Недры земли своими руками

Горизонтальный геотермальный коллектор. Снимаем с грунта бесплатное тепло.

Чем дальше, тем больше домовладельцев отапливают дома тепловыми насосами. Многие из них в качестве низкопотенциального источника тепла выбирают горизонтальные геотермальные коллекторы. Рассказываем, как сделать такой коллектор своими или чужими руками, как «снять» из земных недр побольше тепла и какие новинки появились в этой сфере в последние годы.

1 . Откуда в земле берется тепло для отопления дома?

На глубине до 15 метров грунт нагревается тепловой энергией солнца и дождя, верхние слои почвы ниже промерзания грунта – это, в сущности, аккумуляторы солнечной энергии, в которых круглый год сохраняется плюсовая температура. Дальше, как выяснили ученые, через каждые 100 метров вглубь температура планеты поднимается на 3°С. В отличие от солнечной энергии, или энергии ветра геотермальная энергия не зависит от погоды, от времени года и других факторов, это стабильный и неисчерпаемый вид энергии, поэтому ученые уделяют ему так много внимания.

2 . Сколько тепла можно «снять» с метра коллектора?

Это зависит от многих факторов: типа грунта, его влажности, не затенена ли площадка, на которой расположен теплообменник и пр. При расчетах коллектора специалисты исходят из того, что каждый его метр обеспечивает:

• сухой песчаный или каменистый грунт – 10 Вт;
• сухой глинистый грунт – 20 Вт;
• влажный глинистый грунт – 25 Вт;
• очень влажный глинистый грунт – 35 Вт.

В среднем это значение составляет 20 Вт/м. Наибольшие запасы энергии – в грунтах с близким УГВ.

3 . На каком участке можно установить горизонтальный геотермальный коллектор?

Горизонтальным коллекторам нужны большие площади, это их главный недостаток. Для дома площадью до 100 кв. м. придется котлован или сеть траншей площадью в 2-3 сотки. Площадь над коллектором нельзя застраивать и высаживать на ней деревья и кустарники с глубокой корневой системой, но можно «травку и цветочки». Имеет значение и уже имеющиеся растительность и постройки на участке. От площадки, где будет коллектор, должна быть минимум двухметровая дистанция до теневой зоны от деревьев и построек. Также рекомендуются выдерживать расстояния:

• 1,5 м от электросетей и газопровода;
• 2 м от водопровода и канализации;
• 3 м от фундаментов, колодцев, септиков и пр.

4 . Требуется ли разрешение на устройство коллектора неглубокой закладки?

Горизонтальные коллекторы укладывают в грунт на глубину от 0,8 до 4 метров, это зависит от глубины промерзания грунта в регионе, но обычно это – 1,2 метра. Главное, чтобы устройство находилось ниже уровня промерзания грунта, там, где температура относительно стабильна круглый год. Это не больше, чем глубина подвалов и погребов, поэтому разрешения на такие устройства брать не требуется.

5 . Как рассчитывается длина коллектора?

Длина коллектора (L) рассчитывается по формуле L = Q / p, где Q требуемая тепловая мощность, а p – теплотворная способность грунта. Но эта формула корректна, только если расстояние между витками спирали (или фрагментами змейки) коллектора не менее 70 см. И если соблюдаются условия, о которых рассказано выше: площадка над коллектором не затенена, свободна от построек и на ней не растут растения с глубокой корневой системой. При расчете коллектора следует учитывать, что температура грунта после первого года эксплуатации понижается на несколько градусов.
При этом из-за большого гидравлического сопротивления не рекомендуется, чтобы общая длина контура была больше 150 метров. Если контуров будет несколько, они должны быть одинаковой длины.

6 . Какие трубы используют для горизонтальных коллекторов?

Трубы должны быть долговечными, без соединений в земле, которые могут дать течь (а если какие-то соединения есть, к ним нужно предусмотреть доступ). Для устройства горизонтального коллектора идеально подходят трубы из прочного сырья и с минимальной стенкой: ПНД 40×2 .4, ПЭ100 SDR17. В «горизонтальнике» в качестве теплоносителя применяют незамерзающую жидкость, антифриз (обычно на основе этиленгликоля). Чаще его называют рассолом.

7 . Как лучше укладывать трубы?

По геометрической конфигурации горизонтальные коллекторы разделяют на
кольцевые, спиральные, змеевиковые и улиточные. В малоэтажном домостроении трубы чаще всего укладывают «змейкой», это самый простой способ. Змейки и улитки коллекторов укладывают с шагом не менее 40 см, иначе возможно переохлаждение грунта. Длинна одной петли не должна превышать 400м, лучше разбить конструкцию на части соединять их параллельно. Если петель несколько, их соединяют или внутри здания, или с возможностью доступа за его пределами. Петли должны лежать свободно, если делаются траншеи, то их стандартная канавы 600-900 мм. Можно сделать траншеи шириной 1200 мм и укладывать в них по две трубы на расстоянии 1м друг от друга; но следующую траншею придется рыть уже через два метра. Трубы укладывают на песчаную подложку толщиной 100 мм. Загибая петли коллекторов, нужно следить, чтобы следить, чтобы трубы не ломались и не завязывались в узел. За метр до входа в здание трубы теплоизолируются. Закапывать коллектор можно только после опрессовки.

8 . Как сократить затраты на теплосборный коллектор?

Тепловой насос считается дорогим, хоть и комфортным, и современным видом отопления, а самая затратная статья в его конструкции – как раз теплосборный коллектор. Однако, если площадь участка позволяет, а водоема, в который можно опустить трубы, рядом нет, лучше выбрать именно этот вариант, как наиболее бюджетным. Участники FORUMHOUSE считают самым оптимальным вариантом геоколлектора «многоэтажник» — устройство, в котором трубы коллекторов уложены друг над другом в траншее в несколько ярусов. Этот способ позволяет снизить затраты на контур без потери надежности и эффективности.

Источник

Дренаж на дачном участке: самый простой способ своими руками, схемы и дизайн ландшафта

Проблема с перенасыщением почвы влагой, часто зависит от региона. Если вы столкнулись с данной проблемой, вы сможете ее решить, путем устройства дренажа. В этой статье мы подробно, на примерах, рассмотрим все аспекты данного вопроса.

В период таяния снега или в сезон дождей грунт всегда насыщается влагой, и если участок расположен в низкой части рельефа, к нему будет стекать вода ещё и с соседних территорий. При этом обычно повышается и уровень вод в подземном горизонте, поэтому проблема в результате может образоваться немаленькая. Городские жители с такими ситуациями обычно не сталкиваются, но если в их владении имеются заветные загородные сотки: шесть или чуть больше – кому как повезло, такой вопрос, как дренаж на дачном участке, вполне может стать актуальным. Как можно разрешить его наиболее оптимально, вы узнаете из предложенного здесь материала.

Что такое дренаж его виды и функции

На русский лад французское слово «drainage» звучит как «дренаж», и дословно обозначает «удаление поверхностной воды». При этом не имеет значения, каким именно способом оно производится – естественным, или при помощи рукотворных сооружений.

• В первом случае хорошему оттоку воды способствует структура грунта – например, если он песчаный или каменистый, а так же удачное расположение участка (допустим, на пригорке). Человек вполне может создать на своей земле условия, близкие к естественным, что чаще всего и требуется при организации водоотведения.
• Именно для этого под фундамент любого строения укладываются зернистые материалы, хорошо пропускающие воду. Точно так же можно обеспечить и дренирование участка в целом, а не только какой-то одной постройки на нём.
• И только когда подобные меры не дают результата, предусматривают искусственные системы дренажа. Чаще всего это необходимо на глинистых почвах, которые практически не пропускают воду.

• Конечно, если бы вся поверхностная вода быстро уходила вглубь почвы, корни растений не успевали бы впитать нужное для их роста количество. Этому препятствует гумус – плодородная часть, имеющаяся в большинстве почв. По аналогии с губкой гумус напитывается влагой, а вглубь уходит только её избыток.
• Иногда отвод лишней воды решается за счёт глубокой перекопки земли, внутри которой образуется твёрдый пласт. Его разрушают в процессе прохождения плугом или обработки лопатой, улучшая тем самым дренирующие свойства грунта. Но это – на грядках, не можете же вы перекопать весь двор!

Для дренирования участка выбирается один из способов, представленных далее.

Видео – Дренаж дачного участка

Обычной канавы может оказаться вполне достаточно

Рытьё дренажных канав является самым простым и доступным способом регулирования гидрогеологической ситуации на участке. Копать их можно как угодно: по периметру, диагонали, с разветвлённой сетью, от каждой постройки. Чтобы вода в канавках не застаивалась, ей задаётся направление с помощью уклона, который делается в сторону общего сборника воды.

Это может быть кювет вдоль улицы, ближайший пруд или колодец с проницаемым дном, из которого вода может просачиваться в более глубокие слои почвы или же откачиваться насосом. Вариант подбирается в зависимости от конкретной ситуации.

• Если участок расположен на склоне, одна канава выкапывается поперёк него у вершины, и ещё одна, параллельная, у основания. Между собой они сообщаются посредством связывающей траншеи, по которой вода и стекает вниз, не подмывая плодородную почву. Из нижней канавки должен быть выход в ручей или кювет.

• Глубина траншей составляет максимум 120 см. Стенки могут быть вертикальными или скошенными, что зависит от качества грунта. Если канавы открытые (по периметру, за забором), их необходимо хотя бы раз в год очищать от ила и мусора чтобы вода не застаивалась.

На самом участке никто не станет перепрыгивать через траншеи, поэтому их чаще делают закрытыми. Но и здесь существуют варианты.

Закрытая траншея с дренажным наполнением

На любом дачном наделе есть постройки: домик, баня, теплица, фундамент которых защищается от воздействия влаги в первую очередь. Отмостка, конечно, справляется с этим, но при условии, что вода от неё эффективно отводится. По её краю, либо с отступом 30 см от свеса кровли, копается дренажная траншея, в которую может быть уложен пластиковый лоток.

Однако если вы не планируете облицовывать придомовую территорию, а хотите, к примеру, её озеленить, можно поступить проще:

Таблица 1. Озеленение придомовой территории.

Роете канаву на глубину в полторы лопаты. Уклон делаете в сторону слива, 1:40.

Застилаете её геотекстильным полотном, которое в данном случае будет исполнять роль фильтра, и не позволит дренирующему наполнителю заиливаться.

Высыпаете на дно траншеи любой крупнозернистый материал на толщину около 10 см. Здесь использован керамзит, но можно и щебень.

Поверх него сыплете песок.
На заметку! При устройстве трубных дренажных систем, которые устраивают при высоком УГВ, на керамзит укладывают дрены (перфорированные трубы), а потом уже песок. Но при необходимости отведения поверхностной воды, отводящая система и без них работает отлично.

Так что, заворачиваете слои насыпного грунта в ткань…

… закидываете обратно вынутый грунт…

Чаще всего это пересекающая участок по диагонали центральная труба с присоединяющимися к ней побочными ответвлениями. Их количество и взаимное расположение зависит от типа почвы: чем хуже она пропускает воду, тем более интенсивно дренируется – то есть расстояние между канавами становится меньше. Выглядит это примерно как на фото снизу:

Трубы могут быть не только пластиковыми, но и металлическими, асбоцементными или бетонными. Как вариант, их выкладывают из четырёх кирпичей в сечении. Главное, чтобы правильно соблюдался уклон, и был устроен качественный водосборник.

Цены на различные виды геотекстиля

Фильтрующие и накопительные колодцы

При отсутствии возможности сброса воды в естественные водосборники: кюветы, речки, пруды, ничего не остаётся, как обустроить колодец. Вариантов два: колодец с дренирующим дном и накопительная ёмкость.

Вариант 1. С дренажными колодцами

Суть устройства дренажного колодца заключается в том, что попадающая в него вода фильтруется и просачивается в более глубокие почвенные слои. В системе трубного водоотвода их может быть несколько. Их располагают в начале линии, в местах поворотов, пересечений, изменения уклона или диаметра труб.

Примечание! В разветвлённых системах больших участков вода, которая не успеет впитаться в грунт в маленьких колодцах, может самотёком попадать в общий коллектор, в который сливаются и бытовые канализационные отходы. А оттуда, как на картинке снизу, она уже будет перебрасываться на фильтрационное поле.

Колодец можно соорудить из фабричных бетонных колец с перфорацией, приобрести готовое пластиковое изделие, либо отрезать кусок трубы большого диаметра, сделать в её стенках отверстия и установить в цилиндрический шурф глубиной 1,8-2 м на подготовленное щебневое основание.

На заметку! Такой колодец можно не закрывать крышкой, а заполнить доверху битым глиняным кирпичом или бутом и сверху просто уложить дёрн. Подобные сооружения очень эффективны на глинистых почвах, которые для недопущения заболачивания не рекомендуется глубоко перепахивать.

Цены на популярные модели дренажных колодцев

Вариант 2. С накопителем

Вода, которая собирается с участка, может быть как-то использована в хозяйстве: для мойки машин, разведения рыбы или раков, полива тепличных культур. Во всяком случае, если на участке подземные воды и так достигают высокой отметки, добавлять к ним ещё и поверхностные стоки нерационально.

• Вода может отводиться в уличный ливневой коллектор, канаву или просто в лес или речку. Для этой цели в систему внедряют не дренажный, а накопительный колодец. Разница между ними в том, что первый имеет проницаемые стенки и дно, а второй должен быть герметичным.
• В него устанавливают насос с поплавковым датчиком. Как только емкость наполняется выше заданного уровня, он начинает работать, сбрасывая излишки воды в водоотводный канал или расположенный подальше от участка дренажный колодец. Остальное всегда в запасе, и если нужно, вы можете использовать накопленную воду.

• Она может очень выручить в случае необходимости пожаротушения. Либо, когда вы затеете во дворе какую-то постройку, которая потребует воды – например, для увлажнения утрамбовываемой песчаной подушки.
• В период летней засухи водный запас, за который не нужно платить ни копейки, пригодится и для полива грядок, страдающих от излишней влаги в другие сезоны. Ведь на дачах зачастую нет никакой воды кроме той, что её обитатели привозят себе для питья.

Цены на модельный ряд электрических погружных насосов

Видео – Советы и рекомендации

Дренажная система в дизайне ландшафта

Дача даче рознь, и иногда её функции сводятся не к выращиванию петрушки и картошки – многие хозяева, живущие в бешеном темпе мегаполисов, предпочитают на ней просто отдыхать. Соответственно, открытого грунта на ней может и не быть вовсе – всё асфальтировано, забетонировано, покрыто плиткой.

Тем не менее, и такой участок может нуждаться в дренаже, который следует предусмотреть ещё в процессе благоустройства территории. Здесь точно так же можно устроить как закрытые, так и открытие канавки, только и те, и другие должны не портить ландшафт, а украшать его.

Рядом с домом обычно прокладывают водоприёмники, в которые через перфорированную крышку стекает вода с кровли, а затем по лотку отводится в колодец. Внутри такой ёмкости есть похожая на корзинку деталь под названием пескоуловитель, которая, задерживая попадающий в водоприёмник песок и листья, не позволяет засоряться отводным каналам.

Что касается всей остальной территории, то имеющаяся на ней красиво облицованная камнем траншея может сама по себе быть прекрасным ландшафтным украшением. Конечно, она не должна пролегать прямо перед входом в дом, но почему бы ей не пересекать ваш сад или не разделять секции огорода. Ведь близость влаги лишь заставит растения интенсивнее расти и зеленеть, а к примеру, прокинутый через русло мостик, только добавит прелести всей картине.

Возможно, вам также будет интересна наша статья на тему – Водопровод на даче из колодца.

Источник