Грунтовой геотермальный вертикальный тепловой насос
Тепловая энергия присуща любому предмету, температура которого выше «абсолютного нуля» (минус 273 градуса Цельсия), а тепловой насос может отобрать ее у любой среды, будь то — воздух, вода или грунт. Окружающая среда – это неиссякаемый источник возобновляемой энергии, которую посредством геотермального теплового насоса, можно эффективно применять для удовлетворения собственных потребностей в обогреве, например, дома и воды. Грунтовой тепловой насос, по своей сути, уникальное устройство. Ведь источником тепла для него служит обычная почва под ногами. Название этого устройства говорит само за себя — прибор поставляет тепловую энергию из источника низко потенциальной энергии (с почвы) — к потребителю. КПД теплового насоса составляет 80%, но потери минимальны, т.к. около 19-20% уходит на собственное потребление, т.е. на электропитание самого насоса. Значит, при 20% собственного потребления электроэнергии, «из земли» он выкачивает все 80%, отдавая своему владельцу за каждый потраченный 1 кВт целых 4 кВт тепла.
Наибольшей популярностью в настоящее время пользуются геотермальные насосы замкнутого типа с вертикальным расположением теплообменника. Вертикальные грунтовые теплообменники, транспортируют тепловую энергию массива грунта, находящегося ниже «нейтральной зоны» (это 15–20 м ниже уровня земли) — к ее потребителю. При этом, системы с вертикальными теплообменниками, не требуют отведение под себя участков земли с большой площадью и совершенно не зависят от солнечного тепла, падающего на поверхность земли. Они показывают свою эффективность практически в любой геологической среде, за малым исключением грунтов низкой теплопроводности (сухой песок или гравий). Такие системы получили широкое применение за рубежом и все чаще начинают использоваться в нашей стране.
Основным преимуществом вертикального теплообменника перед иными видами конструкций, есть его высокая технологичность, позволяющая конструировать грунтовые теплообменные системы фактически неограниченной тепловой мощности на небольших участках земли (даже под домом). В вертикальном грунтовом теплообменнике жидкость — теплоноситель (хладагент) циркулирует внутри труб, встроенных в вертикальные скважины с глубиной от 35 до 150 м. При этом, хладагент вбирает в себя температуру почвы и отдает около 8°С теплонасосу, одновременно охлаждаясь. После чего, хладагент опять проходит по трубе через слой почвы, восстанавливая свою температуру, и снова направляется к теплонасосу. Таким образом, происходит теплообмен, посредством которого и функционирует вся система геотермального отопления или подогрева воды.
Распространены два типа вертикальных теплообменников:
- U-образный – представляет собой две параллельно расположенные трубы, соединенные внизу. При этом, в одной скважине размещаются одна или же две пары данных труб. У данной конструкции относительно низкая стоимость изготовления, поэтому именно данный вид теплообменника получил наибольшее распространение по всему миру;
- коаксиальный теплообменник — он представляет собой две трубы с различным диаметром, причем труба меньшего диаметра встраивается внутри большей трубы.
При этом, использование вертикальных теплообменников возможно в двух вариантах – как в целях обогрева помещений зимой, так и при кондиционировании их летом (ведь постоянная температура земли на глубине 15м составляет около 10 градусов по Цельсию). Всего одной скважины достаточно для небольшого дома. Для больших зданий, — используют устройство с целой группой вертикальных скважин.
Указанная технология все шире используется в нашей стране, так как имеет существенные плюсы, а именно: универсальность, высокая надежность, экономность, энергоэффективность и экологичность. Показатели перечисленных качеств в разы перекрывают первоначальные затраты, необходимые для монтажа. И, невзирая на дороговизну грунтового геотермального теплового насоса и затратность при монтаже вертикальных теплообменников, — за ними будущее!
А профессиональная работа наших аттестованных специалистов при их монтаже – гарантия долгой и бесперебойной их эксплуатации.