Как работает геотермальный тепловой насос и типы геотермальных тепловых насосов

Геотермальная энергия позволила многим нагреть собственные дома во время зимы, охладить их летом и обеспечить богатое горячее водообеспечение в течение круглого года, при этом уменьшив счета за услуги ЖКХ на 80%. Основной вопрос состоит в том, как можно применять эту богатую энергию для выполнения функций отопления и охлаждения? Ответ: установка геотермальных насосов для отопления.

Монтаж геотермального теплового насоса. СПб. Сертолово

Геотермальные насосы для отопления — это технология, которая применяет фактически стабильную температуру под землёй (независимо от времени года) для обогрева и охлаждения зданий. Всего в нескольких футах под землёй земля имеет стабильную температуру от 50 до шестидесяти градусов по Фаренгейту. Температура под землёй теплее, чем циркулирующий над ней воздух во время зимы и прохладнее летом. Геотермальный насос для отопления иногда сочетают с солнечным отоплением для создания геосолар — системы с гораздо высокой эффективностью. Геотермальные насосы для отопления известны под всевозможными названиями, например как энергетические системы земли, насосы для отопления с наземными источниками, геообменные системы и системы с соединением с землёй. Названия эти зависят от региона проживания и области исследования. Научные и инженерные круги предпочитают называть их насосами для отопления с наземным тепловым источником и геообменом, во избежание путаницы с классической геотермальной энергетикой, которая извлекает горячую воду на глубину нескольких футов в землю с целью производства электричества.

Геотермальные насосы для отопления вынимают эту энергию из-под земли и применяют ее для обогрева и охлаждения зданий.

Геотермальные насосы для отопления (иногда именуемые геообменными, насосами для отопления с водяным источником) применяются с 1940-подобным годов. Геотермальные насосы для отопления применяют тепло под земной корой для обогрева домов и офисов во время зимы, а не температуру воздуха снаружи.

КЛАСТЕРНЫЙ геотермальный контур для грунтового теплового насоса.

Во время зимы тепло под землёй применяется в качестве среды для обогрева домов, поскольку тепло отводится от трубного змеевика системой насоса для отопления и подается в систему воздушной подачи в помещении.

Летом процесс обратный, поскольку насос для отопления перемещает тепло в теплообменный аппарат из внутреннего воздуха. Тепло, извлекаемое насосом для отопления, может также применяться для нагрева воды, обеспечивая источник горячей воды летом.

Три ключевые конструкции электростанций, применяющих геотермальную энергию в качестве энергетического источника, такие: "сухой пар", "вспышечный пар" и электростанции "бинарного цикла".

Как работает геотермальный насос для отопления?

Нагрев и охлаждение достигается благодаря системы геотермального насоса для отопления, которая состоит из основных частей, их три вида: блока насоса для отопления, грунтового трубного змеевика и системы воздушной подачи или воздушного канала. Теплообменный аппарат собой представляет ряд труб, популярных как контур, который ставится на глубине нескольких футов под землёй около здания. Жидкость (комбинация воды и антифриза) двигается по ряду труб, всасывая или распространяя тепло в почву. Жидкость обычно перемешивается с антифризом для устранения замерзания во время зимы.

Работа геотермального насоса для отопления имеет очень много общего с холодильником. Холодильник делает холодное место (пространство внутри холодильника) гораздо холоднее, передавая тепло в существенно тёплое место (область, окружающая пространство внутри холодильника), давая возможность ему стать теплее.

Во время зимы геотермальный насос для отопления извлекает тепло из грунтового трубного змеевика и направляет его в систему обмена воздуха здания, которая поддерживает в доме тепло и комфорт. Летом цикл обратный. Геотермальный насос для отопления извлекает тепло из воздуха внутри здания и передает его в грунтовый теплообменный аппарат. Теплообменный аппарат сбрасывает тепло в землю. Тепло, извлеченное внутри здания летом, может быть применено для нагревания воды, обеспечивая владельца дома бесплатной горячей водой в течение всего лета.

Геотермальные насосы для отопления более выгоднее классических отопительных систем и охлаждения, поскольку они применяют природное, бесплатное тепло, которое находится под землёй. Они также работают с более высокой эффективностью при охлаждении вашего дома. Производительная работа выгодна для владельца дома, поскольку экономит энергию, деньги и уменьшает ухудшение состояния внешней среды из-за загрязнения.

Геотермальные насосы для отопления не только экономят энергию и деньги, но и помогают сделать меньше загрязнение воздуха. Они также более эффективны при охлаждении дома.

Типы геотермальных насосов для отопления

Геотермальные системы насосов для отопления бывают 4 главных типов: системы с замкнутым контуром, системы с открытым контуром, системы с водоемом или озером и смешанные системы. Системы с замкнутым контуром дальше делятся на 2: вертикальные и горизонтальные. Необходимо рассмотреть их детальнее:

Отзыв об отоплении дома теплом земли | Геотермальным тепловым насосом SunDue.

Системы с замкнутым контуром

Системы с замкнутым контуром состоят из тяжёлых пластиковых петель, по которым двигается жидкость. Замкнутые контуры обычно закапываются на несколько футов под землю или погружаются в пруд. Система замкнутого контура состоит из трубного змеевика, который координирует обмен теплом между хладагентом, жидкостью и насосом для отопления в замкнутом контуре. Система замкнутого контура дальше делится на;

Горизонтальный закрытый контур

Данные типы систем замкнутого цикла прекрасно подойдут для площадей большого размера земли. Они экономически эффективны и обычно ставятся в спальных районах, тем более в новых домах, где есть большое количество земли. Горизонтальные системы замкнутого цикла требуют траншеи глубиной как минимум несколько футов. Есть самые разные конфигурации горизонтальных замкнутых контуров, но самые популярные применяют 2 трубы. Первая труба обычно ложится на глубине около 6-ти футов, а вторая — на глубине четырех футов. В другой популярной конфигурации применяются 2 трубы, проложенные рядом между собой на глубине 5 футов под землёй в траншее шириной 2 фута. Подобный вариант петли позволяет провести больше труб в не широкой и короткой траншее, что существенно уменьшает затраты на установку и дает возможность проводить горизонтальную установку в местах, которые не подойдут для классического горизонтального использования.

Вертикальный закрытый контур

Вертикальные системы замкнутого цикла популярны в офисных помещениях, школах и коммерческих учреждениях, где пространство очень ограничено. По сути, размеры участка не позволяют установить горизонтальный контур. Вертикальные замкнутые контуры также используются в районах, где почва недостаточно глубока для выкапывания траншей, и они выгодны, поскольку делают меньше действие на дизайн ландшафта. Для данного вида геотермального насоса для отопления две вертикальные петли, изогнутые в форме буквы U, помещаются в маленькие отверстия (диаметром четыре дюйма, глубиной от 100 до 400 футов и на расстоянии 2 футов друг от друга) в земля. Потом эти вертикальные петли соединяются между собой при помощи горизонтальных петель.

Система водоема или озера

Большинство участков имеют рядом водоем или озеро. Под этим прудом можно поставить закрытую систему. Гибкие трубы прокладывают под прудом на глубине не менее восьми футов, чтобы сделать меньше вероятность замерзания. Но все таки, водоем или озеро должны подходить конкретным параметрам в отношении очень маленького объема, глубины и качества, перед тем как их можно будет назвать подходящим местом для геотермального насоса для отопления.

Системы с открытым контуром

Данный тип геотермального насоса для отопления прекрасно подойдет для тех, кто имеет достаточные залежи почвенных вод. Он применяет эти почвенные воды в качестве грунтового трубного змеевика и передвигается по всей системе. Она подается назад в землю при помощи средства, называемого верхней подпиткой или скважиной подпитки. Если вы хотите приобрести геотермальный насос для отопления с открытым контуром, убедитесь, что у вас есть необходимый запас чистых почвенных вод, поскольку такое требование здешних норм и правил.

Смешанные системы

Гибридная система — это комбинирование геотермального насоса для отопления и насосов для отопления с воздушным тепловым источником для создания экономной и очень эффективной системы. Они применяют тот момент, что установка нагрузок на отопление и охлаждение не считается полностью сбалансированной, при этом охлаждение диктует производство в большинстве случаев из-за внутреннего усиления. Вместо того чтобы наращивать теплообменный аппарат для соответствия более большой нагрузке охлаждения, его переделывают для соответствия нагрузке отопления, а в систему включают рекуператор тепла. Смешанные системы все также позволяют избавиться от котлов и применения ископаемого топлива, при этом минимизируя земельная площадь и начальные затраты, нужные для установки грунтового трубного змеевика.

Плюсы систем геотермальных насосов для отопления ошеломляют. Для начала, они применяют возобновляемый энергетический источник, он собой представляет тепло, настоящим образом возникающее под землёй. Это тепло не зависит от времени года, что значит, что оно будет доступно до конца времен. Также, эта энергия считается экологически чистой, что значит, что вам не понадобится волноваться о загрязнении воздуха, которое способствует появлению очень опасных респираторных болезней. В первую очередь, геотермальные системы уникально долговечные. Они могут прослужить больше пятидесяти лет, а на контуры предоставляется великолепная 56-летняя гарантия. Такая долговременная гарантия сама по себе выделяет тот момент, что вы можете наслаждаться преимуществами геотермальной энергии до самой смерти.

Ссылки: energysavers