Геотермальный тепловой насос

Технологии в сфере быта и инженерных коммуникаций постоянно изменяются и развиваются, но как часто это бывает: новое – это хорошо забытое старое. В 1852 году Уильям Томпсон, он же Лорд Кельвин, загорелся идеей получать тепло из земли под нашими ногами. В 1855 году мир увидел первый тепловой насос, спроектированный на основании теории Томпсона. Насос имел очень высокие показатели, но популярности не обрел и о нем практически забыли до 70ых годов прошлого века, когда люди задались идеей использовать альтернативные источники энергии.

Принцип работы геотермального теплового насоса

Тепло в толще земли ниже уровня промерзания, есть везде, в любой точке мира. В землю опускается трубопровод большой длины, как правило – замкнутый, и с помощью насоса по нему циркулирует теплоноситель. За время циркуляции теплоноситель нагревается до 5-6 градусов Цельсия. Проходя через первый теплообменник-испаритель теплоноситель нагревает находящийся во втором теплообменнике хладагент. Хладагент – вещество, которое начинает кипение, когда температура поднимается выше -5 градусов Цельсия. Как правило – это вещество под названием «фреон». Фреон начинает кипеть и испаряться, переходя в газообразную форму. Газ имеет температуру +5 градусов. Он перенаправляется в компрессор, где при сжатии нагревается и перенаправляется в третий теплообменник, который называется конденсатор, там температура газа уже достигает 35-65 градусов. Через конденсатор проходит еще один контур отопления, он нагревается и передает тепло в конечные помещения. Контур с теплоносителем можно погружать не только в грунт, но и в воду, ниже уровня промерзания, так как даже под слоем льда температура воды 5-7 градусов Цельсия.

Преимущества геотермального теплового насоса

• Огромный показатель КПД, до 500%.
• Стабильность производительности, независимость от погодных условий. Температура грунта на уровне размещения труб всегда постоянная.
• Экологичность.
• Большой срок эксплуатации.
• Универсальность. Насос позволяет не только нагреть помещение, но и охладить его.
• Низкий уровень потребления энергии.
• Полная пожаробезопасность.
• Автономность.

Типы геотермального теплового насоса

Горизонтальные тепловые насосы. Контур с теплоносителем располагается на участке большой площади, на глубине полутора метров. Для установки необходим большой объем земляных работ, однако нет необходимости в бурении скважин.

Вертикальные тепловые насосы не требуют большой площади под трубопровод с теплоносителем, так как трубы погружаются в пробуренные глубокие скважины. Это не только позволяет сэкономить место, но и повышает эффективность теплообмена. Температура грунта на большей глубине немного выше и более стабильна. Водные тепловые насосы. Их основное отличие заключается в том, что трубы располагаются не в грунте, а в водоеме, например – озере или реке. Главное требование – достаточная глубина, чтобы избежать промерзания.

Последний тип тепловых насосов – грунтовый водный. В нем вода выступает в роли теплообменной жидкостью, и после завершения прохождения всего контура вода возвращается в грунт, из которого поступила.

Самый удобный тип тепловых насосов из вышеперечисленных – вертикальный, так, как только в случае с вертикальным насосом не нужно иметь огромный участок территории или личное озеро. Эффективность вертикального теплового насоса очень высока, а стабильность работы – максимальная, среди всех типов.

Выбор теплового насоса зависит от целого ряда критериев, потому перед принятием решений необходимо обратиться к специалистам за консультацией.