Геотермальные тепловые насосы: их основные отличия друг от друга, откуда они берут энергию

unnamed

Геотермальные тепловые насосы: их основные отличия друг от друга, откуда они берут энергию

Геотермальные тепловые насосы являются разновидностью насосов, в качестве источника энергии для которых выступает тепло, исходящее от земли. Из всех разновидностей насосов эти тепловые насосы обладают самым высоким коэффициентом полезного действия, потому как он не зависит от уровня температуры окружающей среды. Соответственно, грунтовой тепловой насос может быть использован вместо газового котла.

В рамках предлагаемой вашему вниманию статьи будет рассказано о том, как работает данная разновидность тепловых насосов, об его устройстве, а также о том, как его лучше использовать.

В чем заключается эффективность почвы

Абсолютно любая из существующих разновидностей тепловых насосов использует прежде всего электрическую энергию. Энергия воздуха, земли или же воды при помощи электрической энергии преобразуется в тепло. Соотношение полученного тепла к количеству затраченной тепловым насосом электрической энергии принято называть преобразовательным коэффициентом (или коэффициентом COP.

У геотермальных тепловых насосов преобразовательный коэффициент является очень высоким по сравнению с тепловыми насосами воздушного типа. Объясняется это главным образом тем, что его эффективность абсолютно не зависит от времени года, а, соответственно, от уровня температуры окружающей среды.

Это лишний раз подтверждает факт того, что почва является очень надежным и очень хорошим источником тепловой энергии. Она накапливает в себе солнечную энергию и, соответственно, ее температура в течение всего года является стабильной. Это, в свою очередь, предоставляет возможность грунтовому тепловому насосу все время извлекать из грунта необходимое количество тепловой энергии.

Как устроена данная разновидность тепловых насосов

Данная разновидность тепловых насосов состоит из следующих элементов:

  • Внутренний блок, который является главным, потому как именно он отвечает за преобразование тепла, поступающего из почвы. Устанавливается внутренний блок в котельной.
  • Внешний блок. Представляет собой трубы, которые закопаны в землю. Внутри этих труб все время осуществляется процесс циркулирования носителя тепла. Именно он, как правило, и забирает тепло из почвы. Укладывать трубы можно как по горизонтали, так и по вертикали.

Именно по этой причине данную разновидность насосов теплового типа также принято называть вода-воздух или же вода-вода.

Коллекторы горизонтального типа

В данном случае трубы необходимо прокладывать строго параллельно земле в специально приготовленных для этих целей траншеях ниже уровня промерзания почвы. Что же касается расстояния между самими траншеями, то оно должно составлять не менее чем полтора метра. Ширина же самой траншеи должна составлять от пятидесяти сантиметров до семидесяти сантиметров. Делается это для того, чтобы свести степень вероятности переохлаждения почвы к минимуму. В противном случае данная разновидность теплового насоса не сможет выдавать необходимое количество тепловой энергии.

Что же касается площади траншеи, а также длины труб, то они будут зависеть главным образом от следующих факторов:

  • уровень мощности данной разновидности теплового насоса — чем больше будет уровень мощности данной разновидности насосов теплового типа, тем большей должна быть площадь земельного участка;
  • уровень теплоотдачи почвы. Почва почти что любого типа обладает одинаковым уровнем отдачи тепла. В среднем же она составляет 15-35Вт/м2. Уровень теплоотдачи сильно зависит от влажности почвы. В сухой почве низкий уровень теплоотдачи.

Основной минус грунтового коллектора заключается в необходимости очень большого земельного участка для прокладывания труб. Причем впоследствии эта территория не может быть использована для посадки различного рода деревьев или же кустарников, а также для возведения какой-либо постройки или же сооружения.

Вертикальный зонд

В скважину, уровень глубины которой должен составлять от десяти метров до ста метров опускают специальную трубу,  по своей форме напоминающую букву U. Такой способ укладки предоставляет возможность обеспечить более высокий уровень эффективности работы данной разновидности тепловых насосов за счет того, что уровень температуры почвы на глубине все время выше, нежели на поверхности.

Данная конструкция требует гораздо меньшего пространства по сравнению с коллектором горизонтального типа. Расстояние между двумя скважинами должно составлять от пяти метров до шести метров. По этой причине данный способ монтажа вполне можно применять даже на тех земельных участках, площадь которых является небольшой. Но, с другой стороны пробурить скважину будет стоить гораздо дороже нежели выкопать траншею. Помимо этого в подавляющем большинстве случаев для этого требуется получение специального разрешения.

Случаи, в которых использование отопления геотермального типа будет являться оправданным

Если вы будете использовать тепловой насос типа вода-вода, то сможете сэкономить достаточно крупную денежную сумму на газе или электрике. Но при этом необходимо помнить и о таком понятии как срок окупаемости, который может оказаться достаточно большим. Говоря о выборе между газовым котлом и насосом, то использование насоса будет являться целесообразным в следующих случаях:

  • Ваш земельный участок не является газифицированным. В этом случае гораздо выгоднее будет оплатить установку теплового насоса. Естественно, при условии, что такая возможность вообще имеется;
  • Вы располагаете свободными денежными средствами, которые вам необходимо либо сохранить, либо очень удачно вложить. Установка данной разновидности насосов будет в этом случае очень хорошим вложением ваших денежных средств.
  • Вам еще нужна система кондиционирования летом. Реверсивный тепловой насос обеспечит холодом, не нужно будет тратится на отдельную систему кондиционирования.
/ Без рубрики