Геотермальный тепловой насос — это система, которая позволяет использовать тепло земли или водоёма для терморегуляции. Дело в том, что в геотермальных системах почва становится источником тепловой энергии в холодное время года. За счет разницы в температуре грунта удается увеличить эффективность работы, а еще существенно уменьшить расходы на эксплуатацию.
Принцип работы геотермального теплового насоса не таит в себе ничего специфического: температура земли на глубине в 6 и более метров равна средней годовой температуре воздуха в регионе. И показатель практически не меняется, это так называемая тепловая инерция.
Как работает геотермальный тепловой насос
Агрегаты, используемые для обогрева промышленных помещений сейчас, характеризуются высокой функциональностью и отличными показателями качества. Потребителям такие установки нравятся за их неприхотливость и эффективность, а также за возможность сэкономить на отоплении. Агрегат получает тепловую энергию из грунтовых вод или самой почвы, после чего передает ее через насос в отопительную систему промышленного предприятия.
Сложно придумать более выгодный с экономической точки зрения агрегат, ведь на обогрев не нужно тратить ресурсы, тепло добываются прямо из земли. Средняя температура почвы колеблется в диапазоне от 4 до 12 градусов по Цельсию. И такая энергия становится резервом низкопотенциальной теплоты, предлагаемой самой природой.
Чтобы обеспечить сбор тепла, в почву или воду помещается зонд, напоминающий трубопровод и заполненный незамерзающим составом. Зонд соединен с тепловым насосом.
Такая система очень напоминает стандартный холодильник, но с обратным действием. Так, в домашнем приборе холод вырабатывается, а во внешнюю среду передается тепло, а в тепловом насосе все происходит наоборот — тепло попадает в систему, а холод отправляется наружу. Геотермальные установки используют испаритель для утилизации теплоты с низким потенциалом, а конденсатор отправляет тепло, пригодное для отопления, непосредственно в работу.
Из чего состоит геотермальный тепловой насос
В составе такого агрегата всего четыре ключевых элемента. Описание геотермального теплового насоса таково:
- конденсатор;
- испаритель;
- расширительный вентиль (дроссель для снижения давления);
- компрессор (для повышения давления).
Связь этих агрегатов осуществляется за счет замкнутого трубопровода, внутри которого циркулирует охлаждающий агент. Хладагент впоследствии кипит в испарителе при попадании тепла от теплоносителя. Пар, который образуется в результате, сжимается компрессором, при этом тоже температура повышается. А сам нагретый пар переходит в конденсатор, откуда тепло направляется уже в отопительную систему.
Отработанный хладагент с низкой температурой становится жидким, переходит на дроссельный клапан, откуда осуществляется автоматическое поддержание процесса кипения хладагента в испарителе. Постоянный нагрев воды до необходимой температуры обеспечивается за счет одновременной работы агрегатов теплового насоса и многоразового повторения цикла термодинамики.
Все «за» и «против» геотермальных тепловых насосов
У геотермального теплового насоса есть «за» и «против», как и у любой другой отопительной системы.
Достоинства
Пользователь может заметить немало плюсов от использования геотермальных тепловых насосов. Установки актуальны для разных регионов, поэтому любой потребитель сможет приобрести аппарат для обогрева промышленного помещения, в том числе, превышающего по площади 230 квадратных метров. Среди прочих достоинств:
- КПД является чрезвычайно высоким. Так, на каждый 1 кВт электроэнергии здесь приходится от 3 до 5 кВт мощности энергии тепловой.
- Характеристики сохраняют максимальную стабильность вне зависимости от капризов погоды и атмосферных явлений. Достигается это за счет устойчивости температуры почвы в скважинах, из которых добывают тепло.
- Оборудование не способно нанести вред природе и не слишком влияет на пейзаж местности при установке.
- Разместить установку можно на самой малой территории. Конструкция не имеет массивных наружных блоков и не нарушает целостность фасада или внутреннего интерьера помещения.
- Эксплуатационный срок составляет несколько десятков лет. Для грунтовых зондов заводами-производителями выдается гарантия на 100 лет, а для основных узлов и компрессора она составляет порядка 30 лет, но эти элементы довольно легко меняются.
- Установки предельно просты в эксплуатации, они не требуют к себе повышенного внимания.
- Оборудование отличается универсальностью. Его можно использовать как для обогрева, так и для охлаждения необходимой площади.
- Комфортность в эксплуатации, отсутствие шумов, максимальный уровень удобства для промышленных помещений.
- Влажность и температура имеют минимальные колебания.
- Экономичный подход к использованию пространства — система отопления занимает минимум места, освобождая многие квадратные метры для других нужд и целей.
- Абсолютная безопасность с экологической точки зрения. Ни во время отопления, ни во время кондиционирования вредные продукты не выбрасываются в атмосферу.
- Для использования геотермальных тепловых насосов не требуется установка дополнительного оборудования для обеспечения пожаро- и взрывобезопасности.
- Для работы используется двойной зонд U-образной формы. За счет особого строения зонд увеличивает съем тепла и уменьшает гидравлическое сопротивление. От механических повреждений зонд надежно защищается с помощью термо-раствора, которым заливают скважину.
- Сама установка использует минимум электроэнергии, соответственно, эксплуатационные затраты чрезвычайно низки в сравнении с другими видами отопительных систем. Расчет для геотермального теплового насоса позволит оценить потенциальную экономию.
- Система автономна и независима, а у потребителя нет необходимости подводить к ней газ или жидкое топливо.
- Нужно только электричество, которое можно получить и от переносного генератора.
- Нет нужды оборудовать подсобное помещение для размещения топлива, дымохода, котельной.
Расходы
Установка и обслуживание тепловых насосов сопряжены с рядом трат. Поэтому стоит приготовиться к тому, что геотермальный тепловой насос — это еще и расходы. Но установка полностью окупает себя с течением времени. Потенциальному пользователю стоит приготовиться к тому, что его ожидают траты в соответствии со следующими пунктами:
- Бурение скважины для погружения геотермального зонда. Глубина ее составляет от 70 до 150 метров.
- Обвязка блока системы теплового насоса, снабженного автоматикой, а также бойлером и прочими элементами, повышающими эффективность работы агрегата.
- Установка дополнительных элементов для бассейна, когда есть необходимость в монтаже добавочной емкости.
- Монтаж модуля управления системой охлаждения и солнечными коллекторами.
Итоги
Теплонасос в состоянии отобрать тепло абсолютно у любого предмета, будь то земля, вода, лед, скалы и прочее. То же самое касается и кондиционирования, только при нем происходит противоположный процесс: тепловая энергия выводится из помещения и сбрасывается в воду или грунт. Один и тот же агрегат в состоянии зимой обеспечивать отопление, а в теплый период работать на охлаждение. Получается, что тепловой насос можно использовать для подачи горячего водоснабжения, кондиционирования через промышленные фанкойлы, прогревания бассейнов, охлаждения ледовых катков, подогрева кровли и еще массы других операций, которые требуют применения тепловых или охлаждающих систем.
Если вы заинтересованы в покупке оборудования для тепловой системы, обратитесь к нашим специалистам. Ориентируясь на ваш проект, они подберут необходимые элементы заданной мощности и предоставят необходимую техническую информацию. Сотрудничать с нами выгодно, комфортно и безопасно. И мы предлагаем убедиться в этом каждого!
Получить бесплатно подбор оборудования и консультацию:
