Що таке грунтовий тепловий насос для опалення будинку

Теплові насоси є порівняно новим, але все ж затребуваним видом альтернативного опалення. Вони дозволяють не тільки економити, але і боротися за екологію, що раніше здавалося неможливим.

Грунтовий тепловий насос - бере енергію з навколишнього середовища, а саме грунту, і ділиться нею, примноживши її. Він відрізняється одним з найбільш високих і стабільних ККД. На певній глибині, нижче промерзання, температура грунту залишається стабільною, незважаючи на зовнішні фактори і погоду. Залежність теплової енергії землі від глибини, сезону і зовнішньої температури можна подивитися на графіку. Виходить що на глибині понад 15 м тепло стабільно близько 10 град. Цельсія. У теплий період року верхні шари грунту поглинають сонячне тепло і акумулюють його. За рахунок цього температурні показники цих шарів грунту нерівномірні протягом року і мають місце сезонні коливання, що безсумнівно впливає на продуктивність роботи насоса в період терміну експлуатації. Так на глибині 2 м температура грунту коливається від 7 ° С до 13 ° С протягом року. Це необхідно враховувати при розрахунку потужності устаткування і методу укладання горизонтальних колекторів.

Давайте розберемося як це працює? Для отримання тепла в землю укладаються звичайні пластикові труби, по яких рухається теплоносій. Основна перевага даних насосів - стабільний і високий ККД протягом року - 1: 4-4,5. Це відбувається завдяки тому, що температура грунту цілий рік однакова і тому грунтові теплові насоси можуть стабільно відбирати потрібну кількість тепла і застосовуватися в якості єдиного джерела енергії.

Геотермальний тепловий насос включає в себе два основні блоки:

Внутрішній - головний блок, місце установки якого в топкової. Він перетворює тепло, витягнуте з грунту;

Зовнішня частина - труби, закопані в землю, в яких постійно циркулює теплоносій, відбирає тепло у грунту.

Принцип роботи такого теплового насоса ґрунтується на відомому циклі Карно. Речовина, при випаровуванні, поглинає тепло, а після конденсації на поверхні, віддає його.

Укладають труби зовнішнього колектора двома способами - горизонтальним і вертикальним.

Горизонтальний колектор менш дорогою і більш простий в монтажі, проте йому необхідна велика вільна територія для укладання труби. Велика кількість факторів впливає на знімання тепла з грунту. Це і глибина укладання, тип і вологість грунту, затінення місця під теплообмінник і т.д. Середнє значення його становить 20 Вт / м. Для докладні розрахунків необхідно провести геологічні вишукування грунтів. Рекомендується застосовувати не менше 0,7 м крок між вкладаються трубами для ефективної роботи колектора. А так само не перевищувати загальну довжину його більш 150 м.

Вертикальний зонд набагато компактніше і працює з більш високим ККД.

Температура грунту глибше 20 метрів постійна в усі сезони і дорівнює 8-10 ° С, вона підтримується завдяки геотермальної енергії надр Землі. Для використання цієї енергії припускають установку вертикальних ґрунтових теплообмінників, які називають «Зонд». Вони розміщуються в свердловини глибиною від 20 до 300 м і d = 120-200 мм. Найчастіше використовують звичайну пластикову трубу діаметром від 32 мм. У свердловину у своєму розпорядженні одну або дві петлі зонда, а простір між грунтом і трубою заповнюють бентонітом або іншим розчином з високою теплопровідністю. Однак через значної вартості робіт з буріння свердловин, необхідність дозволу, його термін окупності збільшується.

Установку грунтового теплового насоса потрібно передбачити ще на етапі проектування будинку, прив'язки його до ділянки і планування самої ділянки. Це пояснюється тим, що на місці укладання труб недозволено садити дерева або кущі. Найкраще там задумати клумбу або газон для ігор дітей.

Якщо ви хочете встановити альтернативний варіант опалення на зміну газового - то ми рекомендуємо віддати перевагу грунтовому теплового насосу. Він славиться високою продуктивністю і не залежить від погодних умов. Круглий рік тепловий насос здатний забезпечувати вас стабільно комфортною температурою.

Ще статті про тепловий насос читайте ТУТ