энергосберегающие технологии

Грунтовый тепловой насос

Тепло грунта на глубине до 20 м является накопленным солнечным теплом, которое переходит в грунт благодаря прямому обогреву солнечными лучами, передаче тепла от воздуха или выпавших атмосферных осадков. Тепло более глубоких слоев (ниже 20 м) формируется энергией, поступающей из недр земли, и практически не зависит от сезонных изменений климата.

temperatyra grynta

Для отбора тепла грунта и дальнейшего его использования для отопления и горячего водоснабжения зданий применяют грунтовые тепловые насосы.

По принципу действия грунтовые тепловые насосы разделяют на:

 

  • системы прямого расширения – в грунт закладывается контур медного трубопровода, по которому циркулирует хладагент. В процессе циркуляции он нагревается и испаряется, после чего пар поступает непосредственно в компрессор;
  • системы с рассольной жидкостью – в грунт закладывается контур трубопровода, по которому циркулирует незамерзающий теплоноситель. Тепло отобранное в процессе циркуляции передается хладагенту теплового насоса через теплообменник.

Использование дополнительного теплообменника и циркуляционного насоса уменьшает эффективность рассольного теплового насоса по сравнению с грунтовыми теплообменниками прямого расширения. Однако из-за дороговизны хладагента наибольшее распространение получили именно рассольные грунтовые контура, которые в свою очередь делятся на два вида: вертикальные и горизонтальные.

Горизонтальные грунтовые контура размещают на глубине от 1,2 до 1,5 м. Здесь температура в течении года уже достаточно постоянна. Дальнейшее углубление приводит к повышению строительных расходов и оправдано для регионов с более холодным климатом и более продолжительным зимним периодом.

gorizontal.kontyrОсновным преимуществом горизонтального контура перед вертикальным, является его относительно невысокая цена. К недостаткам такого контура следует отнести необходимость наличия большой площади земельного участка для размещения теплообменника, а так же влияние погодных изменений на температуру грунта.

В отличии от горизонтальных, вертикальные грунтовые контура (зонды) не требуют для своего размещения больших площадей, а температура грунта не зависит от температуры воздуха и времени года. Но необходимость бурить глубокие (до 100 м) скважины, для размещения зондов, значительно увеличивают стоимость устройства такого контура.

 

vertikal.kontyr

Эффективность грунтового теплового насоса зависит от теплофизических свойств грунта и климатических условий региона. Теплоаккумулирующие свойства и теплопроводность грунта тем выше, чем больше его влажность и минерализация, а так же чем меньше содержание в нем пор с воздухом. Для правильного проектирования и подбора тепловых насосов большое значение играет точное определение состава почвы на всей глубине бурения скважины, наличие грунтовых вод, насыщенность ими почвенных слоев, а также возможность попадания зондов в русла подземных рек. Поэтому грунтовые тепловые насосы, одинаковые по мощности и находящиеся в одной климатической зоне, могут отличаться требуемым количеством грунтовых контуров и их длиной.

FacebookLinkedInTwitterVKGoogle+Share