Запасы нефти и газа в России заканчиваются с каждым годом все быстрее, а их потребление продолжает только увеличиваться. На этом фоне в 2021 году премьер-министр России Михаил Мишустин призвал производителей постепенно переходить на возобновляемые источники энергии и сокращать использование традиционных видов горючего, в том числе и угля. Уже к 2030 году наша страна должна почти полностью перейти на «зеленую» энергетику. Это не только сэкономит природные ресурсы, но и поможет планете в борьбе с глобальным потеплением. Правда, газом или нефтью пользуется не только промышленность, но и жилые дома, например, для отопления, поэтому поиск новых методов генерации тепла — актуальная задача. Ученые Пермского Политеха предложили использовать геотермальное отопление в индивидуальных жилых домах, в качестве альтернативы газовому, и посчитали насколько оно экономически эффективно.
В Пермском Политехе предложили альтернативный метод отопления домов / ©Getty images
Разработка проводилась в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030». Статья с результатами исследования опубликована в журнале «Вестник ПНИПУ. Прикладная экология. Урбанистика».
Геотермальное отопление – это экологически чистый вид теплоснабжения, в котором используется энергия окружающей среды. Система данного вида отопления состоит из двух частей – внешнего и внутреннего контура. Она представляет собой трубы с тепловым носителем, расположенными под почвой. Теплоноситель на глубине от 0,4 до трех метров принимает температуру земли, равную от – 15 до + 20 градусов, и поступает в здание, где установлен тепловой насос. Он, в свою очередь, разгоняет жар до + 60 градусов и при помощи циркуляционного насоса отправляет разогретый теплоноситель по трубам внутреннего контура.
Главными преимуществами такого метода обогрева помещений является: экологичность (так как отсутствует процесс сгорания), безопасность (в данной системе не используются взрыво- и пожароопасные виды топлива), экономичность и долговечность (в среднем система геотермального отопления служит 25 лет, а газовая 15). Ученые считают, что использование геотермального отопления вместо газового в перспективе сэкономит значительную часть бюджета жителей России, которые живут в индивидуальных жилых домах.
«Существует множество предрассудков о неэффективности использования геотермального отопления в нашей стране в условиях сильных морозов в холодное время года. Однако в нашем случае достаточно погрузить трубы с теплоносителем на глубину 1,6 м. В самый холодный месяц средняя температура там будет составлять + 2,4 градуса. В качестве теплоносителя чаще всего используют фреон, антифриз. Воду в таких установках не используют из-за низких температур зимой, к тому же она со временем начинает разрушать трубы под землей. А тепловой насос позволяет экономить до 75 процентов расходов на отопление дома и горячее водоснабжение.
Оставшиеся 25 процентов — коммунальные расходы на электричество», — рассказывает кандидат технических наук, доцент кафедры «Строительный инжиниринг и материаловедение» ПНИПУ Любовь Хорошева. «Проверить экономическую эффективность решили, сравнив расходы на установку газового и геотермального оборудования, а также затраты на коммунальные платежи.
При помощи калькулятора «Газпром газораспределение» посчитали, что монтаж устройства с голубым топливом стоит более 340 тысяч рублей, а предложенного альтернативного варианта более 680 тысяч рублей. Но учитывая, что затраты на коммунальные услуги с геотермальным отоплением будут менее 20 процентов, то такой метод может окупиться уже через девять лет», — поясняет магистрант кафедры «Строительный инжиниринг и материаловедение» ПНИПУ Екатерина Гурина.
Расчет экономической эффективности использования геотермального отопления показал, что его можно успешно использовать во всех индивидуальных жилых домах нашей страны. Такой вариант альтернативной энергии не создает выбросов в атмосферу углекислого газа и при этом окупает себя за девять лет. Установка геотермального оборудования позволит замедлить глобальное потепление и сэкономит бюджет миллионов людей.
Комментарии
Теплоноситель на глубине от 0,4 до трех метров принимает температуру земли, равную от – 15 до + 20 градусов, и поступает в здание, где установлен тепловой насос. Он, в свою очередь, разгоняет жар до + 60 градусов и при помощи циркуляционного насоса отправляет разогретый теплоноситель по трубам внутреннего контура. В воздухе витал стойкий запах клиники.
"в нашем случае достаточно погрузить трубы с теплоносителем на глубину 1,6 м. В самый холодный месяц средняя температура там будет составлять + 2,4 градуса." -- "Если где-то чего-то прибыло, то в другом месте столько же убыло". Так что +2,4 градуса будет, пока там не лягут трубы теплового насоса, после чего там станет гораздо, гораздо холоднее. И, соответственно, весной почва в этой области будет прогреваться гораздо, гораздо медленнее. У нас в стране мало вечномерзлотных регионов? Нужно их распространить вплоть до Крымского полуострова?
"А тепловой насос позволяет экономить до 75 процентов расходов на отопление дома и горячее водоснабжение. ... затраты на коммунальные услуги с геотермальным отоплением будут менее 20 процентов, то такой метод может окупиться уже через девять лет" -- свежо предание. Нет, конечно, если топиться электричеством, то тепловой насос как раз до 75% этого электричества и сэкономит -- и то далеко не постоянно, а лишь в отдельные особо удачные пиковые моменты. В среднем же выигрыш будет процентов 60-65, что сразу удлиняет период окупаемости. И это мы ещё не считали затраты на ремонт инвертора, который прослужит лет 5. И не учитывали, что он отожрёт киловатта 3 от общей подведённой мощности. И скромно умолчали, что делать, когда отрубят электричество. А также то, что трубы корродируют не только изнутри из-за контакта с теплоносителем, но и -- сюрприз! -- снаружи, из-за контакта с окружающей средой.
Ага, я бы это геотермальным не называл) А так , видел делали скважины, одна для забора воды , другая подольше для сброса. Тепловой насос отнимал кажется 3,4 градуса. Понятно, чем выше температура воды, тем как понимаю расход ниже. Разбег то МП натуры воды со скважины, говорили в видео у их клиентов был от 7 до 15 градусов. Ниже 3,4 градусов сливаемую воду с теплонасоса опускать не рекомендовали, а то может замерзать, не успев слиться с труб
А пока они не предложили, то люди то и не знали про тепловые насосы? Будто бы они не продаются и не устанавливаются. В чем новизна предложения? Статья ниочем.
Всем хорош тепловой насос. Однако конски дорог, как сам агрегат, так и коллектор под него. На среднее домохозяйство площадью 150 м2. Тепловой насос стоит 400 т.р. и коллектор под него 200 т.р.
Инноваторы хреновы.
Того глядишь и про печи вспомнят.