Заказать звонок

Екатеринбург: +7 (343) 214-84-40
Челябинск: +7 (351) 247-14-39

  • Геотермальные тепловые насосы: возобновляемая энергия земли


    Геотермальные тепловые насосы - наиболее оптимальный вариант применения альтернативных источников энергии в условиях российского климата. Позволяют осуществлять отопление, водоснабжение, вентиляцию. Энергия земли неисчерпаема. При этом она абсолютно безопасна для экологии и для человека.

    Что такое геотермальная энергия?

    Геотермальная энергия – это энергия, которая содержится в недрах земного шара.

    Как известно зимой водоем на определенной глубине никогда не замерзает, также, как и грунтовые воды в почве.

    Температура нижних слоев грунта не зависит от «капризов» природы. Неважно – палит солнце, расплавляя асфальт, или мороз сковал все ледяной коркой, температура земли или воды на глубине 1-го-2-х метров остается неизменной. Люди научились использовать это свойство в своих целях.

    энергия земли неисчерпаема.jpg


    Геотермальная энергия извлекается из:

    1. грунта и грунтовых вод;
    2. скальных пород;
    3. водоемов.

    Принцип работы геотермального теплового насоса:

    Устройство теплового насоса смотрите в разделе: Отопление дома тепловым насосом.
     Твердотопливный котел длительного горения «Донтерм» ДТМ ТУРБО-30Т (http://donterm.pp.ua/), предназначен для отопления помещений, оборудованных системой водяного отопления, котел твердотопливный длительного горения Донтерм (ДТМ), работает на антраците, каменном и буром угле, дровах.
    Действие геотермального насоса основано на способности газов нагреваться при сжатии, и отдавать тепло (охлаждаться) при расширении.

    Охлажденный жидкий теплоноситель (хладагент или рассол) поступает в трубопровод. Труба протягивается вглубь грунта (или на дно водоема). Там теплоноситель нагревается за счет геотермальной энергии и поступает в теплообменник (испаритель), где отдает тепло внутреннему контуру теплового насоса и переходит из жидкого состояния в газообразное.

    Газ попадает в компрессор. Хладагент сжимается, в результате чего его температура повышается еще больше. Затем поступает в конденсатор, и отдает тепло теплоносителю. Вновь переходит в жидкое состояние и поступает в трубопровод.

    Для режима охлаждения в тепловой насос встраивается четырехходовой обратный клапан.

    Способы укладки труб в грунте:

    Длина трубопровода с хладагентом зависит от мощности теплового насоса. В среднем на 10 кВт – 400-450 метров. Если труба прокладывается не в грунте, а проходит по дну водоема, то для тех же тепловых потребностей достаточно будет 300 метров, поскольку коэффициент преобразования энергии в воде - выше.

    На способ укладки влияют характеристики грунта, площадь участка. Варианты:

    1. Горизонтальный грунтовый коллектор – трубопровод прокладывается на глубине 1-2 метра, в виде змейки или спирали. Желательно, чтобы почва была насыщена водой, участок хорошо освещался солнцем, не имел кустов и деревьев (корни могут повредить трубу).

    энергетические корзины.jpg
    Недостатки – задействует большую площадь (на 50-100% превышающую отапливаемую). Требует дополнительное место для временного хранения снятого слоя грунта (при монтаже труб).

    2. Вертикальный грунтовый коллектор (или U-образный геотермальный зонд) – наиболее распространенный вариант укладки. Бурятся скважины, глубиной 50-150 м и трубопровод устанавливается в грунте вертикально, с петлей в основании (напоминает букву «U»). Это значительно экономит площадь участка.

    Недостатки – самый дорогой способ. Необходимо приобрести или арендовать буровые установки. Могут потребоваться дополнительные согласования на монтажные работы.

    3. Энергетические «корзины» (или энергетические петли) – устанавливаются вертикально на глубину до 4-5 метров в виде витков сужающейся спирали. Это позволяет обойтись без бурения скважины и при этом использовать энергию глубоких слоев земли.

    Подходит для отопления и охлаждения небольших по площади коммерческих зданий или частных домов.

    4. Энергетические «сваи» - бетон, залитый в скважину, не просто исполняет роль фиксатора трубы, но и является частью фундамента.
    Недостаток: предусмотреть монтаж таких труб необходимо еще до начала строительных работ, на этапе проектирования.

    Требования к грунту:

    Больше всего подходит влажный грунт. Меньше всего – песок или гравий, неспособные удерживать влагу.

    Важен уровень грунтовых вод. Учитывается структура частиц грунта – рыхлая или из твердых пород (как много трещин и какой размер). А также состав, плотность, водоемкость, теплоемкость почвы.

    Преимущества применения геотермальных тепловых насосов:

    отопление и водоснабжение энергией земли.jpg
    - затраты на энергию сводятся к нулю,
    - безопасно (нет риска взрыва, возгорания, выделения угарного газа),
    - безвредно для экологии,
    - геотермальная энергия легко управляется и имеет высокий КПД, является неисчерпаемой,
    - позволяет отапливать, либо охлаждать помещение,
    - не зависит от региона, поставщиков, колебаний валютного курса. И даже может оказывать положительное влияние на экономику страны.

    Недостатки:

    - высокая себестоимость оборудования и монтажа, которая нередко не окупается в условиях уральского региона. Если у вас есть газ, то лучше всего отапливать дом с помощью газового отопления.
    - необходимо соответствие почвы определенным условиям, либо приближенность здания к водоему.

    О применении геотермальных тепловых насосов в системах вентиляции смотрите здесь. Также тепловые насосы - это лучшее решение для пассивного дома.


    ©Терконт
    Копирование без ссылки на terkont.ru - запрещено


Оставить комментарий, задать вопросы вы можете с помощью этой формы

 
Текст сообщения*
Защита от автоматических сообщений