Как устроен геотермальный тепловой насос и принцип действия оборудования
Принцип работы геотермального теплового насоса основан на преобразовании тепла земли в энергию.
Хладагент, имеющийся в нем, поглощает и отдает тепло, переходя из одного состояния в другое. Системы отопления и кондиционирования, укомплектованные геотермальными тепловыми насосами, экономичны и безопасны.
Стоимость устройств достаточно высока, но если взять в качестве примера стоимость газовой системы отопления, внедрение геотермального теплового обойдется гораздо дешевле, подробнее на https://noviterm.com.ua/thermia-atlas. В некоторых случаях затраты могут быть примерно одинаковыми.
Окупаются они уже за первые сезоны эксплуатации оборудования. Все больше жителей Европы предпочитают купить геотермальный тепловой насос, чтобы обогревать свои дома эффективно и безопасно.
Комплектация оборудования
Устройство оснащено следующими комплектующими элементами.
- Испарителем – для испарения хладагента. Узел подключается к приемнику насоса.
- Контуром замкнутого типа. По трубкам контура циркулирует хладагент, переходящий в состояние газа.
- Хладагентом (фреоном). Перейдя в газообразное состояние, фреон поступает в компрессор насоса. Под воздействие высокого давления хладагент в компрессоре разогревается до 65°С. Затем он поступает в конденсатор.
- Конденсатором, преобразующим газообразный фреон в жидкий. В стенках конденсатора происходит теплообмен. В результате вышеуказанных процессов теплоноситель нагревается.
Эксплуатационные расходы отопительной системы, оснащенной геотермальным насосом, в разы ниже расходов стандартных систем: электрических, газовых и др. При низком энергопотреблении тепловой насос обладает высокими показателями КПД. Устройство полностью безопасно в использовании. В нем нет воспламеняющихся веществ, от него не исходят вредные выхлопы.
Отопительная система, работающая на его базе, безопасна для людей и окружающей среды. Тепловые насосы бывают грунтовыми, водяными и воздушными. Их способы монтажа схожи между собой. Наиболее распространенные конфигурации – грунтовые и водные.
Установка грунтового геотермального насоса
Для хладагента достаточно тепла земли для смены агрегатного состояния. Если на глубине грунта в 2 м сезонных колебаний температуры нет, устройство может использоваться круглогодично.
Грунтовые тепловые насосы устанавливаются несколькими методами: с помощью горизонтальной коллекторной системы и с использованием геотермального зонда, оснащенного вертикальными приемниками.
Тепловой насос, укомплектованный горизонтальным коллектором, требует углубления оборудования на 1,5-2 м. В каждом регионе берется во внимание глубина промерзания грунта. Средние показатели обычно равняются 1,2 м. Для отопления дома площадью до 100 м² вырывается котлован рядом с домом или под ним.
Общая площадь котлована в таком случае должна составлять от 100 до 200 м². Если система будет находиться рядом с домом, то на участке монтажа в последствии не высаживаются растения, корни которых уходят глубоко в почву. Под трубы также могут быть вырыты траншеи.
Для монтажа вертикального геотермального зонда вырываются скважины соответствующего диаметра и глубины с применением бура. Каждая из них должна находиться на расстоянии друг от друга не менее чем на 5 м. Если участок засажен растениями или имеет небольшую площадь, установка вертикального зонда – наиболее оптимальный вариант.
Установка водного геотермального насоса
Принцип работы водяного теплового насоса аналогичен принципу работы грунтового устройства. Его отличие состоит лишь в типе используемого источника. Оборудование использует тепло, исходящее от грунтовых вод.
При выборе геотермального водяного насоса важно брать во внимание глубину залегания грунтовых вод. Система будет работать эффективно и стабильно, если вода находится на незначительной глубине. Перед монтажными работами целесообразно проведение геологического исследования и химического анализа воды.
Если в ее составе нет вредных примесей (или они содержатся в незначительном количестве), может быть установлен геотермальный зонд. При наличии большого количества примесей, оборудование может преждевременно выйти из строя. В таком случае устанавливается грунтовой насос.
