Земляной тепловой насос (геотермальный тепловой насос) что это такое?

Рис. 1 Автономная система отопления и пример подключения котла

Подробный обзор

Технология геообмена для получения энергии

Земляной тепловой насос в научных кругах больше известен под другими названиями, в частности:

  • геообмен (Geoexchange),
  • грунтовой теплообменник,
  • земная энергетическая система.

Инженеры, однако, чаще пользуются термином «земляные тепловые насосы», дабы избежать путаницы с традиционной геотермальной энергией, где используется высокотемпературный источник тепла для выработки электроэнергии.

Земляные тепловые насосы действуют по принципу сбора тепла, получаемого от Солнца и поглощаемого поверхностью Земли. Температура грунта ниже 6 метров от границы поверхности равна среднегодовой температуре воздуха для конкретной широты земного шара.

ТЕПЛОВОЙ

Структурная схема установки: 1 – природный земляной теплообменник на трубном петлевом замкнутом контуре; 2 (3) – тепловой насос; 4 – ресивер с горячей водой; 5 – тепло, направляемое в радиаторы или в систему тёплого пола; 6 – использование водного ресурса для хозяйственных нужд

В зависимости от параметра широты, температура под верхним слоем Земли поддерживается на постоянном уровне в диапазоне 10-16°C. Подобно холодильнику или кондиционеру, систему допустимо использовать в качестве теплового насоса для принудительной передачи тепла от грунта.

Тепловые насосы способны передавать энергию от холодной к тёплой области в противовес естественному направлению потока. Либо эти же устройства способны усиливать естественный поток тепла, направленный от теплой среды к холодной.

Приборы водяного отопления

Обогревательными элементами, отдающими тепло воздуху в помещении, являются:

  1. Батареи, радиаторы из чугуна, стали и специальных сплавов.
  2. Система труб, вмонтированная в перекрытие, – «теплый пол».
  3. Обогреватели, встроенные в плинтусов, расположенных вдоль стен.
  4. Конвекторы, установленные в технологические ниши.

Среди самых недорогих систем отопления частных домов выделяют газовые котельные установки на воде. Радиаторные секции делают из:

  1. Алюминия. Малый вес позволяет крепить радиаторы к стеновым панелям, изготовленных из легких материалов: газобетон, сэндвич-панели.
  2. Стали. Хорошая теплопроводность. Быстро разогреваются, долго сохраняют тепло, отдавая энергию в комнату. Малая стоимость.
  3. Чугуна. Максимальная теплоемкость. Остаются горячими долгое время. Неприхотливы, надежны, долговечны. Минус – большая масса.
  4. Биметаллические. Совмещает плюсы двух компонентов – нержавеющей сердцевины и внешнюю привлекательность наружного слоя.

Если перечислят, что нужно для отопления частного дома, список будет включать следующие позиции:

  1. Котел требуемой производительности (мощности).
  2. Трубы для устройства контуров (прямого и обратного).
  3. Расширительный бак для гашения термического расширения.
  4. Электрический насос, обеспечивающий непрерывную циркуляцию.
  5. Радиаторы в количестве, достаточном для обогрева объема помещений.
  6. Фитинги, заглушки, шаровые краны, прочая запорная арматура.
  7. Контрольно-измерительные приборы, регуляторы.

Полный комплект определяет схема отопления, которая должна быть реализована. Также значение имеет выбранный тип системы.

Конструкция теплых полов

В данном случае отопление дома реализуется за счет труб, уложенных в перекрытие, по которым циркулирует горячая вода. Если оно деревянное, трубопровод укладывают между лагами. В противном случае полиэтиленовую или металлопластиковую трубу укладывают на пол и заливают стяжкой.

Каждая петля оснащается вентилем для регулирования интенсивности подачи теплоносителя. Потребуется и циркуляционный насос, который будет поддерживать требуемую температуру – 35…55 градусов Цельсия.

Конвекторы плинтусные и внутрипольные

Монтаж системы отопления данного типа предполагает установку конвектора в специально отведенное заглубление в стене или в полу. Принцип действия основан на естественной конвекции, когда охлаждаясь, воздух опускается, а в рабочей камере находится теплообменник. Прогреваясь воздушная масса устремляется вверх, замещая собой холодный объем.

В результате прогревается вся комната. Горячая труба защищена кожухом с отверстиями, решеткой, что делает использование безопасным. Подобные обогревательные элементы – идеальное решение для помещений с витражным остеклением.

Тепловые насосы – классификация

Работа теплового насоса для отопления дома возможна в широком температурном диапазоне – от -30 до +35 градусов по Цельсию. Наиболее распространены приборы абсорбционные (переносят тепло посредством его источника) и компрессионные (циркуляция рабочей жидкости происходит за счет электроэнергии). Наиболее экономичны абсорбционные устройства, однако они более дорогостоящие и обладают сложной конструкцией.

Классификация насосов по типу источников тепла:

  1. Геотермальные. Забирают тепло воды или земли.
  2. Воздушные. Забирают тепло атмосферного воздуха.
  3. Вторичного тепла. Забирают так называемое производственное тепло – образующееся на производстве, при отоплении, прочих промышленных процессах.

Теплоносителем может выступать:

  • Вода из искусственного или естественного водоема, грунтовые воды.
  • Грунт.
  • Воздушные массы.
  • Комбинации вышеперечисленных носителей.

Насос геотермального типа – принципы устройства и работы

Насос геотермальный для отопления дома использует тепло грунта, которое он отбирает вертикальными зондами или горизонтальным коллектором. Зонды размещаются на глубине до 70 метров, зонд находится на небольшом удалении от поверхности. Такой тип устройства наиболее эффективен, поскольку у источника тепла довольно высокая постоянная в течение всего года температура. Поэтому необходимо затратить меньше энергии на транспортировку тепла.

Тепловой насос геотермального типа

Такое оборудование требует больших затрат на установку. Высокой стоимостью отличаются работы по бурению скважин. Кроме того, площадь, отведенная под коллектор, должна быть в несколько раз больше площади отапливаемого дома либо коттеджа. Важно помнить: земля, где находится коллектор, не может использоваться для посадки овощей или плодовых деревьев – корни растений будут переохлаждены.

Использование воды в качестве источника тепла

Водоем – источник большого количества тепла. Для насоса можно использовать незамерзающие водоемы от 3 метров глубиной либо грунтовые воды при их высоком уровне. Реализовать систему можно следующим образом: трубу теплообменника, отягощенную грузом из расчета 5 кг на 1 метр погонный, укладывают на дно водоема. Протяженность трубы зависит от метража дома. Для помещения в 100 оптимальная протяженность трубы – 300 метров.

Читайте также:  График отопительного сезона - начало и конец сезона

В случае использования грунтовых вод необходимо пробурить две скважины, расположенные одна за другой по направлению грунтовых вод. В первую скважину помещают насос, подающий воду на теплообменник. Во вторую скважину поступает уже охлажденная вода. Это так называемая открытая схема сбора тепла. Ее основной недостаток в том, что уровень грунтовых вод нестабилен и может значительно меняться.

Воздух – наиболее доступный источник тепла

В случае использования воздуха в качестве источника тепла теплообменником выступает радиатор, принудительно обдуваемый вентилятором. Если работает тепловой насос для отопления дома по системе «воздух-вода», пользователь получает преимущества:

  • Возможность обогреть весь дом. Вода, выступающая в качестве теплоносителя, разводится по приборам отопления.
  • При минимальных затратах электроэнергии – возможность обеспечить жильцов горячим водоснабжением. Это возможно за счет наличия дополнительного теплоизолированного теплообменника с емкостью накопительной.
  • Насосы аналогичного типа могут использоваться для нагрева воды в бассейнах.

Схема отопления дома воздушным тепловым насосом.

Если насос работает по системе «воздух-воздух», теплоноситель для нагрева помещения не используется. Обогрев производится за счет полученной тепловой энергии. Примером реализации такой схемы может служить обычный кондиционер, установленный на режим обогрева. Сегодня все устройства, использующие воздух как источник тепла, – инверторные. В них переменный ток в постоянный преобразуется, обеспечивая гибкое управление компрессором и его работу без остановок. А это увеличивает ресурс устройства.

Оборудование для теплового насоса

Выбор отопительного оборудования обычно начинается с определения его требуемой мощности. Производится тепловой расчёт помещения, подсчёт теплопотерь, учитывается нужное количество горячей воды для ГВС. Этот расчёт поручать лучше специалисту, чтобы избежать ошибок. Примерный порядок цифр выдают программы-калькуляторы на сайтах компаний-производителей.

Далее можно выбирать тип устройства с учётом участка. Если в вашем распоряжении имеется достаточно большой водоём (несколько сотен кубических метров), то, возможно, он подойдёт для размещения системы. Последний напоминает змеевик из гибких полимерных труб, его аккуратно укладывают на дно и закрепляют там грузом.

Воздушные теплообменники  вполне годятся для ветреных южных регионов нашей страны или для бивалентных систем. Их можно размещать на удалении до 30 м от внутреннего блока. На деле их стремятся расположить как можно ближе к дому, так как длинные соединительные линии увеличивают потери и снижают полезную мощность. В идеале это глухая стена дома, подальше от окон спален.

Важный параметр — минимальная температура наружного воздуха в режиме нагрева. У специально адаптированных к морозам моделей она может составлять –25 °С.

Грунтовой коллектор может быть устроен несколькими способами. Например, в виде горизонтальной прокладки длинного (несколько сотен метров) трубопровода на плоскости с заглублением выше уровня промерзания (обычно 1,5–2,0 м). Трубопровод может быть уложен по периметру участка или змейкой, как трубопровод тёплого пола, но с гораздо большим шагом. Общая занимаемая площадь участка земли составляет несколько соток, причём возможности дополнительного использования этой земли существенно ограниченны. На ней не получится разводить огород или сажать деревья. Поэтому многие домовладельцы считают горизонтальную прокладку коллектора нерациональной и предпочитают вертикальную, в виде нескольких скважин, разнесённых друг от друга на 5–10 м. Или в виде одного «куста» скважин (скважины бурятся из одной точки на поверхности, но не вертикально, а под углом обычно не менее 30° по азимуту). Такой «вертикальный» подход позволяет сэкономить на площади, но удорожает строительство на 30-50 %.  

В силу технических особенностей тепловой насос лучше применять для загородного дома, в котором вы живете долго. Максимальной эффективности они достигают в сочетании с системами «тёплый пол», которые при этом инерционны. Экономический эффект будет прямо пропорционален интенсивности использования. В отечественных условиях (Европейская часть России) наибольшее распространение получили варианты «рассол (земля) — вода» с вертикальными зондами. Они обес­печивают возможность полного покрытия нагрузок по отоплению и ГВС практически независимо от климатических условий.

Ariston Тепловой насос со встроенным баком и аккумулятором. Viessmann Наружный блок воздушного теплообменника.

  • Отопление

    Подбираем циркуляционный насос для системы отопления: обзор важных параметров и полезные советы

Котлы для водяного автономного отопления — виды и особенности

Отопительные котлы являются наиболее воздействованным оборудованием в частном секторе, с их помощью и только обогревают дома, но и нагревают холодную воду для хозяйственных нужд и личного пользования в целях гигиены, используя двухконтурные модификации. Котлы заводского изготовления отличаются надежностью и высоким сроком службы, относительно доступной ценой, эффективностью и комфортностью работы, при установке простых безколлекторных систем отопления только с радиаторами возможен монтаж всего отопительного оборудования своими руками. При выборе котла в первую очередь исходят из стоимости и доступности топлива, их основные варианты рассмотрены ниже.

Автономный обогрев газовыми котлами

На сегодняшний день газовое автономное отопление является безусловным лидером по распространенности благодаря низкой стоимости газа и развитой сети газопроводных магистралей.

Отопление газом имеет следующие особенности:

Рис. 10 Газовый котел – основные узлы

Автономная система отопления на твердом топливе

Котлы на твердом топливе являются классикой и стоят на первом месте по распространенности в областях, где отсутствует централизованное газоснабжение, твердотопливное отопление имеет следующие особенности:

Рис. 11 Твердотопливный тепловой генератор – принцип работы

Автономная система отопления на жидком топливе

Жидкотопливные теплогенераторы не так часто встречаются в быту, как газовое и твердотопливное оборудование, в отличие от отечественного потребителя, такой вид отопления пользуются высокой популярностью у жителей стран Западной Европы. Особенностями отопления зданий с помощью котлов на жидком топливе являются следующие факторы:

  • В качестве топлива могут использоваться солярка, керосин, бензин, отработанное растительное масло.
  • Средняя стоимость бытового жидкотопливного котла невысокой мощности отечественного производства около 30000 руб, цена импортных моделей может превосходить эту сумму в 10 раз.
  • Все котлы отличаются высокой эффективностью (КПД) работы, который в среднем составляет 92%, 1 л топлива в час расходуется на получение 10 кВт/ч тепловой энергии.
  • Мощность выпускаемых изделий лежит в широком диапазоне и рассчитана на отопление от одноэтажных небольших жилых домов до производственных цехов большой площади.
  • Практически все котлы работающие на жидком топливе, могут функционировать на природном газу.
  • Благодаря встроенной системе автоматики при работе оборудования не требуется присутствие человека.
  • Когда не используется подключение газа, установка котла не требует разрешительных документов от соответствующих организаций.
  • Оборудование характеризуется высокой автономностью, если для работы требуется электричество, его получают сжиганием того же топлива в электрогенераторе.
  • Топливо имеет высокую стоимость, поэтому эксплуатация котла обойдется дороже других видов.
  • Для хранения топливных запасов потребуется возведение отдельной хозяйственной постройки или навеса, под ним емкости с топливом должны размещаться в земле для защиты от солнца, снижающего его характеристики.
  • Для установки агрегата в доме потребуется отдельное помещение, оборудованное мощной вытяжной вентиляцией, так как горелка при работе издает шум, потребуется звукоизоляция комнаты.

Рис. 12 Жидкотопливный котел – главные узлы

Автономная система отопления на электричестве

Электричество является самым простым и доступным видом энергии, который можно получать как от государственных линий электропередач, так и самостоятельно, используя энергию солнца, ветра, движущейся воды, в электрогенераторах электроэнергию получают путем сжигания жидкого топлива. Электрокотлы довольно сильно отличаются от аналогичных агрегатов следующими свойствами:

Рис. 13 Электрокотел — устройство

Возможно будет интересно: Отопление в частном доме из полипропиленовых труб своими руками

Что в итоге?

Конечно, отопление дома тепловым насосом – мечта многих домовладельцев. К сожалению, стоимость установок слишком высокая, а справиться с собственноручным изготовлением могут единицы. И то зачастую мощности хватает лишь на ГВС, об отоплении речь не идет. Если бы все было так просто, то у нас в каждом доме стоял самодельный тепловой насос, а пока что он остается недоступным широкому кругу пользователей.

Постоянный адрес статьи $(‘.buttonn’).replaceWith(function(){return’‘+$(this).html()+’‘;})

Возможности обогреваемой теплицы

Допустим, наша теплица будет подтапливаться, но дополнительного освещения в ней не будет. Тогда именно свет, а не тепло будет определяющим фактором при подборе культур и сроков их выращивания. Зимой, при малой продолжительности дня и большом количестве пасмурных дней, выращивать что-либо даже с обогревом не получится: для активного роста овощам нужно не менее 12-14 часов освещения (читайте подробнее об осенних работах и подготовке теплицы к зиме). Такие условия начинают складываться во второй половине марта, поэтому примерно в середине месяца можно начинать посевы.

С апреля, подтапливая теплицу, можно собирать первый урожай: сначала лук, редис, петрушку, укроп, листовую капусту, салаты, потом цветную и раннюю кочанную капусту. На освободившиеся места высаживают рассаду томатов, а затем и огурцы.

ВСЕ ЧТО НЕОБХОДИМО ДЛЯ ЭТОЙ СТАТЬИ НАХОДИТСЯ ЗДЕСЬ >>>

Обогреваемая теплица без освещения позволяет начать сезон примерно на месяц раньше обычной. Приемлемые для растений условия наступают с момента, когда почва прогреется до +5…+7 °С. Поэтому важнее не отопление воздуха, а прогрев почвы. Этого можно добиться тремя способами:

  • закладываем в почву биотопливо (так называемые теплые грядки, где под слоем почвы высотой 30-35 см размещается слой органического материала – сухих листьев, пищевых отходов, свежего навоза, которые разлагаются с выделением тепла и согревают корнеобитаемый слой расти тельного грунта);
  • отапливаем теплицу подземным трубопроводом (но при этом будет важен своевременный полив, так как подземный обогрев сушит почву);
  • прогреваем почву инфракрасными обогревателями {наиболее естественный, но и самый затратный способ, связанный с большим расходом электроэнергии).

Конструкция теплицы

1. Укрывной материал.

Весной не меньшая проблема, чем тепло, – освещение. Выбирая материал для покрытия, приходится искать идеальный баланс теплопроводности и светопропускания.

  • стекло позволяет получить хорошее освещение, но дает очень плохую теплоизоляцию;
  • стеклопакеты хороши во всех смыслах кроме одного: они слишком дороги;
  • сотовый поликарбонат – наиболее приемлемый вариант. Для листов толщиной 4 мм потери света будут около 13% (вдвое выше, чем у стекла), зато он в 4 раза теплее. Для сравнения – при использовании даже однослойной пленки мы теряем уже около 40% света. В теплице без освещения, которую «запускают» в марте, достаточно однослойного поликарбоната. При наличии света можно сделать теплицу круглогодичной, тогда поликарбонат кладут в два слоя – снаружи и внутри каркаса (достаточно той же «четверки»).

Ссылка по теме: Система полива теплиц с подогревом воды своими руками

Каркас.

Его прочность очень важна. Стеклянная теплица пропускает тепло изнутри – в относительно ясный день излучения от нагретой почвы достаточно, чтобы снег сходил со скатов. Но на поликарбонате, особенно двухслойном, из-за низкой теплопроводности не образуется пленки воды, и снег накапливается.

Изготовление геотермальной установки

Изготовить геотермальную установку своими руками вполне возможно. При этом для обогрева жилища используется тепловая энергия земли. Конечно, это трудоемкий процесс, но и выгода при этом получается существенная.

Расчет контура и теплообменников насоса

Площадь контура для ТН составляется из расчета 30 м² на каждый киловатт. Для жилого помещения площадью 100 м² нужно около 8 киловатт/час энергии. Значит площадь контура будет составлять 240 м².

Теплообменник можно сделать из медной трубки. Температура на входе 60 градусов, на выходе 30 градусов, тепловая мощность 8 киловатт/час. Площадь теплового обмена должна быть 1,1 м². Медная трубка диаметром 10 миллиметров, коэффициент запаса 1,2.

Длина окружности в метрах: l = 10 × 3,14 / 1000 = 0,0314 м.

Количество медной трубки в метрах: L = 1,1 × 1,2 / 0,0314 = 42 м.

Необходимое оборудование и материалы

Во многом успех при изготовлении ТН зависит от степени подготовленности и знаний самого исполнителя, а также от наличия и качества всего необходимого для монтажа теплового насоса.

Перед началом работ нужно приобрести оборудование и материалы:

  • компрессор;
  • конденсатор;
  • контроллер;
  • полиэтиленовые фитинги, предназначенные для сборки коллекторов;
  • труба на земляной контур;
  • циркуляционные насосы;
  • водопроводный шланг или труба ПНД;
  • манометры, термометры;
  • трубка медная диаметром 10 миллиметров;
  • утеплитель для трубопроводов;
  • комплект уплотнений для герметизации.

Как собрать теплообменный блок

Теплообменный блок состоит из двух составных частей. Испаритель нужно собрать по принципу «труба в трубе». Внутренняя медная трубка заполняется фреоном или другой быстро закипающей жидкостью. По наружной циркулирует вода из скважины.

Перед сборкой конденсатора необходимо медную трубку намотать в виде спирали и поместить в металлическую бочку емкостью не менее 0,2 м³. Медная трубка заполняется фреоном, а бочка с водой подключается к системе отопления дома.

Обустройство грунтового контура

Для того чтобы подготовить необходимую площадь для грунтового контура, требуется выполнить большой объем земляных работ, которые желательно проводить механизированным способом.

Можно использовать 2 метода:

1. При первом способе необходимо снять верхний слой грунта на глубину ниже его промерзания. На дно получившегося котлована уложить змейкой свободную часть наружной трубы испарителя и произвести рекультивацию почвы.

2. Во втором способе нужно сначала прокопать траншею по всей планируемой площади. В нее укладывается труба.

Затем нужно проверить герметичность всех соединений и заполнить трубу водой. Если протечек нет, можно засыпать конструкцию землей.

Заправка и первый запуск

После окончания монтажа необходимо заполнить систему хладагентом. Данную работу лучше всего поручить специалисту, потому что для заправки внутреннего контура фреоном применяются специальные приборы. При заполнении нужно замерить давление и температуру на входе компрессора и на выходе.

После окончания заправки нужно включить оба циркуляционных насоса на самую низкую скорость, затем запустить компрессор и контролировать работу всей системы по термометрам. При прогреве магистрали возможно обмерзание, но после полного прогрева системы обмерзание должно растаять. Циркуляционный насос grundfos вы найдете ответ по ссылке.

Подключение к электросети

При подключении электрокотла своими руками руководствуются рядом правил:

  • к розетке подключают приборы мощностью до 3,5 кВт;
  • силовые приборы мощностью до 7 кВт подключают к распределительному щитку;
  • котельное оборудование мощностью до 12 кВт подключается к однофазной сети 220 В, для агрегатов мощностью более 12 кВт применяется трехфазная сеть 380 В.

Материалы, необходимые для монтажа:

  1. Силовой кабель марки ВВГ с медными жилами. Количество жил зависит от числа фаз – 3 или 5, сечение должно соответствовать мощности котельного агрегата, этот параметр указывают в техпаспорте изделия.
  2. Связка УЗО в комплекте с автоматическим выключателем или дифференциальный автомат защиты. Номинал последнего зависит от мощности отопительного котла. Напряжение срабатывания дифавтомата – 30 мА.
  3. Заземляющий контур. Чтобы заложить заземляющий контур возле частного дома, можно использовать полосу сечением 40х5 мм + 3 стальных стержня d16 мм длиной 2 м с острым концом.

Для того чтобы самостоятельно подключить электрический котел, следует снять лицевую панель корпуса, соединить жилы силового кабеля соответствующих цветов с контактами клеммника. При установке электрического котла отопления своими руками стоит помнить, что такое напряжение является источником повышенной опасности.

Принцип и схема работы теплового насоса, виды

Принцип

Конструкция любого теплового теплонасоса предусматривает 2 части: наружная (поглощает тепло из внешних источников) и внутренняя (передает изъятое тепло непосредственно в систему отопления помещения). Внешними возобновляемыми источниками тепловой энергии являются, например, тепло земли, воздуха или грунтовых вод. Такая конструкция позволяет существенно снизить затраты на теплоэнергию или охлаждение для частного дома, ведь примерно 75% энергии вырабатывается, благодаря бесплатным источникам.

Схема работы

В состав отопительной установки входят: испаритель; конденсатор; разряжающий вентиль, который понижает давление в системе; компрессор, повышающий давление. Каждый из этих узлов связан друг с другом замкнутой цепью трубопровода, внутри которого находится хладагент. Хладагент в первых циклах находится в жидком состоянии, в следующих – в газообразном. Это вещество обладает низкой температурой кипения поэтому при варианте земляного типа оборудования, способен преобразоваться в газ, достигнув уровня температуры грунта. Далее газ поступает в компрессор, где происходит сильное сжатие, которое приводит к быстрому нагреву. После горячий пар поступает во внутреннюю часть теплонасоса, и уже здесь используется непосредственно для отопления помещений или для нагрева воды. Затем хладагент охлаждается, конденсируется и снова переходит в жидкое состояние. Через расширительный клапан жидкое вещество перетекает в подземную часть, чтобы повторить цикл нагрева.

Принцип охлаждения такой установки аналогичен принципу отопления, но используются не радиаторы, а фанкойлы. Компрессор в этом случае не функционирует. Холодный воздух из скважины напрямую поступает в кондиционирующую систему.

Виды теплонасосов

Принцип и схема работы теплового насоса, виды

Какие бывают типы тепловых насосов? Различают оборудование по внешнему источнику теплоэнергии, который используется в системе. Среди бытовых вариантов выделяют 3 типа.

Грунтовый или земляной («грунт-воздух», «грунт-вода»)

Принцип и схема работы теплового насоса, виды

Применение земляного теплонасоса в качестве источника теплоэнергии обеспечит эко-чистоту и безопасность. Стоимость такого оборудования высока, но функционал его огромен. Не требуется частого сервисного обслуживания, и обеспечен долгий срок эксплуатации.

Грунтовые теплонасосы могут быть двух видов: с вертикальной или с горизонтальной установкой трубопроводов. Вертикальный метод укладки более дорогостоящий, так как требуется глубокое бурение скважин в диапазоне 50-200 метров. При горизонтальном расположении трубы закладываются на глубину около метра. Для того, чтобы обеспечить сбор необходимого количества теплоэнергии, совокупная площадь трубопроводов должна превышать в 1,5-2 раза площадь отапливаемых помещений.

Принцип и схема работы теплового насоса, виды

Водный насос («вода-воздух», «вода-вода»)

Для южных регионов с теплым климатом подойдут водяные установки. В прогретых на солнце водоемах температура воды на определенной глубине относительно устойчива. Предпочтительно прокладывать шланги в самом грунте дна, где температура выше. Для фиксации подводных трубопроводов используется груз.

Принцип и схема работы теплового насоса, виды

Воздушный («воздух-вода», воздух-воздух»)

В установке воздушного типа источником энергии является воздух из внешней среды, который поступает на теплообменник испарителя, в где расположен жидкий хладогент. Температура хладогента всегда ниже, чем температура поступающего в систему воздуха, поэтому вещество моментально закипает и становится горячим паром.

Принцип и схема работы теплового насоса, виды

Помимо классических моделей, востребованы комбинированные варианты установок. Такие теплонасосы дополнены газовым или же электрическим нагревателем. При плохих климатических условиях, производительность отопительного устройства уменьшается, и аппарат переключается на альтернативный вариант обогрева. Особенно актуально такое дополнение для оборудования типа «воздух-вода» или «воздух-воздух», так как именно этим видам свойственно понижение эффективности.

Для регионов с долгими холодными зимами надежнее всего использовать геотермальные (грунтовые) тепловые насосы. Воздушные теплонасосы подойдут для территорий с мягким южным климатом. Также при установке оборудования, использующего энергию земли, следует учитывать особенности грунта. Продуктивность теплонасоса будет гораздо выше в глинистом грунте, нежели в песчаном. Помимо этого, имеет значение глубина расположения трубопроводов, трубы необходимо укладывать глубже уровня промерзания земли в холодные периоды.

Принцип и схема работы теплового насоса, виды