Геотермальный тепловой насос

Из-за постоянного роста цен на топливные энергоносители, а также их вредным влиянием на экологию, идет активное внедрение технологий с использованием альтернативных источников энергии, таким как внутреннее тепло Земли. Современные технологии позволяют использовать его даже там, где нет открытых геотермальных источников. Для этого разработаны специальные геотермальные тепловые насосы, которые поглощают из земли или воды накопленную в них тепловую энергию. Затем полученное тепло подается в отопительную систему дома.

На глубине в несколько метров температура грунта практически постоянная. Зимой она выше, чем на поверхности, а летом – ниже. Поэтому тепловой насос можно использовать как в качестве отопителя, так и кондиционера.

Геотермальный тепловой насос имеет несложную конструкцию, при этом он экономичен и способен эффективно отапливать помещение. Он может прогреть теплоноситель до 65°С. Для более эффективного обогрева систему отопления с теплонасосом комбинируют с обогревом солнечным коллектором. Этого достаточно для подогрева теплых полов и радиаторов. К тому же, горячую воду можно использовать для бытовых нужд.

Принцип действия геотермального насоса.

Геотермальный теплонасос преобразует низкотемпературное тепло от источника, имеющего постоянную температуру выше нуля, в высокотемпературное. Источником тепла могут служить глубинный непромерзающий грунт, вода в водоёме, а также грунтовые воды.

Геотермальная система отопления состоит из следующих основных компонентов:

• наружный контур;
• тепловой насос;
• система отопления.

В среде с относительно теплой температурой устанавливается трубопровод, заполненный теплоносителем (пропиленгликолем). Этот замкнутый контур отбора тепла должен иметь большую протяженность. Рабочая жидкость приводится в движение насосом. Проходя по контуру, она нагревается до температуры внешней среды – до +5-6°С. В теплообменнике теплового насоса теплоноситель отдает тепло хладагенту (фреону), циркулирующем в другом контуре.

Хладагент закипает при температуре выше -5°С. В нерабочем состоянии системы он сохраняет жидкое состояние. Затем, нагреваясь от теплоносителя, фреон начинает испаряться и превращается газ, температурой около +5°С. В таком состоянии фреон попадает в компрессор, где происходит его сжатие. При этом выделяется тепловая энергия. В результате на выходе из компрессора фреон имеет температуру 35-65°С. Затем он подается в следующий теплообменник, где отдает тепло системе отопления.

Далее фреон попадает в сбросный клапан, где при резком понижении давления происходит его охлаждение и сжижение. После этого жидкий хладагент снова поступает в испаритель. Таким образом цикл повторяется снова.

Преимущества и недостатки теплонасоса

Недостатками геотермального насоса являются:

• Высокие нормативные требования к территории установки станции. Ее нельзя разместить в любой местности. Чтобы оценить целесообразность установки системы, необходимо провести геологоразведку.
• Большая стоимость проекта. • Через год эксплуатации системы требуется проводить проверку первичного контура из-за возможного проседания трубопровода. Несмотря на недостатки, теплонасос обладает рядом значительных преимуществ: • Экономичность. Затраты на приобретение и установку системы окупаются в течении 4-5 лет.
• Функциональность. Станция позволяет как обогревать, так и охлаждать помещение.
• Длительный срок эксплуатации насоса и узлов системы. Успешный опыт эксплуатации геотермальных тепловых насосов в Европе и США указывает на экономическую выгоду и целесообразность использования установок такого типа.

Нас находят: https://stimul kiev ua/articles htm?a=geotermalnyy-teplovoy-nasos, Геотермальный тепловой насос