Геотермальный

Тепловой насос — устройство для переноса тепловой энергии от источника низкопотенциальной тепловой энергии (с низкой температурой) к потребителю (теплоносителю) с более высокой температурой[1]. Термодинамически тепловой насос аналогичен холодильной машине. Однако если в холодильной машине основной целью является производство холода путём отбора теплоты из какого-либо объёма испарителем, а конденсатор осуществляет сброс теплоты в окружающую среду, то в тепловом насосе картина обратная. Конденсатор является теплообменным аппаратом, выделяющим теплоту для потребителя, а испаритель — теплообменным аппаратом, утилизирующим низкопотенциальную теплоту: вторичные энергетические ресурсы и (или) нетрадиционные возобновляемые источники энергии.

 

рассол-вода

Тепловой насос этого типа использует грунт в качестве источника тепла. В зависимости от способа исполнения наружного контура рассольные тепловые насосы могут быть с горизонтальным или вертикальным коллектором. Горизонтальный коллектор являет собой полиэтиленовую трубу 32-го диаметра, уложенную на глубину около двух метров. В трубе циркулирует незамерзающая жидкость (рассол). Рассол отбирает тепло у земли, которое тепловой насос передает в дом. Количество контуров горизонтального коллектора зависит от мощности теплового насоса. Площадь укладки горизонтального коллектора зависит от типа грунта. Вертикальный коллектор являет собой систему зондов из полиэтиленовой трубы 40-го диаметра, уложенных в скважины на глубину 50-100 метров. Каждый зонд это две трубы соединенные между собой U-образным наконечником. В зондах циркулирует незамерзающая жидкость (рассол). Преимуществом горизонтального коллектора, является относительно небольшая стоимость постройки такого геотермального поля, в виду отсутствия сложных земляных работ. Недостаток такой системы только один – наличие участка земли, свободного от застройки нужного размера. Преимуществом земляных зондов является то что они не требуют большой площади для оборудования. Наоборот, если на этапе строительства дома известно что в доме будет установлен тепловой насос, скважины можно сделать непосредственно под домом.

 

вода-вода

Тепловой насос этого типа в качестве источника тепла использует тепло грунтовых вод. На участке имеется две скважины: одна – подающая, вторая – дренажная. Вода из подающей скважины, при помощи глубинного насоса или насосной станции, подается в теплообменник теплового насоса. Тепловой насос отбирает 3-5 градусов у воды. Дальше вода сбрасывается в дренажную скважину. Тепловые насосы такого типа имеют самые высокие показатели работы. Дополнительным преимуществом такой системы является то, что для обустройства наружного контура не требуется большая территория или дорогостоящие бурильные работы. Также для целей обогрева можно использовать скважину для водоснабжения. Однако недостатком такой системы, являются четкие требования к дебету подающей скважины. Каждой мощности соответствует своя потребность в количестве воды. Отдельного внимания заслуживает дренажная скважина – от ее способности принимать воду зависит очень многое. Технология ее обустройства не так проста как кажется на первый взгляд, по этому при выборе такого типа теплового насоса, заказчику нужно обращаться исключительно к профессионалам.

 

прямой геообмен

Тепловой насос этого типа в качестве источника тепла использует грунт. В отличии от теплового насоса рассольного типа, здесь отсутствует промежуточное звено в виде рассола. Фреон напрямую отогревается в земле в системе медных трубок уложенных на глубину около двух метров. Таким образом наружный коллектор является “продолжением термодинамического цикла”. Отсутствие промежуточного звена в виде рассольного контура позволяет достичь дополнительной экономии электроэнергии порядка 20%. С другой стороны такая система является довольно сложной в расчетах и производстве, по этому всего лишь несколько производителей в мире имеют в своем ассортименте такие тепловые насосы.

 

воздух-вода

Тепловой насос этого типа использует в качестве источника тепла наружный воздух. Воздушный тепловой насос является пожалуй самым сложным типом теплового насоса. Насос рассольного типа создает температуру от+35 до +60 градусов имея температуру источника тепла не ниже -5 градусов. Насос вода-вода создает эту же температуру имея температуру источника тепла не ниже +3 градусов. Тепловой насос воздух-вода должен создать температуру +35 – +60 градусов температуры наружного воздуха до -20 градусов. При этом поскольку тепловой насос является отопительным прибором с высоким классом энергосбережения, требования по енергоэффективности должны быть самыми высокими. Отсюда и очень ограниченное количество подобного рода техники на рынке тепловых насосов. Конечно есть великое множество кондиционеров, производители которых стараются позиционировать свои кондиционеры как тепловые насосы. При внимательном рассмотрении технических характеристик таких машин, обычно оказывается что производитель либо не указывает производительность и СОР при различных отрицательных температурах (Китай, отечественный производитель), либо параметры не идут ни в какое сравнение с ведущими европейскими производителями. Существует две разновидности воздушных тепловых насосов – система сплит и система компакт. Сплит система являет собой два отдельных прибора – испаритель и тепловой насос. Между ними проходит фреоновая магистраль. Испаритель находится на улице. Он снабжен вентилятором который прокачивает воздух. Воздух пройдя через теплообменник испарителя – охлаждается. Испаренный фреон из испарителя подается в тепловой насос, где отдает свое тепло в систему отопления. Определенные модели воздушных тепловых насосов могут работать в реверсном режиме. То есть тепловой насос летом будет работать как кондиционер. Система компакт представляет собой испаритель и тепловой насос в одном блоке, который в зависимости от требований может быть установлен как внутри так и снаружи помещения.

гвс (горячере водоснабжение)

Тепловой насос такого типа предназначен исключительно для горячего водоснабжения. Являет собой накопительную емкость 300 литров с установленным на ней воздушным тепловым насосом малой производительности. Тепловая мощность такого насоса составляет 2,2 кВт, в то время как потребляемая порядка 400 Вт. Воздух для работы теплового насоса может отбираться как непосредственно из помещения где установлен тепловой насос, так и из других помещений при помощи воздуховодов. Основным преимуществом использования теплового насоса такого типа является то, что в отличии от солнечного коллектора, тепловой насос для ГВС намного проще и надежнее в эксплуатации. Что касается потребления электроэнергии, то несмотря на большую мощность (порядка 200 Вт), в летнее время такой тепловой насос приносит больше пользы – бесплатно охлаждает помещение с мощностью небольшого кондиционера. При чем поскольку мы греем воду для бытовых нужд, то охлаждение нам достается совершенно бесплатно.