Тепловые насосы, работающие по принципу «рассол-вода» генерируют энергию из почвы

Земля - ​​это огромное, почти неиссякаемое хранилище тепла и в то же время один из самых важных его источников. На определенной глубине почва имеет базовую температуру около десяти градусов по Цельсию. По сравнению с окружающим воздухом температура достаточно постоянная. Это означает, что даже если верхний слой земли покрыт льдом, геотермальные тепловые насосы могут эффективно работать, так как разница между источником тепла и температурой потока остается относительно низкой даже зимой.

Принцип работы рассольно-водяного теплового насоса

Как и все другие тепловые насосы, тепловой насос «рассол-вода» работает по тому же принципу: во-первых, тепловая энергия извлекается из почвы, а затем переносится в хладагент. Он испаряется и дополнительно сжимается компрессором. Это не только увеличивает давление, но и его температуру. Полученное тепло поглощается теплообменником (конденсатором) и направляется в систему отопления. Как этот процесс выглядит подробно, объясняется в том, как работает тепловой насос «рассол-вода».

Тепловой насос использует тепло от земли

Рассольно-водяные тепловые насосы

Тепло от земли

[1] Рассольно-водяной тепловой насос Vitocal
[2] Емкостной водонагреватель
[3] Буферная емкость теплового контура

Возможности получения тепла

Геотермальное тепло можно получить двумя способами: либо через геотермальные коллекторы, которые укладываются в верхних слоях почвы, либо с помощью геотермальных зондов, которые проникают в землю на глубину до 100 метров.

Земляные коллекторы прокладываются в верхних слоях почвы

Для получения геотермального тепла система земляных коллекторов укладывается горизонтально в виде змеевика ниже границы замерзания. Глубина составляет от одного до двух метров под поверхностью газона или земли. В системе коллекторов циркулирует рассол из хладагента, который поглощает тепловую энергию и передает ее в теплообменник. Размер необходимой площади коллектора зависит, в частности, от потребности здания в отоплении. На практике она составляет 1,5-2 площади отапливаемого помещения.

Земнляные коллекторы поглощают тепловую энергию из верхних слоев почвы. Энергия тут обеспечивается солнечной радиацией и дождевой водой. Таким образом, качество почвы играет решающую роль в вопросе получения энергии коллекторами. Важно, чтобы поверхность над системой не была асфальтированной или занята постройками. Что следует учитывать при укладке земляных коллекторов, см. в разделе земляные коллекторы для рассольно-водяных тепловых насосов.

Земляные зонды получают тепло из глубины земли

Альтернативой земляным коллекторам являются земляные зонды. С помощью скважин земляные зонды погружаются вертикально или под наклоном в почву. В них также циркулирует рассол, который на глубине от 40 до 100 метров поглощает геотермальное тепло и передает его в теплообменник. Поскольку температура на глубине около десяти метров остается постоянной в течение всего года, земляные зонды эффективно работают даже при очень низких температурах наружного воздуха. Также, они занимают меньше места по сравнению с земляными коллекторами и могут быть использованы для охлаждения помещения летом. Глубина скважины зависит от потребности здания в тепле и от теплопроводности почвы. Так как в скважине до 100 метров пробиваются несколько грунтовых водоносных слоев, то для бурения скважин необходимо получить разрешение.

Разрешение на бурение скважин

Если владелец установки хочет использовать геотермальные зонды для обеспечения работы рассольно-водяного теплового насоса, он должен получить соответствующие разрешения от властей. Так как требования могут варьироваться от в зависимости от населенного пункта, рекомендуется заранее получить всю необходимую информацию, касающуюся этого вопроса.

В отличие от земляных зондов, установка земляных коллекторов не требует разрешения. Установка лишь должна быть отображена на плане участка. Тем не менее, эксперты рекомендуют согласовать планируемый проект с компетентным административным органом. Это также предотвращает ненужные расходы в процессе планирования и, в большинстве случаев, бесплатно. В некоторых случаях справка может быть предоставлена по телефону.

Преимущества от использования геотермального теплового насоса

Использование геотермального теплового насоса имеет ряд преимуществ:

  • Бесплатный источник тепла, который доступен в любое время суток
  • Эффективность работы даже зимой
  • В летнее время можно воспользоваться системой естественного охлаждения