Природа дарит человечеству неиссякаемые энергетические ресурсы, а развитие технологий – возможности эффективного их использования. Потребление грунтовой тепловой энергии для обогрева коттеджей – путь к экономической стабильности и независимости от изменчивых цен на традиционные источники отопления.
Грунтовые слои даже в самые суровые зимы промерзают на небольшую глубину. Ниже уровня промерзания почвы круглогодично сохраняется постоянная температура от 3 до 5 градусов. Задача геотермального отопления – транспортировка тепловой энергии недр к отопительным системам дома. Для достижения максимальной эффективности функционирования системы разработчиками был позаимствован принцип действия холодильных установок. Между двумя контурами (внешним и внутренним) происходит непрерывный теплообмен, который можно использовать как для обогрева здания, так и для его охлаждения. Фреон либо любой другой газ со схожими свойствами, находясь в накопительных коллекторах под землей, аккумулирует энергию грунта и направляет ее на поверхность. Отдав весь свой потенциал, хладагент возвращается на новый цикл.
Действие геотермального отопления обеспечивается несколькими ключевыми узлами системы.
Тепловой коллектор. Система погружных зондов, задача которых состоит в накоплении энергии земли и подачи ее на поверхность.
Тепловой насос. Это единственная часть оборудования, действие которой невозможно без вспомогательных ресурсов. Электрогенератор приводит в действие компрессор, который, сжимая поступающий из грунта фреон, вызывает максимальное повышение температуры газа и направляет его на следующий этап отдачи тепловой энергии отопительным системам дома.
Конденсатор. Это и есть основная часть того самого внутреннего контура, в котором происходит теплообмен между геотермальной установкой и обогреваемыми помещениями. Остывание хладагента приводит к его конденсации и стеканию к дрюссельному отсеку.
Расширительный (дрюссельный) клапан. В этом месте происходит резкое понижение давления в системе, что влечет еще большее охлаждение жидкости, которая, продвигаясь по трубам, вновь поступает в грунтовые шахты.
Существует два способа установки теплообменника: вертикальный и горизонтальный. При этом, второй вариант предусматривает монтаж систем как в слоях почвы, так и в непромерзаемой части водной глади.
Горизонтальные грунтовые системы – способ укладки зондов ниже уровня промерзания, который предусматривает наличие внушительной площадки возле здания. К примеру, для эффективного отопления дома площадью 200 кв.м. может потребоваться порядка 500 кв. м. для монтажа трубопровода.
Горизонтальные водные коллекторы предполагают наличие возле отапливаемого строения крупного водоема. Расстояние к нему не должно превышать 100 м, поэтому водные геотермальные системы отопления используются лишь в отдельных случаях.
Вертикальные тепловые насосы грунт-вода являются оптимальным вариантом для сложных рельефов. Схема предусматривает бурение скважин, глубина которых продиктована составом почвы, залеганием грунтовых вод. В шахты помещаются термальные зонды, срок службы которых может составлять до 100 лет. Вертикальные установки не портят ландшафтной картинки, быстры в монтаже, занимают минимум места, что делает их почти незаметными в экстерьере застроек.
Пожалуй, единственным минусом тепловых насосов является их дороговизна. Для гарантированной долговечности следует тщательно подготовиться к выбору и монтажу всех агрегатов, что может повлечь дополнительные затраты. Анализ грунтовых слоев, географического положения дома позволит определить оптимальный вариант геотермального теплового насоса для конкретной ситуации, необходимую глубину скважин для теплообменника. Важно знать, что наибольший КПД геотермальные установки имеют при системе отопления с использованием теплых полов и стен.
Несомненными достоинствами тепловых насосов являются:
Зачекайте, йде завантаження...
