Геотермальный тепловой насос: принцип работы и преимущества, нюансы сборки своими руками

В наше время люди все больше думают о том, как бы сэкономить свои средства. И одним из весомых пунктов в статье затрат является отопление, особенно для людей имеющих собственный дом.

На данный момент существует большое количество альтернативных источников получения тепла. Пожалуй, самым интересным и перспективным являются геотермальные тепловые насосы.

Но далеко не все знают особенности и принцип работы данного агрегата. Давайте разберемся, что такое геотермальный тепловой насос, каков принцип его действия.

Содержание

• 1 Область применения
• 2 Принцип действия и виды

• 3 Плюсы и минусы
• 4 Самостоятельное изготовление

Область применения

Геотермальные насосы на производстве

В России геотермальные тепловые насосы только набирают популярность, в то время как за границей люди уже много лет используют эту технологию.

Данный вид альтернативного получения тепла можно применять не только для отопления собственных домов, но и больших складских помещений, магазинов и цехов.

Геотермальные тепловые насосы могут не только греть, но и работать как кондиционеры для охлаждения помещения.

Принцип действия и виды

Принцип работы теплового насоса. (Для увеличения нажмите)

Принцип работы геотермального теплового насоса достаточно прост и чем-то схож с холодильником, только наоборот греет, а не охлаждает.

Это инженерная конструкция замкнутого типа, состоящая из самого теплового насоса, теплообменных труб и системы отопления. По трубам циркулирует специальный соляной раствор, все это работает за счет электричества.

За счет циркуляции раствора тепло забирается из окружающей среды, подается в тепловой насос, где происходит нагревание до нужной температуры, далее в систему отопления и водопровод.

Климат средней и южной полосы России позволяет размещать тепловые насосы (коллекторы) на небольшой глубине, но главное, чтобы они находились ниже уровня промерзания почвы, которая в свою очередь в среднем составляет глубину от одного до полутора метров.
Бывают разные методы забора тепла из окружающей среды, зависящие от расположения теплового насоса (коллектора), которые мы сейчас и рассмотрим:

• вертикальное размещения коллектора;
• горизонтальное размещения коллектора;
• грунтово-водное размещение коллектора;
• водное размещение коллектора.

Вертикальное размещение коллектора. При вертикально размещении коллектора бурятся скважины различной глубины, зависит от геологических особенностей местности и климата, при необходимости вплоть до 170 метров, в которые устанавливаются теплообменные трубки (коллекторы). Такой метод размещения коллектора удобен, если вокруг здания недостаточно свободного пространства.

Горизонтальное размещения коллектора.

Если вокруг вашего здания достаточно свободно пространства, то вы можете разместить коллекторы горизонтально.

В таком варианте теплообменные трубки зарываются горизонтально в землю на глубину от 1.5 до 6 метров.
 
 


Грунтово-водное размещение коллектора.

В данном типе размещения скважины бурятся до подводных источников, и теплообмен происходит с водой на дне скважины, и эта же вода циркулирует вместо специального соляного раствора.
 
 
 
 


Водное размещение коллектора. Если вам повезло, и ваш дом находится на берегу водоема или вы сами создали пруд, то можно применить вид водного размещения коллектора это, пожалуй, самый простой способ размещения тепловых трубок.

Не нужно ничего рыть или бурить, достаточно просто погрузить трубы в воду при помощи специальных грузов, но не стоит забывать о том, что глубина водоема должна быть достаточной и превышать 1.2 метра.

При замерзании воды зимой, если трубы будут находиться на недостаточной глубине, их может повредить лед и нарушить целостность системы.

Плюсы и минусы

Пожалуй, основным преимуществом геотермального теплового насоса является его экономичность, также важно, что он при работе не выделяет никаких вредных веществ, нет дыма и гари.

При правильном монтаже оборудования и всех компонентов системы КПД должно составлять от 300 до 500%. То есть, если затрата электроэнергии на работу тепло насоса составит 1 КВт, то на выходе вы должны получить 3-5 Квт тепла.

К недостаткам можно отнести немалую стоимость оборудования и трудоемкое и дорогостоящее проведение монтажных работ.

Самостоятельное изготовление

Самостоятельный монтаж геотермальной системы — достаточно трудоемкая операция

Если вы захотите изготовить данную систему отопление самостоятельно, то велика вероятность проблем с пультом управления. Ведь именно он отвечает за синхронизацию всех узлов.

С технической частью все куда проще:

Первый контур можно собрать из полиэтиленовых труб и заполнить концентрированным раствором поваренной соли.

Испаритель представляет собой металлический бак из нержавеющей стали, в него попадает соляной раствор, отдающий тепло медному радиатору вторичного контура, вмонтированному во внутреннюю часть этого бака.

В роли конденсатора выступает пластиковый бак, внутри которого находится такой же медный радиатор.

Вместо компрессора, можно использовать блок кондиционера.

Полиэтиленовые трубы замечательно подойдут для изготовления первого контура, трубы необходимо заполнить раствором поваренной соли.

К полимерному конденсатору можно подключить третий контур.

Имейте в виду: не факт, что такая система получится у вас достаточно эффективной и безопасной.

Геотермальные тепловые насосы являются идеальной заменой газовым котлам. Цены на газ растут, и не во всех поселках и дачных кооперативах он есть. Пожалуй, использование данной системы является лучшей альтернативой привычным методам отопления.

Экологичность, безопасность, эффективность и автономность являются основными преимуществами при выборе данного типа оборудования.

Смотрите видео, в котором рассматриваются преимущества геотермального насоса для отопления дома на конкретном примере: