью лишены такого недостатка, хотя используют принцип, во многом напоминающий работу кондиционера на нагрев помещения.

Как устроено геотермальное отопление

Как уже отмечалось, геотермальная система отопления из недр земли, во многом напоминает работу кондиционера в режиме нагрева. Что происходит в этот момент?

- В нижних слоях грунта, на дне реки или озера устанавливают водяные коллекторы, по которым циркулирует антифриз. Коллекторы поглощают тепло и высвобождают холод.

- Нагретый антифриз с помощью насоса поднимается наверх.

- В буферном баке происходит теплообмен. Нагретый антифриз отдает тепловую энергию теплоносителю или нагревает воду.

Остывший антифриз поступает обратно к коллекторам.

Геотермальное оборудование для использования тепла земли

Принцип работы глубинной системы отопления дома, за счет энергии земли, основан на применении особого оборудования. Оно выполняет следующие функции: аккумулирует тепло окружающей среды, передает его теплоносителю системы отопления. Для этого используют следующие узлы:

- Испаритель — находится глубоко под землей. Функция испарителя заключается в том, чтобы поглотить тепловую энергию, находящуюся в окружающем грунте.

- Конденсатор — доводит антифриз до необходимой температуры.

- Тепловой насос — циркулирует антифриз в системе. Осуществляет контроль над работой всей установки.

Буферный бак — собирает нагретый антифриз в одном месте, для передачи энергии теплоносителю. Состоит из внутреннего бака, в нем находится вода из системы отопления и внутренний змеевик, по которому движется нагретый антифриз.

Монтаж и установка геотермального отопления

Основная сложность относительно монтажа геотермального оборудования связана с установкой контура теплообменника в грунте-земле. Хотя в интернете можно найти большое количество советов как выполнить эти работы самостоятельно, практика показывает, что большинство советов невозможно применить без специального профильного образования, следовательно, все работы должны выполнять профессиональные монтажники, являющиеся представителями производителя.

После обращения к специалистам, геотермальные системы отопления частных домов за счет тепла земли устанавливаются в следующие несколько этапов:

1. Выезд инженера на дом . Во время первого визита берутся пробы грунта, определяются особенности местности и принимается решение о наиболее эффективном монтаже геотермальной системы. На эффективность установки может влиять также источник предполагаемого тепла. Более производительным считается монтаж теплообменников на дне водоема или у истоков термических источников.

1. Заключение договора и приобретение необходимого оборудования . Расценки могут существенно отличаться в зависимости от сложности проведения монтажных работ и других нюансов. Но в среднем, если выбран качественный немецкий производитель, стоимость установки будет приблизительно равняться его цене. Приобретение под ключ установки Vaillant для дома в 350 кв. м. обойдется приблизительно в 21 тыс. $

1. Монтажные работы . Отопление частного дома подземными геотермальными источниками тепла, а точнее, его эффективность во многом зависит от правильного проведения работ на этапе монтажа. После того как водяные теплообменники будут установлены в грунт, выполняется подключение к геотермальной установке и системе отопления дома.

Пуско-наладочные работы . Инженер запускает систему и выполняет точную регулировку устройства. После настройки подписывается Акт о сдаче работ.

Эффективно ли геотермальное отопление на Севере

Чтобы создать минимальные условия необходимые для работы геотермальной установки, достаточно соблюдения следующих условий:

- Температура слоя грунта, в котором расположены теплообменники, не должна опускаться ниже +5,+7°C градусов.

- На протяжении всей системы, по которой протекает антифриз, созданы условия, позволяющие избежать его замерзания.

Геотермальный обогрев загородного дома выполнен после проведения всех необходимых расчетов и проектной документации.

Если учесть все описанные требования становится ясно, что такие установки могут быть эффективными, при соблюдении вышеперечисленных условий. Все же для северных регионов более целесообразно использовать такие установки для нагрева небольших площадей до 150-200 кв. м.

Гейзерное отопление частного дома

Производительность геотермального насоса во многом зависит от температуры грунта или воды, в которых находится теплообменник. В этом отношении жители Камчатки находятся в более выгодном положении. На полуострое Камчатка находится огромное количество термальных источников — гейзеров, которые не остывают даже в зимнее время года.

Перед монтажом оборудования обязательно проводится геологическая разведка. Если теплый источник находится на территории дома, имеет смысл расположить теплообменники на дне этого водоема. Геотермальная энергия в таком случае окупится значительно быстрее.

Как с помощью геотермального насоса отопить дом

Технология обогрева дома подземным теплом наиболее востребована на Западе. Это в первую очередь связано с менталитетом жителей западных стран. Они привыкли делать долгосрочные инвестиции, которые полностью окупаются только через несколько лет. Да и немного найдется людей, которые в состоянии заплатить за установку оборудования около 20 тыс. $ единовременно. Но количество желающих стать независимыми от остальных источников отопления постоянно растет.

Альтернативные способы геотермального отопления дома становятся более популярными, особенно если учесть постоянно растущую стоимость газа.

Тепловая энергия буквально лежит под ногами. Дело только за тем, чтобы нагнуться и «поднять» ее. В этом может помочь геотермальная установка. Монтаж насоса позволяет в зависимости от местности либо полностью компенсировать потребности в тепловой энергии, или удовлетворить их частично, существенно снизив нагрузку на основной источник отопления и систему ГВС частого дома.

Разбираемся насколько выгодно геотермальное отопление частного дома

Выбирая вариант обогрева индивидуального жилья или производственных построек, обращают внимание в первую очередь на доступность и стоимость топлива в месте строительства. Важно представлять размеры финансовых и трудовых вложений в период монтажа оборудования, эксплуатационные расходы, а также эффективность будущей системы в конкретных условиях эксплуатации.

Геотермальное отопление частного дома преподносится маркетологами в качестве универсального решения для любых случаев, что не совсем верно. В статье собран материал, помогающий понять, что и по какой цене предлагают застройщику, а также сравнить этот вид отопления с другими способами.

Читайте в статье

Преимущества и недостатки геотермальных тепловых насосов

Опыта массовой и, главное, продолжительной эксплуатации тепловых насосов в России немного. Пользователи разделились на два противоположных лагеря: на тех, кто хвалит систему отопления (сюда же стоит отнести продавцов и монтажников) и противников, столкнувшихся с трудностями эксплуатации или недобросовестными компаниями-установщиками.

На основании отзывов можно сделать выводы о достоинствах и недостатках тепловых насосов.

Преимущества	Недостатки
Низкий расход электроэнергии, на 1 кВт потраченной электроэнергии получают 2,5-3,5 кВт (в реальности) и до 7 кВт (в идеале) тепловой мощности	Большие финансовые вложения на этапе проектирования и монтажа
Возможность установки в любой местности – в зависимости от региона применяют грунтовые, водяные или воздушные контуры забора внешнего тепла	Необходимость дополнительных источников тепла при температуре воздуха ниже 25°С
Реверсивность – система работает на обогрев зимой и охлаждение летом	Опасность для почвенных микроорганизмов – грунт охлаждается, гибнут бактерии, снижается плодородие почвы
Универсальность – можно использовать для отопления дома, нагрева воды для повседневных нужд или воды в бассейне	Системы эффективны только при оборудовании «тёплого пола» – теплоноситель греется до 50°С, этого недостаточно для эффективной работы радиаторов
Долговечность – зарубежный опыт говорит о 30-50 годах эксплуатации до замены оборудования	Низкая эффективность при небольшом разбросе температур теплоносителя во внешнем контуре и среде прокладки (грунт, вода)
Минимальные затраты на техническое обслуживание
Полная автоматизация процесса
Экологическая безопасность – нет вредных выбросов
Для работы потребуется только наличие электричества

Достоинства проявляются при качественном проектировании, верном выборе оборудования, соблюдении правил монтажа.

Устройство и принцип работы геотермального отопления

Наглядно увидеть как работает тепловой насос можно на примере бытового холодильника или сплит-системы. Если дотронуться до радиатора на тыльной стороне холодильника, он окажется горячим, в то же время стенки морозильной камеры будут охлаждены.

В похожем режиме работают разнесённые в пространстве кондиционеры – внутренний блок охлаждён и служит источником прохлады, наружный блок сбрасывает на улицу тепло. В реверсном режиме сплит-система греет воздух в помещении.

Схематический принцип работы теплового насоса.

В тепловом насосе, предназначенном для отопления, внешний блок забирает тепло из воздуха, грунта или воды, для чего прокладывают внешние контуры из труб. В водяных контурах возможна перекачка воды, вход и выход в этом случае располагают на расстоянии около 20 метров. После преобразований в центральном блоке тепло поступает в дом.

Альтернативный способ организации посредством перекачки грунтовых вод.

В состав геотермальной системы отопления входят:

Непосредственно тепловой насос с компрессором, испарителем, конденсатором и дроссельным клапаном.
Контур низкотемпературного тепла.
Контуры обогрева помещений (водяной или жидкостный) и подогрева воды.

В основе работы заложены работы Николя Леонара Сади Карно, одного из видных учёных, изучавших термодинамику на стадии становления этой науки. Подробно алгоритм работы заключается в следующем:

Теплоноситель внешнего контура перекачивается по трубам. За время движения жидкость нагревается на несколько градусов от тепла земли, воды или воздуха.
Внешний контур проходит через теплообменник-испаритель, где нагревает хладагент, например, фреон, который испаряется. Кроме того, хладагент поступает в испаритель через капиллярное отверстие и резко расширяется, что также способствует нагреванию.
Компрессор сжимает нагретый хладагент, ещё больше повышая температуру фреона.
Горячий сжатый хладагент поступает в конденсатор, где, охлаждаясь и превращаясь из пара в жидкость, отдаёт тепло теплоносителю системы отопления, циркулирующему уже по трубам отопления. Другой вариант — нагревает воздух, который распределяется по помещениям.
Далее хладагент вновь поступает в испаритель, где нагревается новой порцией теплоносителя, циркулирующего во внешнем контуре.

Часто задают вопрос: откуда получается КПД тепловых насосов 300-700%. Это происходит благодаря тому, что теплоноситель внешнего контура выходит из насоса имея температуру от -15°C до +7 о С и нагревается грунтом (водой, воздухом) до на 2-8°С, т.е. «забирает» часть энергии из внешних источников. Хладагент в насосе испаряется не только за счёт работы компрессора, но и из-за поступившего извне тепла.

Важно! Точные цифры температуры теплоносителя внешнего контура могут меняться у разного оборудования, но, чтобы тепловой насос выполнял свои функции, теплоноситель должен нагреваться хотя бы на 2-4 градуса. В противном случае экономический эффект отсутствует или даже получается отрицательным.

Способы организации геотермального отопления

Геотермальные системы отопления классифицируют по нескольким признакам:

Комбинации среды прокладки внешнего контура и виду теплоносителя внутреннего контура.
Способу прокладки тепловых зондов (контуров) в грунте или воде – вертикальный или горизонтальный.

Первый параметр указан производителем оборудования. Например, обычная сплит-система будет относиться к классу «воздух-воздух», забирать тепло из воздуха улицы и отдавать в помещения.

Насос «грунт-вода» забирает тепло земли и греет жидкий теплоноситель системы отопления. Параметр «вода-воздух» подразумевает конструкторское решение, при котором внешний контур расположен в воде (внешнем водоёме или в скважине), а тепло по дому распределяется потоками нагретого воздуха.

Выбор того или иного способа зависит от условий эксплуатации.

Обоснование выбора класса оборудования

Один из главных параметров на который обращают внимание при покупке тепловых насосов – это коэффициент трансформации теплоты COP (coefficient of performance). Он может быть равен от 1 до 7, иными словами: 1 кВт электроэнергии преобразуется в 1-7 кВт тепловой мощности. Важно понимать, что реальный коэффициент геотермальных тепловых насосов будет меньше заявленного в паспорте, так как для работы потребуются затраты электроэнергии на перекачку теплоносителя по внешнему контуру, и чем он длиннее, тем больше будут эти затраты.

На практике и по отзывам пользователей следует рассчитывать на СОР равный 2,5-3,2 если вести учёт в течение всего периода эксплуатации – температура грунта и воды постепенно меняется в зависимости от климатических условий.

В большей степени выбор среды, откуда будет забираться тепло, зависит от климатических условий региона и геологических особенностей места строительства.

Еще один альтернативный способ организации геотермального отопления с использованием водоема.

Оборудование с внешним контуром, расположенным в воде, выбирают, если:

водоём является частным прудом;
глубина скважины до подземных вод не превышает 20 метров (в некоторых регионах до 45 метров).

Если эти условия не соблюдаются, то необходима лицензия на право пользования недрами. Если при проверке контролирующими органами лицензии не окажется, то оборудование придётся остановить и заплатить штраф до нескольких миллионов рублей.

Кроме того, важным является расстояние от водоёма до дома, если оно свыше 25-30 метров, то эффективность резко снижается – потребуется дополнительные расходы на перекачку теплоносителя и утепление трубопровода.

Размещение внешнего контура в грунте на своём участке не запрещается, но следует правильно выбрать способ расположения труб – горизонтальный или вертикальный.

Горизонтальный и вертикальный внешние контуры.

В зависимости от состава грунта, с одного метра горизонтальной трубы можно снимать до 50 Вт тепловой мощности. Однако это справедливо для глинистых грунтов. Песчаники и суглинки могут отдать от 12 до 25 Вт/м, а для теплового насоса мощностью 10 кВт может понадобиться внешний горизонтальный контур длиной от 200 до 700 м. Для его размещения понадобится участок 450 м 2 . Размещение труб кольцами не эффективно, так как теплоноситель охлаждает грунт вокруг себя и соседние кольца просто не будут эффективно прогреваться.

Важно! В течение зимы грунт постепенно вымораживается, становится холоднее и СОР падает к февралю-марту, так как теплоноситель уже меньше нагревается.

По отзывам владельцев участков в месте, где размещён горизонтальный контур теплового насоса через несколько лет эксплуатации меняется структура грунта, хуже растут овощные растения и землю используют только под газон. Не сажают в таких местах и деревья с мощной корневой системой, которая может разрушить трубы.

Оптимальной считают вертикальную систему проколов или скважин, в которых размещают несколько контуров, расходящихся в разные стороны. На большой глубине температура земли стабильнее и мало зависит от климата. Для выводов труб оборудуют колодец, в котором размещают коллекторы. Скважины бурят под углом к горизонту и располагают по окружности – так снижается влияние каждого контура друг на друга.

Можно ли сделать все своими руками

Собрать геотермальную систему отопления своими руками в теории можно, но на практике сделать это трудно, если не невозможно.

Понадобится большой объём земляных работ при горизонтальной укладке контура. Трубы размещают минимум на 0,5 метра ниже уровня промерзания грунта, т.е. всего придётся копать землю на глубину 2-2,5 м. Грунт необходимо где-то складировать и размещать на время прокладки труб.

Бурение скважин общей глубиной до 200 м потребует специального дорогостоящего оборудования, сделать такой объём работы своими руками невозможно. Самостоятельно приступать к укладке контура целесообразно только при наличии в пользовании технических средств: экскаватора, самосвала, бульдозера или буровой установки.

Экономическое обоснование использования геотермальных тепловых насосов

Выбор того или иного способа отопления дома зависит от многих параметров:

технической возможности и стоимости подключения к сетям поставки энергоресурсов (газ, электричество);
стоимости оборудования и монтажных работ;
сроков эксплуатации установленного оборудования;
эксплуатационных расходов на энергоресурсы и техническое обслуживание системы в течение срока эксплуатации.

В статье сравним затраты на отопление дома площадью в 200 м 2 на протяжении 10 лет эксплуатации разными способами: магистральным газом, электричеством, газом из индивидуального газгольдера, тепловым насосом, питаемым электроэнергией.

Изначальные и эксплуатационные расходы

В смету на изготовление полной системы отопления, организованной с помощью теплового насоса входит цена:

насоса необходимой мощности;
труб внешнего контура;
дополнительного оборудования – циркуляционного насоса, расширительного и накопительного баков;
труб для обустройства «тёплого пола» или воздуховодов для распределения тепла по помещениям;
запорной и регулирующей аппаратуры;
монтажных и пусконаладочных работ.

Мощность насоса должна на 10–15% превышать тепловые потери дома через стены, пол потолок, двери и окна. В среднем считают, что для Средней Полосы дом 200 м 2 потребует установки насоса мощностью 13 кВт для отопления и ещё около 700 Вт уйдёт на подготовку горячей воды для санитарных нужд. Таким образом, необходимо приобрести тепловой насос мощностью 14 кВт.

Так выглядит типичная «котельная» с тепловым насосом.

Цена такого оборудования у разных производителей колеблется от 210 000 рублей в базовой до 500 000 рублей в премиум комплектации.

Длина труб коллектора будет зависеть от структуры почвы:

сухой песок отдаёт 10 Вт/м длины трубы диаметром 25 мм;
сухая глина – 20 Вт/м;
влажная глина – 25 Вт/м;
глина с большим содержанием грунтовых вод – до 35 Вт/м.

Таким образом, длина контура составит от 400 до 1 200 м.

Вертикальные контуры выгоднее по теплоотдаче:

осадочные породы отдают 20 Вт/м;
каменистая почва и влажные осадочные породы с грунтовыми водами – 50 Вт/м;
подземные воды – до 70 Вт/м.

Исходя из показателей, общая глубина скважин составит от 200 до 700 м, что в 2 раза меньше, чем при горизонтальном расположении. В грунте с хорошей теплоотдачей для дома 200 м 2 бурят 3 скважины длиной по 75 метров.

Для обеспечения необходимой мощности циркуляционный насос должен обеспечивать прокачку теплоносителя через контур в объёме 5 м 3 /час.

В первичном контуре теплонасосной станции устанавливают расширительный бак, ёмкость которого должна составлять 10% от объёма теплоносителя. Его можно узнать, рассчитав внутренний объём труб. Например, 1 м трубы с внутренним диаметром 32 мм содержит 0,8 литра жидкости.

В обратной ветке контура устанавливают накопительный бак объёмом 10-20 литров на 1 кВт мощности насоса, т.е. в нашем случае для насоса 14 кВт потребуется ёмкость объёмом 140-280 литров. Необходимость бака обусловлена тем, что насос без накопительного бака будет работать непрерывно – это снижает срок эксплуатации.

Как на самом деле выбрать самые дешевые на рынке радиаторы отопления

Узнать стоимость оснащения дома тепловым насосом без учёта внутренней разводки можно с помощью калькуляторов, представленных на сайтах производителей оборудования и монтажных организаций. Цены колеблются для разных регионов. Готовые системы под ключ (со стоимостью работ и оборудования) специализированные организации готовы изготовить по цене от 670 тысяч в регионах до 1,5 млн. рублей в Московской области.

Точных данных о сроках эксплуатации систем в России пока нет, но зарубежный опыт показывает, что в среднем тепловые насосы «грунт-вода» служат до замены около 50 лет.

Сравнение стоимости отопления для разных энергоносителей

Средние данные по стоимости оборудования дома и расходам на отопление дома площадью 200 м 2 системами с разными энергоносителями приведены в таблице ниже.

Тепловой насос «грунт-вода»	Магистральный газ	Электричество	Газгольдер
Стоимость оборудования и монтажа, тыс. руб.	570-1 500	200-300 (с подключением)	20-60	180-250
Срок эксплуатации	До 50	До 50 с заменой котла через 10 лет	7-10	30
Амортизационные расходы, тыс. руб. в год	15-30	5-8	4-6	8-10
Эксплуатационные расходы за год, тыс. руб.	20-40*	30-40	100-200*	50
Общие расходы в отопительный период с учётом амортизации, тыс. руб.	40-70	45-55	110–210*	60-70

* — взят тариф на электроэнергию в среднем 2,52 кВт/ч в сельской местности и 4,8 в городских условиях.

В таблице приведены максимальный расход денежных средств на отопление. В реальной практике затраты несколько ниже, так как в течение отопительного периода случаются продолжительные оттепели, когда оборудование работает в режиме 40-50% мощности.

Геотермальные тепловые насосы набирают всё большую популярность в нашей стране. Принимая решение оборудовать дом именно этой системой, нельзя слепо верить обещанием продавцов. У этого типа оборудования есть недостатки, а расчёт и монтаж следует поручить известным компаниям, изучив максимальное количество отзывов об их работе.

Эффективно ли отопление дома за счет тепла и энергии земли: анализ и советы по обустройству

Геотермальное отопление является одним из самых перспективных из всего числа альтернативных источников получения энергии. В отличие от гелиосистем оно практически не зависит от времени года. Но выгодно ли отопление дома за счет тепла и энергии земли?

Геотермальное отопление дома
Принцип работы теплового насоса
Варианты обустройства геотермального отопления
Горизонтальная схема геотермального отопления
Вертикальная схема геотермального отопления
Организация геотермального отопления

Геотермальное отопление дома

Схема геотермального отопления

Сначала необходимо разобраться с принципами получения тепловой энергии. Они основаны на повышении температуры при заглублении вглубь земли. На первый взгляд повышение степени нагрева незначительно. Но благодаря появлению новых технологий, отопление дома за счет тепла земли стало реальностью.

Читайте также:

Фасадные элементы

Главным условием для организации геотермального отопления является температура не ниже 6°С. Это характерно для средних и глубоких слоев грунта и водоемов. Последние имеют большую зависимость от показателя внешней температуры, поэтому крайне редко используются. Как практически можно организовать отопление дома энергией земли?

Для этого необходимо сделать 3 контура, заполненных жидкостями с различными техническими характеристиками:

Наружный. Чаще в нем циркулирует антифриз. Его нагрев до температуры не ниже 6°С происходит за счет энергии земли;
Тепловой насос. Без него отопление за счет энергии земли невозможно. Теплоноситель из наружного контура с помощью теплообменника передает свою энергию хладагенту. Температура его испарения менее 6°С. После этого он поступает в компрессор, где после сжатия происходит повышение температуры до 70°С;
Внутренний контур. По аналогичной схеме выполняется передача тепла от сжатого хладагента воде в системе одоления. Таким образом происходит отопление из недр земли с минимальными затратами.

Несмотря на явные преимущества, встретить подобные системы можно редко. Это связано с большими затратами на приобретение оборудования и организации наружного контура забора тепла.

Лучше всего доверить расчет отопления от тепла земли профессионалам. От правильности вычислений будет зависеть эффективность работы всей системы.

Принцип работы теплового насоса

Конструкция теплового насоса

«Сердцем» геотермального отопления является тепловой насос. Он состоит из нескольких компонентов, работа которых напрямую влияет на показатель КПД всей системы. Поэтому прежде чем планировать отопление частного дома от земли – нужно выяснить основные характеристики этого узла.

Так как это устройство относится к разряду сложного оборудования – рекомендуется приобретать только заводские модели. Конструкция теплового насоса включает в себя следующие компоненты:

Испаритель. В этом блоке происходит передача энергии от внешнего контура;
Компрессор. Необходим для создания высокого давления в среде хладагента;
Капилляр. Он служит для уменьшения внутреннего давления в контуре хладагента;
Система управления. С ее помощью регулируется отопление частного дома от земли – температурный режим работы, скорость прохождения теплоносителей и т.д.

Основной проблемой при самостоятельном изготовлении теплового насоса является уменьшение тепловых потерь и нормализация работы внутреннего контура с хладагентом. Настройка заводских моделей происходит еще на стадии изготовления, а в конструкции предусмотрены возможности регулировки ее параметров.

Как правильно рассчитать параметры насоса, чтобы тепло земли для отопления дома обеспечило нормальную температуру? Для этого нужно узнать тепловую мощность насоса. Для приблизительного вычисления можно воспользоваться следующей формулой:

Q=(t1-t2)*V

Где t1-t2 – разница температуры на входной и обратной трубе, °С, V – расчетный объем расхода теплоносителя, м³/ч, Q – номинальная мощность теплового насоса, Вт.

Эта методика неприменима для сложных систем, так как в них присутствует множество дополнительных факторов. В частности – тепловые потери на магистрали. В особенности это касается тех зон, где она выходит максимально близко к поверхности грунта. Для минимизации тепловых потерь следует выполнить утепление труб отопления в земле.

Так как работа теплового насоса зависит от электроэнергии – рекомендуется установить блок аварийного питания.

Варианты обустройства геотермального отопления

Способы обустройства внешнего контура

Для того, чтобы энергия земли для отопления дома была использована максимально – нужно правильно выбрать схему внешнего контура. По сути, источником тепловой энергии может быть любая среда – подземная, водяная или воздушная. Но при этом важно учитывать сезонные изменения погодных условий, о чем говорилось выше.

В настоящее время распространены два вида систем, которые эффективно используются для отопления дома за счет тепла земли – горизонтальная и вертикальная. Ключевым фактором выбора является площадь земельного участка. От этого зависит схема расположения труб для отопления дома энергией земли.

Кроме него учитываются такие факторы:

Состав грунта. В скалистых и суглинке сложно делать вертикальные стволы для прокладки магистралей;
Уровень промерзания почвы. Он определит оптимальную глубину залегания труб;
Расположение подземных вод. Чем они выше – тем лучше для геотермального отопления. В таком случае температура с изменением глубины будет повышаться, что является оптимальным условием для отопления за счет энергии земли.

Также нужно знать и о возможности обратной передачи энергии в летний период. Тогда отопление частного дома от земли не будет функционировать, а избыток тепла будет переходить от дома в почву. По такому же принципу работают все холодильные системы. Но для этого необходимо установить дополнительное оборудование.

Нельзя планировать установку внешнего контура в отдалении от дома. Это увеличит тепловые потери в отоплении из недр земли.

Горизонтальная схема геотермального отопления

Горизонтальное расположение наружных труб

Самый распространенный способ установки наружных магистралей. Он удобен простотой монтажа и возможностью относительно быстрой замены неисправных участков трубопровода.

Для установки по этой схеме используется коллекторная система. Для этого делается несколько контуров, расположенных на минимальном удалении в 0,3 м друг от друга. Они соединяются с помощью коллектора, который подает теплоноситель далее в тепловой насос. Это обеспечит максимальное поступление энергии в отопление от тепла земли.

Но при этом нужно учитывать ряд важных нюансов:

Большая площадь приусадебного участка. Для дома около 150 м² она должна быть не менее 300 м²;
Трубы в обязательном порядке уславливаются на глубину ниже уровня промерзания почвы;
При возможном движении почвы во время весенних паводков увеличивается вероятность смещения магистралей.

Определяющим преимуществом отопления от тепла земли горизонтального типа является возможность самостоятельного обустройства. В большинстве случаев для этого не понадобится привлечение спецтехники.

Для максимальной передачи тепла нужно использовать трубы с высоким показателем теплопроводности — тонкостенные полимерные. Но при этом следует продумать способы утепления труб отопления в земле.

Вертикальная схема геотермального отопления

Вертикальная геотермальная система

Читайте также:

Теплообменник на газовый котел

Это более трудоемкий способ организации отопления частного дома от земли. Трубопроводы располагаются вертикально, в специальных скважинах. Важно знать, что подобная схема намного эффективнее, чем вертикальная.

Ее основное преимущество заключается в увеличении степени нагрева воды во внешнем контуре. Т.е. чем глубже расположены трубы – тем больше количество тепла земли для отопления дома поступит в систему. Еще одним фактором является небольшая площадь земельного участка. В некоторых случаях выполняется обустройство наружного контура геотермального отопления еще до строительства дома в непосредственной близости от фундамента.

С какими трудностями можно столкнуться при получении энергии земли для отопления дома по этой схеме?

Количественное в качественное. Для вертикального расположения длина магистралей значительно выше. Она компенсируется большей температурой почвы. Для этого нужно делать скважины глубиной до 50 м., что является трудоемкой работой;
Состав почвы. Для скального грунта необходимо применить специальные буровые машины. В суглинке для предотвращения осыпания скважины монтируют защитную оболочку из ж/б или толстостенного пластика;
При возникновении неполадок или потере герметичности усложняется процесс ремонта. В этом случае возможны долговременные сбои в работе отопление дома за тепловой энергии земли.

Но невзирая на большие первичные затраты и трудоемкость монтажа, вертикальное расположение магистралей является оптимальным. Специалисты советуют применять именно такую схему установки.

Для циркуляции теплоносителя в наружном контуре в вертикальной системе нужны мощные циркуляционные насосы.

Организация геотермального отопления

Установка горизонтального контура геотермального отопления

У потребителей до сих пор остается главный вопрос – можно ли использовать отопление загородного дома энергией земли в качестве основного? Это возможно, но только при профессиональном подходе на всех этапах — начиная от расчета и заканчивая монтажом и проверкой системы.

Прежде всего необходимо правильно подобрать тепловой насос. Учитывая их высокую стоимость – следует сначала выполнить все предварительные расчеты его характеристик. Только в этом случае отопление за счет тепловой энергии земли будет иметь максимальный показатель КПД. Среди надежных производителей можно выделить компании Buderus, Vaillant и Veissman. Средняя стоимость теплового насоса для отопления из земляных недр составляет около 360 тыс. рублей при номинальной мощности 6 кВт. Более продуктивные модели могут обойтись свыше 1 млн. рублей.

Помимо стоимости нужно обратить внимание на материал изготовления труб. Для минимизации тепловых потерь в отоплении от тепловой энергии земли рекомендовано использовать следующие:

Сшитый полиэтилен. Отличается невысокой стоимостью – оптимален для горизонтальных схем;
Стальная нержавеющая труба. Используется в отоплении с помощью тепловой энергии земли с вертикальным расположением наружного контура. Выгодно отличается от сшитого полиэтилена высоким показателем теплопроводности и механической прочностью. Недостаток – большая стоимость.

Для оптимизации рекомендуется установка наружных и внутренних температурных датчиков, а также теплового аккумулятора. Это позволит минимизировать расходы для отопления частного дома энергии земли.

Учитывая все эти факторы пока в большинстве случаев устанавливают геотермальное отопление от энергии земли в качестве дополнительного. Со временем стоимость комплектующих и эффективность тепловых насосов повысится — и только тогда можно будет рассматривать подобные системы в качестве основных.

С примером установки геотермального отопления в частном доме можно ознакомиться, посмотрев видеоматериал:

Как сделать геотермальное отопление дома своими руками

Прогрессивный способ геотермального отопления дома использует принцип работы, заключающийся в применении тепла земли для обогрева помещения. Так как традиционное топливо относится к исчерпаемым природным ресурсам, то стоит побеспокоиться заранее о переходе на новейшие неисчерпаемые источники энергии.

Лидерами в производстве и эксплуатации систем геотермального обогрева домов являются страны Скандинавии. Они популяризируют это вариант установок и предлагают его в регионы, имеющие широкий потенциал его использования.

Применение оборудования

Неверно считать, что отопление от земли можно использовать только там, где присутствуют горячие водные источники, есть теплые гейзеры и прочие природные подземные отопительные источники. Новейшие технологии позволяют успешно эксплуатировать геотермальное отопление дома и в умеренных широтах.

На сегодня в нашей стране этот вид обогрева пока еще относится к альтернативным способам получения тепла. Однако, в большинстве случаев он является практически идеальным для дачных или загородных домов. Установленное геотермальное отопление дома своими руками способно работать в двух режимах:

обогрев в зимнее время;
охлаждение во время жарко погоды.

Таким образом формируется наиболее благоприятная атмосфера в помещении.

ВИДЕО: Как работает геотермальное отопление

Эксплуатация системы

В доме необходимо установит тепловой насос. Он будет отбирать энергию от грунта или грунтовых вод, отдавая ее циркулирующему в доме по трубам теплоносителю. Этот принцип работы был выявлен еще в 19 веке французским физиком Сади Карно.

Составными элементами базового узла являются:

компрессор;
испаритель;
конденсатор;
дроссельный клапан.

Компрессор занимается «сжатием» тепла и перемещением его к потребителям. Сам прибор нуждается во внешнем источнике электропитания.

Работа теплового насоса проводится по следующему алгоритму:

Коллектор-теплозаборник должен содержать внутри жидкость, имеющую низкую температуру замерзания. Часто при изготовлении геотермального отопления своими руками внутрь заливают воду с повышенным содержанием солей, разбавленный водой спирт, гликолевые смеси.
В модуле испарителя тепло отдается хладагенту, имеющему невысокую температуру кипения, в это время он закипает и переходит в парообразное состояние.
Установленный в цепи компрессор способствует повышению давления пара, из этого следует повышение температуры вещества до 78-80 0 С.
Попадая в конденсатор вещество-хладагент переходит в жидкую фазу, одновременно с этим выделяется энергия для контура отопления.
Возврат образовавшейся жидкости в компрессор осуществляется сквозь дроссельный клапан.

Так как тепловой насос для отопления дома работает по принципу рефрижератора, то его часто называют «холодильником наоборот». Во многих случаях энергия из земли применяется для монтажа теплых полов.

Правильно проведенные расчеты и грамотно выполненный монтаж теплообменника способны обеспечить отдачу от одного потребленного насосом киловатта пятикратное увеличение мощности на выходе.

ВИДЕО: Как работает геотермальный тепловой насос

Монтаж теплообменника

Актуальными типами установки являются такие варианты:

вертикальный, когда нужно бурить несколько скважин;
горизонтальный, где выкапывают траншеи ниже глубины промерзания;
подводный, когда укладка проводится по дну ближайшего водоема.

Бурение скважин

Для эффективного использования тепловой энергии земли, если участок возле строения небольшой, необходимо бурить глубинные скважины. В глубине земли на нескольких метрах сохраняется стабильная положительная температура. Применение таких геотермальных скважин обеспечивает теплом контур теплообменника. Далее это тепло передается второму внутреннему контуру, расположенному в помещении.

Часто бурение нескольких скважин обходится даже ниже, чем проведение укладки по дну водоема. Благодаря этому процесс становится доступным для большего количества желающих.

Процесс проводится малогабаритной буровой установкой и небольшим количеством вспомогательной техники. Это практически не затрагивает окружающую территорию. Обустройство скважины допускается даже в воде, но она не должна быть ближе, чем на 2-3 м от жилого строения.

Максимальная используемая глубина составляет до 200 м, но часто эффективность появляется с уровня в 50 м. На следующем этапе выполняется обустройство скважины. Внутрь полости ставится трубка из пластика, диаметром от 40 мм. В нее пропускают от одной до четырех петель коллектора.

Полость между грунтом и наружной стенкой трубки необходимо заполнить теплопроводным материалом. Выполняется проводка теплотрассы с подключением к тепловому насосу.

Энергия воды

Этот вариант по стоимости – самый рациональный, поскольку не требует подготовки траншей, котлована и прочих земельных работ. Но такой способен доступен далеко не для каждого – минимальный объем водоема, достаточный для отопление дома 100 кв.м. должен быть не менее 200 куб.м и располагаться не далее, чем 100 метров от домостроения.

В водоемы трубы прокладываются по дну, чтобы не допустить их промерзания в пик морозов.

Проведение расчетов

Чтобы выполнить расчет системы, необходимо учитывать базовые параметры:

на глубине, превышающей в средней полосе России 15-20 м, температура выдерживается на уровне +8-+10 0 С;
для вертикальных конструкций принято брать в расчетах получаемое значение мощности в 50 Вт на 1 м высоты, а более точные значения зависят от степени влажности породы, присутствия грунтовых вод и пр.;
сухая порода дает 20-25 Вт/м;
увлажненная глина либо песчаник 45-55 Вт/м;
твердые гранитные породы обеспечат до 85 Вт/м;
наличие грунтовой воды дает до 110 Вт/м.

Использование теплового насоса

Долговечность системы зависит от характеристик и условий, в которых работает тепловой насос. В геотермальных установках он способен работать примерно 1800 часов в год. Это является средним значением для широт без термальных подземных источников.

Принцип работы теплового насоса

Принцип работы системы термального отопления идентичен и никак не связан со страной производителя или брендом. Геотермальные насосы могут различаться по дизайну исполнения, размеру, внешнему виду, но коэффициент производства тепла всегда будет одинаков у насосов разных фирм и разных стран. Связано это именно с особенностью переработки природной энергии в тепловую.

Нельзя допускать слишком большую выработку насоса, так как этот процесс способен привести к значительному понижению температуры грунта вокруг скважины, а иногда доходит до ее промерзания.

Последствия таких просчетов в итоге приводят к пагубным последствиям – грунт проседает неравномерно, в каких-то местах уходит очень глубоко, в результате чего повреждаются защитные пластиковые трубы. Если дом располагается рядом, то может произойти деформация фундамента или стен за счет геологических изменений.

Периодически необходимо принимать меры по «регенерации» грунта, для чего в теплообменник поставляют дополнительную тепловую энергию. Это может быть энергия солнечного коллектора либо подогрев зонда, когда используется тепловой насос в режиме охлаждения помещений.

В заключение необходимо отметить, что геотермальная установка пока доступна не всем. В некоторых случаях срок окупаемости может продлиться более 10 лет, но в конечно итоге именно такие способы обогрева дома в скором будущем станут не просто альтернативными, но единственно возможными.

ВИДЕО: Геотермальные тепловые насосы

Как установить буржуйку в гараже

Здесь вы узнаете:

Плюсы и минусы буржуек
Сборка буржуйки
Установка буржуйки на штатном месте
Сооружение дымохода для буржуйки
Первый запуск буржуйки
Модернизация буржуйки

Буржуйка представляет собой самодельную или фабричную печь, созданную для обогрева жилых и нежилых помещений. Печь отличается простой конструкцией и всеядностью – она работает практически на любых видах твёрдого топлива. Купив или собрав этот отопительный агрегат, необходимо обеспечить его правильный монтаж. Этот обзор расскажет, как осуществляется установка буржуйки в гараже и как правильно подключить её к дымоходу.

Плюсы и минусы буржуек

Отопление гаражей с помощью буржуек вполне оправдано. Электрический обогрев приводит к большим расходам на электроэнергию, учитывая большое количество тепловых потерь. То же самое относится к обогреву соляркой и сжиженным газом. Остаётся обогревать гаражное помещение с помощью буржуйки. Эта простая по конструкции печь может работать на дровах, угле, топливных брикетах и других видах топлива. Она всеядна и не требует разрешения на установку и эксплуатацию.

Рассмотрим положительные качества буржуек:

У буржуйки весьма разумный показатель КПД – он варьируется в пределах 70-80%, что зависит от её конструкции и типа используемого топлива.

Подходят для обогрева гаражей и любых других помещений технического назначения;
Дают большое количества тепла, что зависит от типа используемого топлива – используя дрова с высокой теплотворностью, вы добьётесь хорошего жара;
Быстрый прогрев – выгребаем оставшуюся с прошлой растопки золу, загружаем свежие дрова, ждём 15-20 минут. По истечении этого времени в гараже станет заметно теплее. Минут через 30-40 температура достигнет комфортного предела (не стоит поднимать её выше +23-24 градусов);
Простая установка – нужно смонтировать её на негорючем основании и подключить дымоход;
Возможность модернизации – буржуйку легко переоборудовать под жидкостные и газовые горелки. Также существуют определённые методики по поднятию эффективности – мы затронем этим моменты в обзоре.

Не самый презентабельный внешний вид, но в гараже и другом техническом помещении это не имеет ни малейшего значения;
Неправильно собранная буржуйка может оказаться слишком прожорливой и неэффективной – 40-50% тепла улетят наружу;
Нужна установка высокого дымохода – надлежащая тяга обеспечивается установкой дымохода до 4-5 метров в высоту.

Кроме того, буржуйки нуждаются в регулярной очистке. Одно дело убрать накопившиеся угольки и золу, и другое дело удалить смолу из трубы. Проблема со смолами решается установкой дымохода из трубы диаметром минимум 100 мм (а лучше 120 мм).

Сборка буржуйки

Установка буржуйки начинается с её покупки или самостоятельной сборки. Выбирая покупной вариант, обратите внимание на чугунную модель советского образца.

Они начали выпускаться в 1955 году и до сих пор хранятся на армейских складах. Не будем углубляться, откуда они взялись в продаже. Но скажем о том, что это превосходные печи. Судите сами:

Чугунная буржуйка имеет весьма внушительный внешний вид и за счёт своей толщины способна прослужить не один десяток лет.

Тепловая мощность – около 4-5 кВт, что хватит для обогрева гаража площадью до 40 кв. м;
Надёжный чугун – его толщина составляет 10 мм;
Советская сборка – тут комментарии излишни, тогда умели делать качественные вещи;
Всеядность – работает на угле, дровах, опилках;
Подходит для установки казана вместо верхней крышки.

Стоимость агрегата составляет в пределах 4-5 тыс. рублей. Штука действительно классная, но адски тяжёлая, её вес около 60 кг.

Также можно собрать буржуйку для гаража самостоятельно. Например, по данной схеме:

Схема сборки одной из самых простых и тем не менее достаточно эффективных и надежных буржуек.

Собирается она из листовой стали. Рекомендуемая толщина составляет 4-5 мм. Этого хватит, чтобы сталь не прогорела в ближайшие несколько лет. Утверждение наиболее актуально при использовании угля, который сгорает при более высокой температуре. Для сборки необходимо нарезать металл на станке или с помощью мощной болгарки. Ножки можно делать, а можно и не делать – в этом случае производится установка буржуйки на каменное основание.

Для сборки печи понадобятся дополнительные материалы – это металлическая труба, дверки и арматура для сборки колосниковой решётки. Труба необходима для создания дымоходного патрубка – к нему подключается дымоход. Дверок нужно две – одна большая, вторая маленькая. Большая вваривается напротив камеры сгорания (топки), маленькая – между днищем и колосником. Если делаете ножки для напольной установки, возьмите прочные металлические уголки или арматуру толщиной не менее 15 мм.

Диаметр дымохода по данной схеме составляет 100 мм – этого вполне достаточно (для данного чертежа). Собирается буржуйка с помощью сварочного аппарата. Сварным швам уделяется особое внимание, чтобы они выдерживали нагрев и не пропускали дым в сам гараж. Собирая корпус, не забудьте выполнить установку колосниковой решётки и дымооборотов.

Установка буржуйки на штатном месте

Печь буржуйку мы собрали, теперь займёмся её установкой. Для этого подготавливается основание. Печку нельзя устанавливать на земляные полы – она их постепенно продавит. Нужно заливать бетонную стяжку, на которой будет стоять сама печь. Если имеются готовые полы из бетона, одной проблемой в процедуре установки будет меньше. В случае с установкой буржуйки на деревянные полы, на них необходимо постелить лист металла толщиной 1-2 мм. Такой же лист должен располагаться перед топкой – это предотвратит возгорание при случайном выпадении угольков.

Рекомендуется выполнить установку защитной рубашки из кирпича. Она предотвратит ожоги и обеспечит равномерную отдачу тепла.

Чтобы максимально правильно установить буржуйку в гараже, воспользуйтесь следующей рекомендацией – отступите от ближайших стен 50-60 см. Тем самым вы избежите их перегрева и уменьшите тепловые потери. Рекомендация справедлива для кирпичных, бетонных и деревянных стен. В случае с деревом она становится обязательной (расстояние до деревянной стенки должно составляет 1 метр, рекомендована их обкладка кирпичом или обшивка асбестом). Также можно обшить стенки металлом для отражения тепла. Расстояние до автомобильной техники составляет минимум 1,5 метра (лучше 2 метра).

Отопление гаража буржуйкой будет более эффективным, если она будет располагаться не у гаражных ворот, а у противоположной стенки. Отдельное внимание уделяем отдушине – убедитесь, что в гараже есть отверстие для поступления наружного воздуха. Иначе уровень кислорода в помещении будет слишком низким.

Сооружение дымохода для буржуйки

Сделать трубу для буржуйки в гараже не составит особого труда. Патрубок под установку дымохода мы уже оставили, остаётся пробить отверстие в стене или потолке. Напоминаем, что высота трубы должна составлять 4-5 метров. Более низкий дымоход для буржуйки может привести к потере тяги или задуванию воздух в обратном направлении.

Труба для буржуйки в гараже может быть прямой или изогнутой Г-образно – всё зависит от особенностей гаражного помещения. Например, если над гаражом имеются какие-то помещения, труба выводится за стенку, потом изгибается и идёт вверх. Желательно, чтобы она была выше крыши всей постройки. Верхняя часть дымохода закрывается жестяным или металлическим конусом во избежание попадания внутрь воды и снега.

Монтаж дымохода в окно вполне возможен, но небезопасен. Деревянная оконная рама может загореться от соприкосновения с перегретой трубой. Поэтому она должна подлежит изоляции – например, с помощью минеральной ваты, пролегающей между металлом и рамой. При выводе дымохода через крышу, необходимо изолировать её от кровельного покрытия и выполнить герметизацию всех щелей.

Первый запуск буржуйки

Шиберная заслонка позволяет контролировать тягу в буржуйке, тем самым влияя на расход топлива и температуру.

Установка завершена – можно выполнить первый запуск. Для этого укладываем внутрь небольшое количество щепы и бумаги, разжигаем огонь. Далее укладываем небольшое количество дров и ждём, пока буржуйка прогреется. Дрова должны быть сухими (не более 15-20% влаги), иначе копоть от них быстро загрязнит всю печку и дымоход. Убеждаемся, что дым исправно уходит в трубу, подкидываем ещё дров, закрываем дверцу топки и открываем дверцу зольника (она работает как поддувало).

Спустя 20-30 минут температура поднимется до комфортной отметки. Для экономии топлива закрываем поддувало – пламя притухнет. Тем самым достигается регулировка температуры. Также можно дооснастить дымоход шиберной заслонкой.

Модернизация буржуйки

Установка буржуйки в гаражном помещении подарит тепло и комфорт. Но эффективность этой печи можно увеличить на 10-15%. Вот перечень технических решений:

Установка кирпичной рубашки с задней и боковых сторон – об этом мы уже говорили. Толщина составляет полкирпича;
Установка дымохода с длинной горизонтальной секцией – она сохранит часть тепла, улетающего в трубу. Ставим печку в одном углу, протягиваем дымоход к другому, после чего выводим наверх;
Обшиваем стены стальными листами – они отразят инфракрасное излучение обратно в помещение;
Установка стальной рубашки вокруг печи – окружаем буржуйку стальными листами, располагающимися на расстоянии 40-50 мм от её стенок. Такое решение образует конвектор, заставляющий воздух циркулировать по гаражу.

Этого вполне достаточно, чтобы «выжать» из печки максимум тепловой энергии. Занимаясь установкой печи для обогрева гаража, не забудьте позаботиться о покупке огнетушителя.

Как правильно установить буржуйку в гараже своими руками

В зимнее время устанавливается буржуйка в гараж. Она быстро прогревает помещение любого размера, равномерно распределяя тепло. Существуют и другие положительные стороны обогревательного прибора. Сделать буржуйку можно своими руками, подготовив необходимый материал и инструмент. Чтобы изделие прослужило долго, важно правильно использовать и ухаживать за всеми деталями.

Плюсы и минусы использования буржуек для отопления

Буржуйка характеризуется целым списком положительных качеств:

с помощью изделия можно не только прогревать большое помещение, но и готовить пищу;
для прогревания пространства достаточно 30 минут;
в каком бы углу не находился прибор, равномерно разогревается любой уголок;
экономное расходование материала для растопки, в отличие от прогревания помещения электричеством (в качестве растопки используют дрова, уголь, отходы);
сделать можно из подручных материалов;
устройство простое в эксплуатации;
для установки не требуется больших материальных затрат.

Но, как и у любого другого приспособления, имеются отрицательные стороны:

необходимо продумать систему дымохода;
для поддержания чистоты требуется периодическая очистка всех деталей, включая дымоход;
металлическая буржуйка быстро остывает, поэтому тепло удерживается плохо.

Недостатков устройство имеет немного. В случае правильной установки не доставит труда содержать печь в исправном состоянии.

Подготовительные работы

Подготовительные работы предполагают:

определение размеров будущего устройства;
выбор материала;
место расположения прибора.

Только после этого приступают к основным работам.

Чертежи и размеры

Каждый элемент конструкции предварительно продумывают, определяясь с размерами:

Важно подобрать правильного диаметра трубу. В чертежах отмечают, что ее диаметр должен быть больше в 2,5 раза объема топки. Объем топки измеряется в литрах, а объем трубы измеряется в миллиметрах.
Желательно вокруг печки на расстоянии 60 мм устанавливать металлический экран. В результате тепло будет сохраняться дольше. Кроме этого, подобная конструкция убережет от пожара.
Под печкой обязательно следует отделать пол. Устанавливают металлический лист, который должен выступать на 50 см со всех сторон отопительного прибора. Пренебрегать данным этапом не стоит. Лист из металла убережет от пожара и сохранит тепло.
Дымоход состоит из двух частей: вертикальной (1 метр) и наклонной или полностью горизонтальной (3-4 метра).

Учитывая эти размеры, получится соорудить безопасную и полезную обогревательную конструкцию для гаражного помещения.

Необходимые материалы и инструменты

Для изготовления обогревательного прибора пригодятся следующие инструменты:

болгарка;
сварочный аппарат;
кувалда;
наждачная бумага;
зубило;
сантиметровая рулетка, маркер;
перфоратор.

Чтобы сделать буржуйку, часто используют подручные материалы. Это может быть пустой газовый баллон, металлическая бочка, молочный баллон. Простым вариантом является выкладывание устройства из кирпича.

Выбор топлива

Размер буржуйки может быть самым различным, но механизм работы у всех аналогичный. В топку укладывается материал для сгорания.

Самым дешевым вариантом считается прогрев помещения на дровах:

В топке буржуйки укладывают поленья клеткой или рядами.
Затем в самый нижний ряд кладут щепки или бумагу для разжигания поленьев.
Дверцу закрывают и с помощью поддува регулируют интенсивность горения.
Дровяное топливо тлеет в течение нескольких часов, поэтому помещение прогревается полностью и надолго.

При установке некоторых моделей буржуек разрешено использование в качестве топлива отработанного масла.

Пошаговая инструкция изготовления своими руками

Традиционная печь состоит из железной емкости с дверцей и трубой для выхода дыма, которая выводится наружу помещения. Все разновидности могут выполняться из подручного материала, но основные элементы будут одинаковыми.

Классическая из кирпича

Кирпичная буржуйка в гараже устанавливается обязательно на фундамент:

Для фундамента нужно вырыть яму, засыпать ее слоем песка и щебенки. Затем заливают слои цементным раствором. Застывший цемент покрывают гидроизоляционным материалом.
Первые два кирпичных ряда укладывают горизонтально.
Начиная с третьего ряда формируют отверстие для топки и устанавливают колосник.
На уровне с 3 по 6 ряд формируют пространство для закладки дров.
Затем несколько рядов выполняют в горизонтальной кладке.
Девятый, последний ряд, выкладывают ребром.
На последнем этапе устанавливают дымоход и дверцы.

Важно обеспечить поступление свежего воздуха в помещение, необходимое для лучшего горения топлива в буржуйке.

Печь из кирпича отличается долговечностью, не требует ремонта, быстро согревается и долго не остывает. Печное тепло распределяется равномерно, и помещение не остывает длительное время.

Из молочного бидона

Если следовать рекомендациям инструкции, то изготовить печь из молочного бидона не составит труда:

подготавливают и очищают емкость (она служит основой для топки);
проделывают отверстие для топки;
когда будут приварены петли, устанавливают дверцу;
ближе ко дну емкости проделывают отверстие (диаметром 11 см) для дымохода;
внутрь бидона устанавливают колосник, который делают из проволоки;
на последнем этапе приваривают дымоход.

Готовую печку устанавливают в подготовленном месте и обкладывают огнеупорным кирпичом, который защитит от пожара и повысит теплоотдачу.

Из газового баллона

На предварительном этапе делают приблизительный чертеж изделия с определением размеров деталей:

С помощью яркого маркера на поверхность баллона наносят разметку в том месте, где предполагается вырезание отверстия для дверцы, топки и поддувала. Топка находится приблизительно посередине конструкции. Поддувало размещают в нижней части под дверцей топки.
Чертят линию, которая будет проходить между двумя дверцами. Болгаркой разрезают баллон по намеченному пунктиру.
Для дальнейшей работы нужны железные прутья диаметром 15 мм. Из них делают решетку и приваривают к нижней, разрезанной части баллона. После этого снова части баллона приваривают между собой.
По обозначенным линиям с помощью болгарки делают отверстия для дверок. Приделывают петли и устанавливают дверцы.
На последнем этапе делают дымоход. Болгаркой срезают верхнюю часть баллона и к месту приваривают трубу диаметром 11 см. После чего трубу выводят на улицу, проделывая отверстие в стене или крыше.

Для повышения стойкости на поверхность баллона можно нанести слой термостойкого состава.

Технология эксплуатации

Во время пользования буржуйкой следует соблюдать важные правила:

соблюдают безопасное расстояние между печкой и стенами;
дымоход выводить нужно только на улицу;
место, где труба выходит наружу, замазывают растворами;
рядом с прибором рекомендовано поставить ящик с песком и повесить огнетушитель.

Эти рекомендации позволят увеличить срок службы печки и повысить безопасность.

Безопасная установка отопительного прибора

Крайне важно руководствоваться правилами пожарной безопасности при установке буржуйки. Лучшим местом является дальний угол помещения, противоположный воротам. Дымоход выводят только на улицу.

Нельзя ставить буржуйку вблизи автомобиля. Минимальное расстояние должно составлять 1,5 метра. По бокам и спереди конструкции лучше всего уложить стенку из кирпича. Это не только обеспечит безопасность, но и увеличит коэффициент полезного действия печи.

Если стены гаража сделаны из дерева, то печку устанавливают на некотором расстоянии. Саму стену вблизи прибора покрывают металлическим листом или бетонируют. Правильно будет у основания печки прикрепить металлический лист.

Заготовка отопительного материала

Популярным топливом для буржуйки являются дрова. Их нужно хорошенько просушить и распилить. Размер дров должен быть приблизительно 25 см. Хранят дрова в сухом, проветриваемом помещении, защищенном от осадков. Хорошо прогревает помещение дуб, береза, яблоня, вишня. Не стоит использовать ель, сосну. Они дают мало тепла и образуют во время сгорания много сажи.

Чистка печи

Печь следует периодически чистить, чтобы в дымоходе не скапливалась грязь и сажа. Для работ приобретают специальный ершик для дымоходов. Но можно приспособление сделать самостоятельно. На конце палки закрепляют щетку с жесткими щетинами:

Перед началом работы прикрывают ветошью отверстие в топку.
Первоначально делают несколько движений в дымоходе.
Затем достают весь накопившийся мусор.

Все действия проводят аккуратно, чтобы не повредить поверхность конструкции.

Способы улучшения теплоотдачи и КПД печи

Чтобы сделать больше КПД обогревательного устройства, нужно увеличить теплопроводящую поверхность. С этой целью устанавливают теплообменник. Конструкцию размещают там, откуда больше всего исходит тепло.

Правильная установка печи в гараже

Для исправной работы печи, на весь период эксплуатационного срока необходимо знать, как правильно установить печь в гараже. Для надежной защиты от возможного пожара, нужно с особой тщательностью определиться с местом размещения, способом вывода печной трубы и изучить некоторые правила монтажа.

Правила пожарной безопасности
Где лучше установить печь в гараже?
Как правильно установить печь в гараже?
Вывод дымохода через стену
Вывод дымохода через крышу
Вывод

Правила пожарной безопасности

Многие игнорируют правила безопасного монтажа, чем подвергают опасности окружающих людей и имущества. Чтобы обеспечить безопасность, во время эксплуатации печки, следует неукоснительно придерживаться правил противопожарной защиты, и соблюдать правильность установки печи в гараже.

Чтобы избежать возможного пожара, следует придерживаться правил, данных ниже:

Пол и находящиеся рядом стены, должны быть выполнены из негорючего материала: бетона, кирпича, металла или керамики. Также используются специальные термостойкие плиты из огнеупорного материала.
Сама печка должна быть изготовлена из надежных и проверенных материалов.
Рядом с печью ни в коем случае не должно быть веществ и материалов, которые легко воспламеняются или могут взорваться.
В гараже должна присутствовать нормальная вентиляция, для обеспечения отводов продуктов сгорания в случае задымления.
Не стоит устанавливать печь близко к автомобилю, расстояние должно составлять не меньше чем 1,5 метра.

На самом деле вентиляция для гаража должна стоять на первом месте. Из-за недостаточного количества кислорода огонь может гореть слабо, и послужить причиной серьёзного отравления угарным газом или привести к другим тяжелым и печальным последствиям.

Читайте также:

Фасадные элементы

Вытяжная вентиляция обязательно должна быть и находиться в исправном состоянии. Это позволит обезопасить гараж от возгорания, и не даст пострадать присутствующим людям.

Где лучше установить печь в гараже?

Для безопасности дымоходную трубу, проходящую вдоль стен следует расположить минимум в 0,5 метра от стены.

Если стена в гараже построена из древесины, то расстояние следует увеличить до метра, и защитить дерево любым огнестойким материалом.

В случае монтажа возле ворот, установленная печь должна находиться не ближе 1 метра от ворот, это нужно для обеспечения безопасности, если обшивка выполнена из дерева.

Как правильно установить печь в гараже?

После выбора места установки, до начала монтажа, нужно обезопасить основание от случайного выпадения углей, путем подкладки под печь стального листа, или возведения кирпичного основания. Если выполнена стяжка пола из бетона, то печь можно устанавливать сразу на него.

Для увеличения времени теплоотдачи и одновременно безопасности, вокруг печи возводятся стены из красного кирпича. Так увеличивается время работы печи, она остывает гораздо медленнее, позволяя получать тепло после полного сгорания топлива. Такой метод применяют в основном для печей квадратной формы, в печах круглого сечения применяются радиаторные пластины, по всему корпусу.

Рассмотрим более подробно как правильно установить печь в гараже:

Когда определились с местом установки, нужно подготовить фундамент для её монтажа, вес стальных печей невелик, но основание должно быть достаточно крепким. Под местом установки выбирается грунт на глубину 40-50 сантиметров, размеры рассчитываются исходя из самой печи (на 15-20 сантиметров шире).
Далее выкопанная яма засыпается подушкой из песка и щебня, и хорошо утрамбовывается.
После чего сооружается деревянная опалубка, и надежно закрепляется.
Дальше подготавливается цементно-песчаный раствор с щебнем, и бетонируется.
Когда основание застынет устанавливаем саму печь, согласно предусмотренному расчёту.
При надобности делаем защитный экран вокруг печи.
В зависимости от условий, делаем проходное отверстие для дымоходной трубы в стене или в крыше.
Последним этапом установки печи будет монтаж дымохода (об этом речь пойдет далее).

к содержанию ↑

Вывод дымохода через стену

Существуют два варианта вывода дымохода: через крышу гаража или стену. Сейчас подробно рассмотрим оба варианта.

Вывод дымохода через стену имеет ряд преимуществ:

Не требует выполнения качественной гидроизоляции прохода трубы, в отличии от прохода через крышу.
Относительно простотой и удобный монтаж.

К минусам можно отнести:

Хуже тяга, в сравнении с прямым монтажом дымохода.
Наличии поворотов и изгибов, затрудняется чистка.
В большей степени нуждается в утеплении.

Схемы монтажа гаражной печки через стену (2 варианта):

Советы по установке:

Монтаж дымохода начинается с печи. После предварительной сборки, отмечается место прохода дымохода в стене. Далее подготавливается само технологическое отверстие. После уже производится окончательный монтаж труб в гараже с выводом колена или тройника на улицу.
Желательно использовать тройник с ревизионной съемной крышкой, для удобства чистки. Стоит заметить, что если стены гаража выполнены из дерева, в обязательном порядке устраивается противопожарный проход, из стального короба, где пространство вокруг трубы заполняется негорючим материалом.
Монтаж трубы дымохода по стене выполняется с помощью специальных креплений строго по вертикали, на конец трубы устанавливается грибок, для зашиты от попадания влаги. Длина дымохода зависит от конкретных условий, главное условие – достаточно хорошая тяга.

к содержанию ↑

Вывод дымохода через крышу

Схема вывода дымохода печи для гаража через перекрытие/крышу:

Как и в случае монтажа дымохода через стену, при монтаже через потолок сначала делается предварительная сборка, с целью точно обозначить будущий проход через крышу. Как выполнено монтажное отверстие, устанавливается стальная проходка через крышу.

Далее в такой же последовательности происходит сборка трубы и закладка негорючим материалом прохода через крышу. Проход дымохода через крышу требует надёжной гидроизоляции, чтобы в будущем не столкнуться протечками. Следует, как и в первом варианте защитить трубу от попадания в неё влаги, и утеплить наружную часть трубы, для меньшего образования конденсата.

Вывод

Из всего изложенного можно сделать вывод, что установка печи в гараже должна быть сделана грамотна, и соблюдены все противопожарные нормы. От корректности проведений работ по установки печи, зависит не только долгая и нормальная работа самого отопительного прибора, а также безопасность.

Следует четко придерживаться всех правил и требований, обеспечивающих нормальную, безаварийную работу печи. Важно перед первой затопкой печи, нужно тщательно убедиться в отсутствии негерметичных стыков и соединений, и при обнаружении малейших недоработок, следует незамедлительно их устранить. Это поможет обезопасить от отравления угарным газом и пожара.

Если все сделано правильно, печь будет радовать и дарить тепло на протяжении многих лет. Можно будет навсегда забыть, о работе или отдыхе в гараже, который раньше, больше напоминал ледяной дворец. К тому же печь до сих пор остается, очень эффективным и экономичным отопительным прибором.

В дополнении ко всему печь в гараже может служить для приготовления пищи. Оборудовать её можно для подогрева воды, и использовать для своих нужд. На основе печи можно сделать полноценное водяное отопление своего гаража, конечно это будет уместно лишь в том случаи, когда гараж посещается каждый день. Если гараж посещается не часто, использовать водяное отопление, как дополнение к печному не стоит.