Горячие источники своими руками

Реально ли сделать у себя дома горячий бассейн зимой?

Горячий бассейн в загородном доме — это зона не только для спорта и отдыха, но и для плавания и закалки организма. При этом человек является абсолютно независимым от погоды на улице или времени года — купаться можно даже зимой в сильные морозы.

Преимуществ у обогреваемых бассейнов в частных домах есть очень много. Из них стоит выделить основные положительные моменты, такие как:

• Отсутствие необходимости в дополнительном обогреве внешнего бассейна;
• Возможность использовать внутридомовые инженерные коммуникации — относится к водопроводу, вентиляции, электроснабжению и канализации;
• Нетребовательность в уходе — чистку горячего бассейна внутри дома нет необходимости часто проводить, так как он не подвержен воздействию окружающей среды;
• Возможность поддерживания необходимого температурного режима — обеспечивается системой горячего водоснабжения;
• Большое разнообразие вариантов дизайнерского исполнения — позволяет подобрать дизайн бассейна под любой интерьер дома;
• Неограниченное использование водоема — в своем горячем бассейне можно плавать сколько угодно, в отличие от многолюдных общественных бассейнов;
• Экономическая выгода — стоимость дома с таким водоемом при продаже существенно возрастет.

Чтобы обеспечить бассейну качественный обогрев, можно использовать электронагреватель или котел. Понадобятся также насос, фильтр и датчики перегрева, потока, давления и прочие аналогичные устройства. Фильтр и насос иногда представлены одним устройством.

Хорошей экономии средств при строительстве горячего бассейна внутри дома можно добиться, использовав более дешевые строительные и отделочные материалы. К примеру, дорогостоящий полипропилен можно заменить на бюджетную гидропленку. Ее укладывают сначала на дно, а потом на бортики бассейна, оставляя при этом отверстия для слива и подачи воды, очистки жидкости и ее фильтрации. Верхнюю часть пленки и все стыки промазывают герметиком.
Выгодно использовать также керамическую плитку, стеклянную мозаику или керамогранит. Если для бассейна подходит «деревенский» стиль оформления и при этом хочется сэкономить, то пол вокруг чаши вместе с ее стенками декорируют деревянными проморенными плитами или вагонкой. И тот, и другой материал обладает хорошей влагостойкостью и способностью выдерживать резкие перепады температур и влажности.

Как видно, горячий бассейн в своем доме зимой сделать вполне реально — нужно всего лишь запастись терпением и небольшим количеством финансов.

Источник

Геотермальные источники — что это такое, механизм образования и виды

Горячая вода из земли — это удивительное природное явление и богатый сырьевой ресурс, который также полезен для здоровья человека. Геотермальные источники отличаются от подземных источников более высокой температурой производимой ими воды и могут содержать более половины всех элементов из таблицы Менделеева.

Что такое термальные источники и как они выглядят

Под землей, на глубине 1 км, температура горных пород достигает 30 ° C и увеличивается в среднем на 3 ° C каждые 100 м. Более сильный тепловой поток от кишок возникает в трещинах земной коры, активный вулканизм, высокая сейсмичность. Горячие камни повышают температуру грунтовых вод.

Натуральный теплоноситель выливается естественным образом после долгого путешествия. Так создаются термальные источники — горячие подземные воды в жидком или парообразном состоянии, которые стекают на поверхность земли.

Как правило, показания температуры таких пружин выше, чем температура окружающей среды. В этом принципиальное отличие от неглубоких грунтовых вод, которые стекают к поверхности в виде родников, ручьев, родников, температурные показатели которых обычно составляют от 5 до 15 ° С.

Виды термальных источников

Термальные воды делятся на группы в зависимости от их температуры:

• От 20 до 37 ° C — теплый или субтермический;
• От 37 до 50 ° С — горячий;
• От 50 до 100 ° C — очень жарко или гипертермично.

Кроме того, вода может перегреться (до 150 ° C). Специалисты Американского центра геофизических данных предлагают рассматривать горячий источник с температурой от 20 до 50 ° C.

Необычные природные явления наблюдаются в районах активного вулканизма. Например, гейзер — особый термальный источник, который периодически приходит и уходит. Вода глубоко впитывается, касается магматического очага и, нагретая до высокой температуры, вытекает.

Обычно в природных источниках вода спокойно течет с земли. Если большой резервуар над магмой соединен с поверхностью узким каналом, давление в нем периодически увеличивается. Легкий пароводяной пузырь выталкивается потоком с интервалом в минуты, часы, месяцы или годы. Вода нагревается до температуры 100-104 ° С, а высота колонны может достигать 100 м.

Две трети всех гейзеров в мире извергаются в Йеллоустонском национальном парке США. Водные и паровые извержения можно наблюдать в Исландии, Новой Зеландии, Японии, Чили и Перу. Знаменитая Долина гейзеров (частично разрушенная оползнем) находится на полуострове Камчатка.

Помимо гейзеров, существуют и другие геотермальные явления:

• фумарола — поток водяного пара и дыма, выходящий из расщелины скалы. Это явление чаще всего наблюдается в районах активного вулканизма;
• сольфатар — испарение при очень высокой температуре (100-300 ° C) в кратере и на склонах вулкана, содержащее водяной пар, серу и углекислый газ, сероводород
• термальное озеро (бассейн) — горячий источник с температурой до 100o C
• Грязевой бассейн — небольшая естественная впадина с пузырьками воды, вспенивающими отложения на поверхности;
• мофета — природный колодец (скважина), расщелина, из которой извлекается поток водяного пара, насыщенного углекислым газом, азотом, взрывоопасным метаном и водородом (температура смеси 100 ° C и ниже).

Горячие источники различаются по минерализации и химическому составу. Они могут быть гипотоническими, изотоническими и гипертоническими в зависимости от концентрации минералов. Термальные воды в районах активного вулканизма, содержащие много кремнезема, обычно прозрачны. Источник горячей воды с высоким содержанием серы чаще всего выглядит как лужа кипящей грязи. Часто бывает желтоватого цвета.

Минеральные источники с природной горячей водой часто содержат повышенное количество токсичных веществ. Это создает проблемы с точки зрения рекреационного использования, производства тепла и электроэнергии.

Механизм нагрева термальных вод

Геотермальная энергия — это естественное подповерхностное тепло, которое передается от мантии Земли к породам в ее коре. В областях активного вулканизма расплавленная магма более интенсивно нагревает породы, проникая через пустоты и трещины, близкие к поверхности. Тающая магманагревает подземные воды. Формируются гейзеры, фумаролы и сольфатары.

Объясняется источник горячих источников в невулканических регионах. Подземные воды проникают на глубину 1 км и более, нагреваются и выносятся на поверхность естественной циркуляцией.

Если бурят геотермальную скважину, горячая подземная вода поднимается на поверхность. Такой искусственный канал иногда похож на гейзер.

Использование вод термальных источников

История использования человеком геотермальной энергии насчитывает почти 20 веков. Наши предки использовали подземные воды с температурой 50-80 ° C, которые естественным образом поднимались на поверхность, для обогрева, приготовления пищи и купания. Имеются данные о гигиеническом и лечебном действии бассейнов с горячей водой в Китае со времен палеолита, о существовании общественных бань (бань) на Липари (Италия) в 2000 году до нашей эры.

Лечебное действие термальных вод не утратило своего значения и по сей день. В бальнеологии используется естественная горячая вода с температурой до 50 градусов по Цельсию. Он обладает противовоспалительными, успокаивающими и регенерирующими свойствами для кожи, а через нее — для органов, систем и всего тела.

Термальные воды используются не в острой фазе болезней, а в компенсаторной фазе и для профилактики. Их рекомендуют применять при заболеваниях дыхательных путей, легких, органов движения, кожи, сердца и сосудов, заболеваниях нервной и эндокринной систем.

Горячие источники с их полезным минеральным составом очень полезны для человеческого организма. Серные и угольные ванны помогают при лечении хронического бронхита, недостаточного кровообращения и бронхиальной астмы.

Французские, итальянские и другие европейские курорты с термальными источниками пользуются популярностью у туристов и отдыхающих со всего мира. Косметика изготавливается на основе термальной воды: спреи, целые линии по уходу за кожей.

Первые опыты использования горячих источников для выработки электроэнергии относятся к рубежу 19 и 20 веков. Геотермальная энергия по-прежнему используется для обогрева зданий и производства электроэнергии в Италии, Франции, Исландии, США и на востоке России. Крупнейшие геотермальные электростанции сопоставимы по мощности с малыми гидроэлектростанциями, теплоэлектростанциями и атомными электростанциями.

Интересные факты

Вблизи Сатурнии (Тоскана, Италия) вода с температурой выше 80 ° C стекает с небольших уступов скал в естественную депрессию. Термальный источник похож на струящийся над ним невысокий водопад.

На вулканическом острове Сан-Мигель в архипелаге Азорские острова земная кора очень тонкая. Родниковая вода поднимается на поверхность и закипает, потому что ее температура близка к температуре кипения (98 °). В разных регионах есть природные термальные источники и пещерные озера, на доступной глубине подземные резервуары для теплой воды и пара.

На Камчатке (Россия), Исландии, Новой Зеландии и Калифорнии (США) горячие источники поднимаются на поверхность в виде водогазового столба. В Ладерелло (Италия) можно увидеть паровой фонтан.

Геотермальные источники — это не то же самое, что источники минеральной воды. «Термальный» означает теплый, а «гео» — землистый. Вода нагревается внутри Земли, когда течет вверх. Гейзеры, бассейны и озера различают по характеру от устья до поверхности. Направления использования таких пружин очень разные. Это оздоровление и отдых людей, получение тепла для обогрева зданий, выработка электроэнергии, а также получение различных химикатов.

Источник

Геотермальное отопление загородного дома своими руками

Экология потребления.Усадьба:Мы знаем, что геотермия – это тепло Земли, а понятие «геотермальный» зачастую ассоциируется у нас с вулканами и гейзерами. Многие уверены, что геотермальное отопление дома своими руками – это фантастика. Но это не так!

Мы знаем, что геотермия – это тепло Земли, а понятие «геотермальный» зачастую ассоциируется у нас с вулканами и гейзерами. В России геотермальная энергетика используется преимущественно в промышленных масштабах, например, существуют дальневосточные электростанции, работающие на основе тепла Земли. Многие уверены, что геотермальное отопление дома своими руками – это фантастика. Но это не так!

Несколько исторических фактов

Когда в 70-е годы прошедшего столетия разразился нефтяной кризис, на Западе возникла жгучая потребность в альтернативных источниках энергии. Именно в тут пору и стали создаваться первые геотермальные отопительные системы. Сегодня они получили широкое распространение в Соединенных Штатах, в Канаде и в западноевропейских государствах.

Например, в Швеции активно используют воду Балтийского моря, температура которой составляет + 4 градуса. В Германии внедрение геотермальных отопительных систем даже спонсируется на государственном уровне. В России действуют Паужетская, Верхне-Мутновская, Океанская и другие геотермальные электростанции. Но фактов использования энергии Земли в нашем частном секторе очень мало.

Реальные преимущества и недостатки

Если в России геотермальное отопление частного сектора получило сравнительно малое распространение, значит ли это, что идея не стоит затрат на её воплощение? Может быть, и заниматься этим вопросом не стоит? Оказалось, что это не так.

Использование системы геотермального отопления жилища – решение выгодное. И тому есть несколько причин. В их числе и быстрая установка оборудования, которое способно длительное время работать без каких-либо перебоев. Если использовать в отопительной системе не воду, а качественный антифриз, она не будет промерзать и её износ будет минимальным.

Перечислим и прочие преимущества этого вида отопления.

• Исключается процедура сжигания топлива. Мы создаём абсолютно пожаробезопасную систему, которая, в процессе своей эксплуатации, не сможет нанести жилью никакого ущерба. Кроме того, исключается ряд других моментов, связанных с присутствием топлива: теперь не нужно искать место для его хранения, заниматься его заготовкой или доставкой.
• Акустический комфорт. Тепловой насос работает практически бесшумно.
• Существенная экономическая выгода. В процессе эксплуатации системы не потребуется никаких дополнительных вложений. Ежегодный обогрев обеспечивают силы природы, которые мы не покупаем. Конечно, при функционировании теплового насоса затрачивается электрическая энергия, но при этом объём производимой энергии существенно превышает размеры потребления.
• Экологический фактор. Геотермальное отопление частного загородного дома – это экологически безопасное решение. Отсутствие процесса горения исключает поступление в атмосферу продуктов сгорания. Если это осознают многие, и такая система теплоснабжения получит должное повсеместное распространение, негативное влияние людей на природу многократно уменьшится.
• Компактность системы. Вам не придется организовывать в своём доме обособленное помещение котельной. Всё, что будет необходимо – это тепловой насос, который можно разместить, например, в подвале. Наиболее объёмный контур системы будет располагаться под землей или под водой, на поверхности вашего участка вы его не увидите.
• Многофункциональность. Система может работать как на отопление в холодное время года, так и на охлаждение в период летней жары. То есть, по сути, она заменит вам не только обогреватель, но и кондиционер.

Выбор геотермальной системы отопления экономически выгоден, несмотря на то, что придется потратиться на покупку и установку оборудования. Кстати, в качестве недостатка системы упоминают именно затраты, на которые придется пойти, чтобы установить систему и подготовить её к работе. Нужно будет купить сам насос и некоторые материалы, выполнить работы по монтажу наружного и внутреннего контуров коллектора.

Впрочем, эти расходы окупаются всего за несколько первых лет эксплуатации. Последующее использование коллектора позволяет сэкономить значительные средства. К тому же сам процесс монтажа не настолько сложен, чтобы приглашать для его выполнения сторонних специалистов. Если не заниматься бурением, то всё остальное можно сделать самостоятельно.

Источники геотермального отопления

Для геотермального отопления можно использовать следующие источники земной тепловой энергии:

К высокотемпературным относятся, например, термальные источники. Использовать-то их можно, но область их применения ограничивается фактическим местом нахождения таких источников. Если в Исландии этот вид энергии активно применяется, то в России термальные воды находятся далеко от населенных пунктов. Максимально они сконцентрированы на Камчатке, где подземную воду применяют в качестве теплоносителя и поставляют в системы ГВС.

Зато для применения низкотемпературных источников у нас имеются все необходимые предпосылки. Для этой цели подойдут окружающие воздушные массы, земля или вода. Для извлечения нужной энергии используют тепловой насос. С его помощью происходит процедура преобразования температуры окружающей среды в тепловую энергию не только отопления, но и горячего водоснабжения частного домовладения.

Принцип работы альтернативного отопления

Если вы знакомы с тем, как работает кондиционер или холодильник, то схожесть этих процессов с принципом функционирования геотермального отопления очевидна. Основу системы составляет тепловой насос, который включается в два контура – внешний и внутренний.

Чтобы организовать традиционную систему отопления в любом доме, необходимо смонтировать в нем трубы для транспортировки теплоносителя, и радиаторы, при нагревании которых тепло будет поступать в помещения. В нашем случае трубы и радиаторы тоже нужны. Они и образуют внутренний контур системы. В схему могут быть добавлены теплые полы.

Внешний контур выглядит гораздо масштабнее внутреннего, хотя его размеры можно оценить только в период планировки и монтажа. В процессе эксплуатации он невиден, поскольку находится под землей или под водой. Внутри этого контура циркулирует обычная вода или антифриз на основе этиленгликоля, что гораздо предпочтительнее.

Теплоноситель во внешнем контуре прогревается до состояния среды, в которую он погружен, и отправляется в «подогретом» виде в тепловой насос. Через него сконцентрированное тепло сообщается внутреннему контуру, в результате чего вода в трубах, радиаторах и теплых полах нагревается.

Таким образом, ключевым элементом, оживляющим всю систему, является тепловой насос. Если в вашем доме есть обыкновенная стиральная машинка, то знайте: этот насос займет приблизительно аналогичную площадь. Для работы ему нужна электроэнергия, но, потребляя всего 1 кВт, он обеспечивает выработку 4-5 кВт тепла. И это не чудо, поскольку источник «добавочной» энергии известен – это окружающая среда.

Два вида расположения теплообменника

Имеются два варианта отопления частного дома с использованием низкотемпературной энергии элементов окружающей среды. Основу системы во всех трех случаях составляет геотермальный насос. Внутренний контур остаётся без изменений для любого способа отопления, а основное различие заключается в расположении внешнего контура.

Геотермальное отопление бывает с теплообменником, расположенным:

Горизонтальные теплообменники систем укладываются в котлован или открытый водоем в виде своеобразного змеевика, вертикальные располагаются в скважинах, вскрывающих или не вскрывающих водоносный пласт.

Каждый из приведенных здесь видов отопления характеризуется своими особенностями, недостатками и преимуществами. Если вы намерены создать такую систему отопления собственными руками, вам будет интересно узнать о каждом из видов подробнее.

Вертикальное размещение внешнего коллектора

Этот вид отопления основан на интересном природном явлении: на глубине 50-100 метров и более от своей поверхности земля круглогодично имеет одинаковую и постоянную температуру 10-12 градусов.

Чтобы иметь возможность использовать эту энергию земли, необходимо бурить вертикальные скважины. С целью максимального сохранения ландшафта можно пробурить несколько труб с одной исходной точки, но под разными углами. Внешний контур системы будет смонтирован непосредственно в этих скважинах. Это позволит эффективно отобрать у земли её тепло. Разумеется, этот способ трудно назвать простым и малобюджетным.

Актуален он в том случае, когда прилегающая к дому территория уже обустроена, и нарушение её ландшафта нецелесообразно. Глубина бурения скважины может достигать от 50 до 200 метров. Конкретные параметры скважины зависят от геологической обстановки на участке и параметров будущего сооружения. Срок службы такой конструкции составляет примерно 100 лет.

Для устройства вертикального варианта системы с теплообменником, извлекающим энергию подземной воды, потребуются пробурить две водоносные скважины. Из одной из них, именуемой дебетовой, с помощью насоса производится забор воды, которая после передачи тепла сливается во вторую, приемную выработку.

Горизонтальное расположение грунтового коллектора

Чтобы уложить внешний контур при горизонтальном виде отопления, нужно знать, на какую глубину промерзает земля в вашей местности. Трубы укладываются ниже уровня промерзания в заранее подготовленные траншеи, захватывая при этом довольно большое пространство: чтобы отопить дом, площадь которого составляет 200-250 кв. метров, нужно использовать примерно 600 кв. метров теплообменника. То есть шесть соток.

Понятно, что при таких условиях, объём земляных работ будет значительным. Кроме того, нужно учесть в плане расположение деревьев и прочей растительности на участке, чтобы не заморозить их. Например, нельзя располагать трубы коллектора ближе, чем в полутора метрах от деревьев.

Этот способ монтажа используют, как правило, в тех случаях, когда участок только осваивается под строительство. Все расчеты и планы по постройке коттеджа, организации его отопления и планировке земельного участка лучше всего выполнять одновременно.

Погружение горизонтального теплообменника в водоём

Этот способ требует особого расположения домовладения – на расстоянии примерно в 100 метрах от водоёма, имеющего достаточную глубину. Кроме того, указанный водоём не должен промерзать до самого дна, где и будет расположен внешний контур системы. А для этого площадь водоёма не может быть меньше 200 кв. метров.

Очевидным преимуществом этого метода является отсутствие обязательных трудоёмких земляных работ, хотя с подводным расположением коллектора все-таки придется повозиться. И специальное разрешение на проведение таких работ тоже понадобится. Впрочем, геотермальная установка, использующая энергию воды, все-таки является наиболее экономичной.

Своими руками: что и как

Если уж монтировать геотермальное отопление своими руками, то внешний контур лучше все-таки купить в готовом виде. Конечно, мы рассматриваем лишь способы горизонтального расположения внешнего теплообменника: под поверхностью почвы или под водой. Скважинный вертикальный коллектор смонтировать самостоятельно гораздо сложнее, если вы не обладаете оборудованием и навыками бурения.

Тепловой насос – не слишком габаритное оборудование. В вашем доме он не займет много места. Ведь по размеру он сопоставим, например, с обычным твердотопливным котлом. Подключить к нему внутренний контур вашего дома – задача не сложная. Вообще-то делается всё точно так же, как и при организации отопления с использованием традиционных источников тепла. Главная трудность – устройство внешнего контура.

Лучшим вариантом будет использование водоёма, если такой найдется на расстоянии не более 100 метров. Необходимо, чтобы его площадь превышала 200 квадратных метров, а глубина – 3 метра, составляющие средний параметр промерзания. Если этот водоём вам не принадлежит, то проблемой может стать получение разрешения на его использование.

Если же водоём – это пруд, который находится у вас в собственности, то дело упрощается. Воду из пруда можно временно откачать. Тогда работы на его дне можно будет выполнять легко: нужно будет уложить трубы по спирали, закрепив их в этом положении. Земляные работы понадобятся только для рытья траншеи, которая нужна будет для присоединения внешнего контура к тепловому насосу.

После выполнения всех работ, пруд может быть снова заполнен водой. В ближайшие лет сто внешний теплообменник должен работать исправно и не доставлять хлопот его владельцу.

Если в вашем распоряжении оказался земельный участок, на котором вам только предстоит возводить жильё и растить сад, имеет смысл распланировать горизонтальный теплообменник грунтового типа. Для этого следует сделать предварительный расчет площади будущего коллектора, исходя из параметров, которые уже указаны выше: 250-300 квадратных метров коллектора на 100 кв. метров отапливаемой площади дома.

Траншеи, в которые предстоит укладывать трубы контура, нужно выкапывать ниже уровня промерзания почвы. А ещё лучше – просто снять грунт на глубину его промерзания, уложить трубы, а после вернуть грунт на место. Работа трудоёмкая, сложная, но, имея большое желание и целеустремленность, вы сможете её выполнить.

Затраты и перспективы окупаемости

Расходы на оборудование и его монтаж в процессе сооружения геотермального отопления зависят от мощности агрегата и от производителя. Производителя каждый выбирает, руководствуясь собственными соображениями и сведениями о репутации и надежности того или иного бренда. А вот мощность зависит от площади помещения, которое предстоит обслуживать.

Если брать в расчет именно мощность, то стоимость тепловых насосов колеблется в следующих диапазонах:

• на 4-5 кВт – 3000-7000 условных единиц;
• на 5-10 кВт – 4000-8000 условных единиц;
• на 10-15 кВт – 5000-10000 условных единиц.

Если к этой сумме мы прибавим затраты, которые нужны на выполнение монтажных работ (20-40%), то мы получим сумму, которая для многих покажется абсолютно нереальной. Но все эти затраты окупятся за вполне приемлемые сроки. В дальнейшем же вам придется оплачивать лишь незначительные расходы на электричество, необходимое для работы насоса. И это всё!

Как показывает практика, геотермальное отопление особенно выгодно для домов, общая отапливаемая площадь которых составляет 150 кв. метров. За пять-восемь лет все затраты на обустройство систем отопления в этих домах полностью окупаются.

Видео о принципах и результатах эксплуатации

Если вам проще воспринимать наглядную информацию, то этот видеоролик позволит вам своими глазами увидеть, как именно функционирует геотермальная система, а также больше узнать о том, кому и почему этот вид отопления выгоден.

Предлагаем вам посмотреть небольшой видеоролик, в котором владелец горизонтального подпочвенного коллектора, расскажет о своих впечатлениях от его эксплуатации. Кроме того, посмотрев это видео, вы узнаете о текущих расходах, связанных с эксплуатацией системы геотермального отопления.

Источник