Источники тепла

Эксплуатация тепловых насосов основана на получении тепловой энергии из окружающей среды - из воздуха, грунтовых вод и почвы. Это всё является возобновляемыми источниками тепла.

При определенном типе теплового насоса используется соответствующий источник тепла для извлечения тепловой энергии.

Наши эксперты подскажут, какой источник тепла наиболее подходящий для теплового насоса в соответствующих местных условиях. Такие факторы, как наличие того или иного источнника тепла, тип, размер, и теплоизоляция здания, типа и температуры распределения тепла в доме и т.д. - играют решающую роль при выборе теплового насоса.

Основной закон: Использование источника тепла с максимально возможным температурным уровнем приводит к достижению максимальных показателей производительности и самых низких эксплутационных расходов.
Иными словами, чем выше температура в источнике тепла для теплового насоса, тем выше его производительность и ниже энергозатраты на производство тепла

Источник тепла - грунтовые воды

Тепло Воды

Использование тепла воды для обогрева помещений является идеальным вариантом. Подземные воды на достаточной глубине имеют постоянную температуру +8^оС - + 12^оС, которая обеспечивает тепловой насос необходимым количеством тепла для для оптимального отопления. Тепловые насосы "Вода-Вода" используют тепло грунтовых вод, поверхностных или технологических вод.

Источник тепла - грунтовый коллектор

Земные недра являются бесплатным теплоисточником, поддерживающим одинаковую температуру круглый год. Использование тепла земных недр является экологически чистой, надежной и безопасной технологией. Грунт содержит до 98% солнечной энергии. Даже в холодные зимние дни земля сохраняет тепло, накопленое за год. Этого достаточно для нормального функционирования теплового насоса, который посредством геотермальных зондов получает необходимый источник тепла. В этих геотермальных зондах циркулирует рабочее тело, которое поглощает тепло земли и передает тепловому насосу. В зависимости от циркулирующего теплоносителя землянного колектора существуют режимы работы прямой геообмен и рассол

Прямой геообмен

В случае прямого геообмена, коллектор укладывается горизонтально, рабочее тело - хладагент R407, циркулирующий в коллекторе, получает тепло с грунта и передает его тепловому насосу. Промежуточный теплообменник отсутствует. Тепловые насосы прямого геообмена имеют низкие эксплуатационные затраты, получая 80% энергии окружающей среды.

Геотермальный коллектор

В системе труб (коллекторов) в теплообменной среде циркулирует специальный антифриз (рассол), который поглощает тепло из грунта и передает тепловому насосу. Геотремальные коллекторы могут быть следующих типов:

Горизонтальный коллектор. При достаточно большом участке наиболее рентабельное решение: установка на глубине промерзания грунта.
Вертикальный коллектор. На глубине 15 метров, под поверхностью земли постоянно держится температура в течении всего года, которая ниже 30 метров постоянно увеличивается
Спиральный коллектор. Для его установки хватает небольшой территории вокруг дома.

Источник тепла - воздух

Тепло воздуха

Если грунт и грунтовые воды не могут быть использованы в качестве источника тепла, то можно получить тепло из окружающего нас воздуха. Этот источник можно использовать как для добавления теплового насоса к существующему отоплению, так и для двухвалентной системы отопления. Безупречная работа возможна даже при -18^оС

Преимущества: нет воздуховодов, очень тихая работа, долгий срок службы и более экономичен, чем аналогичные установки.

Расчет горизонтального коллектора

Теплосъем с горизонтального коллектора зависит от глубины его укладки, качества грунта, наличия грунтовых вод и некоторых других параметров. В предварительных расчетах принимают величину 20 Вт/м, а конкретно по грунтам показатели таковы:

сухой песок – 10 Вт/м,
сухая глина – 20 Вт/м,
влажная глина – 25 Вт/м,
глина с большим содержанием воды – 35 Вт/м.

Расчет вертикального коллектора

Вертикальный геотермальный зонд размещается в специально пробуренной скважине, в которую погружаются U-образные металло-пластиковые или пластиковые трубы. Как правило, в одну скважину вставляется две петли, после чего она заливается бентонитовым раствором. Расстояние между скважинами должно быть от 1,5 до 6 м.

Глубина скважины определяется расчетом. Вместо одной большой скважины, для которой может потребоваться разрешение природоохранных организаций, бурят несколько неглубоких. В целом вертикальный зонд обходится гораздо дороже, чем горизонтальный коллектор, но если участок небольшой, альтернативы бурению нет.

Для предварительных расчетов удельный теплосъем в среднем принимают равным 50 Вт/м, но конкретные показатели по виду грунтов выглядят так

сухие осадочные породы – 20 Вт/м;
каменистая почва и насыщенные водой осадочные породы – 50 Вт/м;
каменные породы с высокой теплопроводностью – 70 Вт/м;
подземные воды – 80 Вт/м.

Подбор диаметров труб проводится исходя из потерь давления для требуемого расхода теплоносителя.

За информацией о геологии необходимо обращаться к специализированным компаниям, занимающимся бурением.

Принцип работы теплового насоса

Горячее водоснабжение