Для экономичного отопления или охлаждения зданий без использования газа может быть применена система с геотермальным тепловым насосом. Принцип ее работы заключается в использовании тепла земли, которая в летний период выступает в роли радиатора, а в зимний - естественного и бесплатного источника тепловой энергии. При использовании дополнительного отопления, например, с помощью систем солнечных батарей, геотермальный насос позволяет свести к минимуму затраты на обогрев и повысить его эффективность. Контур насоса после его установки забирает тепло, аккумулируемое землей на глубине ниже 6 м от поверхности грунта. Как утверждают специалисты, именно там температура земляных пластов практически круглогодично держится на уровне среднегодовой температуры воздуха в данной местности.
Геотермальный тепловой насос - экономичная система для дешевого обогрева и охлаждения зданий
Использование геотермального теплового насоса - это отличная идея для экономичного обогрева помещений, однако подходит она далеко не всем. Экономически оправдано устанавливать такой насос там, где важно охлаждать здания пассивно, то есть без постоянного вмешательства в работу системы. Аргументом “за” выбор данного типа отопления является также наличие в непосредственной близости от объекта водоема - озера, реки.
Внешний контур геотермального теплового насоса
Внешний контур геотермального теплового насоса - это, по сути, стандартной конструкции теплообменник. Теплообменниками называют системы, в которых термическая энергия движется между 2 теплоносителями с разными температурами. Такого типа устройства широко применяются для создания самой разной техники, и видеть их приходится каждому буквально повсюду. Одними из самых известных и распространенных теплообменников являются, например, радиаторы холодильников, автомобилей, печи в машинах и пр.
Контуры геотермальных насосов бывают 2 видов видов - открытые и закрытые.
Во время работы открытого контура вода забирается через скважины или из водоема, прокачивается через трубы, а после возвращается обратно в грунт. Если рядом со зданием водоема нет, то для обустройства системы обычно создается 2 скважины - подающая и приемная. Вода в них, как и в реках, озерах чаще всего имеет температуру не ниже +5 градусов, поэтому ее применение несет несомненную выгоду. Летом такую воду можно пускать по трубам, вмонтированным в стены здания, что позволяет эффективно охлаждать воздух в помещениях. При этом затраты будут минимальными: потребуется только снабжать электричеством скважинный или циркулярный насос, перегоняющий воду.
Закрытый контур геотермального насоса имеет конструкцию, предполагающую циркуляцию воды внутри системы.
По типу устройства такие контуры бывают:
- горизонтальными, трубы которых располагаются почти параллельно поверхности земли на дне котлованов. Такие контуры весьма эффективны в работе, но требуют много места для установки, поэтому не для всех удобны;
- вертикальными, когда специальные геотермальные зонды устанавливаются вглубь грунта почти перпендикулярно поверхности. Это дает возможность создавать системы на относительно небольших площадках с самыми разными видами грунтов. Геотермальные зонды бывают разными: двухтрубными (наиболее простыми в установке и недорогими), коаксильными (с конструкцией “труба в трубе”), четырехтрубными (позволяют на 20% повышать мощность системы);
- водными, то есть с трубами, напрямую подведенными к водоему. Такие контуры - самые экономичные, но подходят только тем, кто обустраивает здание рядом с водоемом.
Трубы для теплообменников
Трубы, из которых конструируются геозонды, длительное время находятся внутри грунта и испытывают на себе множество вредных факторов. Поэтому они обязаны быть прочными и долговечными и при этом обладать максимально возможной теплопроводностью. Профессионалы используют трубы из полиэтилена, которые не подвергаются коррозии и не имеют разборных стыков.