Принципы работы геотермального отопления

Современные реалии предоставляют нам различные варианты отопительных приборов, используемых для монтажа отопления, горячего водоснабжения, кондиционирования и т.д.

Тепловой насос для отопления стал одним из популярных автономных источников тепла, полюбившимся украинским потребителям.

Эта статья даст Вам простое понимание геотермального отопления, его разновидностей и наилучшего использования.

Принципы работы тепловых насосов

Принцип работы теплового насоса заключается в сборе энергии из внешней среды, «скопленной» элементом окружающей среды, и переноса ее в отопительный контур Вашего дома. Элементами, содержащими тепловую энергию, могут быть грунтовые воды, почва, водоемы, воздух.

Принцип работы теплового насоса

Геотермальный тепловой насос получает тепловую энергию из грунта.

На протяжении года, в том числе и в зимний период, температура под землей неизменна в пределах +7-8°С.

На внешнем участке около дома в скважины вертикально размещаются зонды, с циркулирующим по ним теплоносителем (рассолом). Во время циркуляции температура рассола повышается до 1-10°С – это его основная задача.

Изъяв тепло из грунта, теплоноситель направляется в испаритель, «сталкиваясь» с хладагентом – фреоном, который имеет более низкую температуру, и, по закону термодинамики, рассол передает свою температуру фреону. При повышении температуры фреон из жидкого агрегатного состояния переходит в газообразное.

Уже в новом агрегатном состоянии фреон попадает в компрессор, который его сжимает, повышая давление, и фреон разогревается. Разогретый фреон готов передать свою температуру другому телу с меньшей температурой.

Теперь он переходит в конденсатор, где механизм повторяется – хладагент отдает свое тепло отопительному контуру (к примеру, воде, что циркулирует по трубам теплого пола или в системе радиаторного отопления).

Для повторения рабочего цикла хладагент (фреон) необходимо расширить, чтобы понизить его температуру и вернуть в прежнее жидкое состояние. Процесс регулируется специальным расширительным клапаном.

Цикл будет повторяться до тех пор, пока система отопления не получит достаточный объем тепла.

Таким образом, мы видим четыре основных компонента в работе теплового насоса:

1. Компрессор
2. Расширительный клапан
3. Конденсатор
4. Испаритель

Этот процесс напоминает нам работу холодильника, только процесс здесь идет «наоборот». Холодильник забирает тепло, уводя ее на заднюю часть, а тепловой насос «поставляет» в отопительные системы тепло, извлекая его из окружающей среды.

Разновидности тепловых насосов

Важно упомянуть, что выбрать вариант отопления лучше при проектировании инженерных сетей вашего участка.

Тепловые насосы земля-вода

Геотермальный с использованием зондов: Данный способ организации теплового насоса подходит в случаях, когда у дома нет большой прилегающей территории.

Источником тепловой энергии выступает скважина, в которую опускается зонд из полиэтиленовой трубы U-образной формы. Так как бурение одной глубокой скважины может быть финансово затратным, возможно использование нескольких неглубоких скважин. Главное – сохранить общую расчетную глубину. На глубине бурения скважины температура находится в неизменном состоянии, поэтому эффективность данного теплового насоса будет высокой.

В зимний период скважины будут источником тепла для дома, в летний период при пассивном кондиционировании в эти скважины будет направляться тепловая энергия.

Единственным недостатком есть дополнительные затраты на бурильные работы. Но преимуществ геотермальное отопление имеет намного больше.

Как устроены геотермальные системы отопления

Грунтовой тепловой насос

По сравнению с вышеописанным тепловым насосом, этот способ требует меньших расходов, но, в то же время, необходим достаточно большой участок, прилегающий к дому.

На глубине около 1м устанавливается горизонтальный контур, который собирает тепло из грунта. Коллектор располагают ниже уровня замерзания почвы, где температура варьируется от 3 до 12°С.

На почву или растения горизонтальный контур не будет иметь никакого негативного влияния, единственное, в процессе установки может пострадать уже облагороженная до этого территория.

Тепловой насос вода-вода

В качестве источника тепловой энергии выступает ближайший водоем или грунтовые воды. Этот вариант имеет все необходимые условия – температура воды даже в зимние периоды будет с плюсом, короткий контур, высокий КПД.

Из минусов можно выделить необходимое обслуживание и непредвиденные перемены водоносных показателей.

Тепловой насос вода-вода

Тепловой насос воздух-вода

Достаточно распространенный вариант тепловых насосов, когда хладагент располагается в наружном блоке, а тепло собирается из воздуха.

Тепловой насос воздух-вода

Тепловые насосы воздух вода достаточно экономичны, просты в установке, не требуют большой площади для блоков, работают и на охлаждение.

На каждый потребленный киловатт электрической энергии вырабатывают до четырех киловатт тепловой.

Работают при условии наружной температуры -25°С.

Итак, что такое геотермальное отопление?

Если говорить простым языком, то тепловой насос берет тепло из внешней среды и переносит в Ваш дом. С помощью системы трубопроводов (коллектора) тепло извлекается, а незамерзающая циркулирующая жидкость передает это тепло фреону в тепловом насосе.

Какой вариант теплового насоса самый выгодный?

Итак, Вы узнали о разных типах тепловых насосов, каждый из которых имеет свои преимущества и особенности. Встает следующий вопрос: как выбрать подходящий агрегат для своего дома?!

Самым эффективным всегда считается геотермальное отопление. Геотермальный тепловой насос на протяжении всего года имеет показатель COP 4-4,5, то есть, потребляя 1 кВт электроэнергии, он выдает 4 кВт тепла. Это в 4 раза лучше, чем обычные электрические котлы и в 2 раза эффективнее, чем установка газовых котлов.

Помимо экономности и хорошей мощности, тепловой насос прост в обслуживании, многофункционален – помимо отопления на него можно завязывать кондиционирование, обогрев горячей воды, подогрев бассейна и т.д.

Подбирая на украинском рынке геотермальный тепловой насос, рекомендуем обратить внимание на насосы немецкого производителя Viessmann. Для этого есть ряд причин: проверенное качество, отточенная работа всех механизмов, широкие функциональные возможности, наличие официальных представителей на территории Украины, наличие гарантии на устройство и дальнейшее обслуживания.

Цена у этого производителя будет на порядок выше, но затраченные финансы оправдаются сполна.

Но при отсутствии достаточного места для бурения скважин под зонды вариант геотермального тепла становится физически невозможным для Вас.

отопление геотермальным тепловым насосом

В таком случае, ориентируйтесь на нюансы каждого теплового насоса, его показатели и возможности. Важно понимать энергопотребление насоса, который Вы выбираете, функциональные возможности, габариты. Важнейшим является расчет теплового насоса, который включает габариты отапливаемого пространства и теплопотери.

Преимущества геотермального отопления

Тепловой насос это, в первую очередь, вопрос ежедневного комфорта. Если до этого вы использовали оборудование, использующее жидкое топливо, то отныне Вам не нужно думать за пожароопасность его размещения в доме, неприятном запахе топлива, постоянной покупке и доставке топлива и т.д.

В сравнении с традиционными электрическими приборами, тепловой насос потребляет четверть мощности, запрашиваемой для их систем. И теперь Вам не стоит переживать, хватит ли электрической мощности и что-либо устанавливать для ее увеличения.

Тепловой насос – это сохранность Ваших финансов, которую вы особо ощутите в зимний период. Цены на энергоносители непрестанно растут, в то время как установка теплового насоса в Харькове окупается за 3-5 лет.

Геотермальное отопление – это автономная система, действие укоторой не нужно отслеживать и контролировать.

Недостатки геотермального теплового насоса

Главным и наиболее значительным недостатком данной системы отопления является сложный и затратный монтаж, который обуславливает более высокую цену в сравнении с другими типами тепловых насосов.

Цена самого оборудования так же имеет высокую цену.

Система «теплый пол» и тепловой насос

Это, наверное, идеальное партнерство, словно друг для друга они и были созданы. В сотрудничестве с тепловым насосом энергия при укладке теплого пола производится и распределяется экономно.

Если взять в процентном соотношении относительно других источников тепла, то тепловой насос экономит до 80% энергоресурсов в отличие от традиционных отопительных приборов, а система «теплый пол» сэкономит до 15% энергии относительно радиаторного отопления.

Какой вариант теплового насоса самый выгодный?

Итак, Вы узнали о разных типах тепловых насосов, каждый из которых имеет свои преимущества и особенности. Встает следующий вопрос: как выбрать подходящий агрегат для своего дома?!

Самым эффективным всегда считается геотермальное отопление. Геотермальный тепловой насос на протяжении всего года имеет показатель COP 4-4,5, то есть, потребляя 1 кВт электроэнергии, он выдает 4 кВт тепла. Это в 4 раза лучше, чем обычные электрические котлы и в 2 раза эффективнее, чем газовые котлы.

Помимо экономности и хорошей мощности, тепловой насос прост в обслуживании, многофункционален – помимо отопления на него можно завязывать кондиционирование, обогрев горячей воды, подогрев бассейна и т.д.

Подбирая на украинском рынке геотермальный тепловой насос, рекомендуем обратить внимание на насосы немецкого производителя Viessmann. Для этого есть ряд причин: проверенное качество, отточенная работа всех механизмов, широкие функциональные возможности, наличие официальных представителей на территории Украины, наличие гарантии на устройство и дальнейшее обслуживания.

Цена у этого производителя будет на порядок выше, но затраченные финансы оправдаются сполна.

Но при отсутствии достаточного места для бурения скважин под зонды вариант геотермального тепла становится физически невозможным для Вас.

В таком случае, ориентируйтесь на нюансы каждого теплового насоса, его показатели и возможности. Важно понимать энергопотребление насоса, который Вы выбираете, функциональные возможности, габариты. Важнейшим является расчет теплового насоса, который включает габариты отапливаемого пространства и теплопотери.

Другие новости
Все статьи

В этой статье мы детально рассмотрим существующие варианты систем и что нам понадобится для их обустройства.

Подробнее

. К сожалению, в современных условиях вода практически из любой скважины нуждается в фильтрации. В этой статье мы затронем тему очистки воды для дома и переберем существующие на данный момент фильтры для очистки.

Подробнее
Закажите выезд инженера
БЕСПЛАТНО

    Спасибо

    Мы перезвоним вам в ближайший рабочий час