В странах Скандинавии с помощью Тепловых насосов отапливается миллионы домов, подобные проекты реализуются и в Сибирских регионах России.
Принцип действия.
Геотермальный теплообменник, собрав тепло земли, направляет его в тепловой насос , который преобразует его в высокотемпературное тепло. Оно то и используется в системе отопления и для приготовления горячей воды. Затратив для работы 1 киловатт электроэнергии, тепловой насос может перекачать до 7 киловатт тепловой энергии из земли в дом.
Геотермальный теплообменник представляет собой систему полиэтиленовых труб, установленных под землёй. По трубам циркулирует теплоноситель, собирая тепло земли. В условиях сибирского климата хорошо себя зарекомендовали геотермальные теплообменники двух типов: вертикального и горизонтального.
Преимущества Геотермального отопления (Тепловых насосов):
- Сокращение расходов на отопление, горячие водоснабжение и кондиционирование.
- Сохранение выделенных электрических мощностей. Для работы Геотермальной системы отопления требуется в 4-5 раз меньше электроэнергии чем на электрокотле.
- Комфорт, не требуется пополнять топливные запасы.
- Полная автономность и удаленный контроль
- Взрывопожаробезопасно, отсутствие горения, дыма и запаха.
- Тепловой насос может не только отапливать здание и нагревать горячую воду, но и охлаждать. Это позволяет Вам экономить на установке отдельной системы кондиционирования.
- Высокая надежность системы, срок эксплуатации более 50 лет.
- Отопление и ГВС для коммерческих зданий, при отсутствии точек подключения к теплосетям.
- Экономия времени и финансов по согласованию точек подключения к теплосетям.
- Повышение класса энергоэффективной производственных и коммерческих зданий.
Недостатки системы Геотермального отопления (Тепловых насосов):
- Дорогостоящее оборудование. Высокие капиталовложения при устройстве системы. Срок окупаемости более 5-ти лет.
- Устройство и обслуживание системы Геотермального отопления должна осуществлять специализированная компания.
Выбор источника тепла для Тепловых насосов.
Тепловые насосы забирают тепловую энергию окружающей среды при низких температурах и отдают потребителю при высоких температурах, расходуя при этом некоторое количество электрической энергии.
Природными источниками тепла для тепловых насосов являются:
1) тепловая энергия земли (грунтовые коллекторы и грунтовые зонды)
2) тепловая энергия воды (подземные воды)
3) тепловая энергия окружающего воздуха
Самыми распространёнными и надежными источниками тепла являются грунтовые зонды.
Этот тип источника позволяет экономно использовать площадь участка и даёт равномерное, стабильное количество тепла круглый год.
Грунтовый коллектор применяется в случае доступности большого участка земли, свободного
от капитальных построек и насаждений.
Тепловая энергия подземных вод используется в случае неглубокого залегания водоносного слоя и достаточной его
насыщенности. Качество грунтовой воды должно удовлетворять требованиям, приведённым в таблице.
Внимание! При проектировании системы скважин необходимо проверить их производительность (дебит) относительно
мощности выбранного теплового насоса (ориентировочно 240 л/ч на каждый кВт мощности теплового насоса). Также есть риски изменения производительности (дебета) как отдающей, так и принимающей скважины.
Для подбора Теплового насоса и источника тепла для их работы, требуется произвести теплотехнические расчёты отапливаемого здания. Рекомендуется подбирать мощность теплового насоса на 70% покрытия теплопотребления здания при нормированной температуре, т. к. за весь отопительный сезон максимальная мощность требуется всего 15% времени работы. Пиковые нагрузки будут покрыты с помощью электрического ТЭНа или другого резервного источника тепла. Такая система будет обладать оптимальными технико-экономическими показателями, максимальной надежностью, долговечностью и сохранит изначальные капиталовложения.