Принцип роботи геотермального теплового насосу

Принцип роботи теплового насоса полягає у перенесенні та використанні низькопотенційного тепла ґрунту для послідовного його перетворення в теплову енергію, котра буде використана для нагріву теплоносія в системі опалення або гарячого водопостачання. Геотермальний тепловий насос є оптимальним варіантом серед альтернативних джерел обігріву. Отримання теплової енергії за допомогою теплового насоса є найбільш економічним та безпечним для навколишнього середовища, що вимагає мінімального обслуговування і може працювати самостійно. Прямий теплообмін або DX (direct exchange) в порівнянні з іншими видами теплових насосів має ряд переваг. Ґрунтовий контур прямого випаровування в більшості випадків виконується у вигляді зондів, схожих на геліоколектор гліколевих або розсільних систем, тільки замість пластикової труби використовується мідна, по якій циркулює фреон, забираючи при цьому тепло від ґрунту. Тому і називається прямим теплообміном, у системі відсутній проміжний теплоносій (гліколь) та теплообмінники. По факту працює лише один компресор, циркуляційні насоси для перекачки теплообмінної рідини (гліколю) не потрібні. Тому вони мають високий показник перетворення електричної енергії в теплову (СОР).

Геотермальний тепловий насос складається з:

• компресор, призначений для відбирання холодоагенту із випарника, стискає його і виштовхує в конденсатор;
• теплообмінник, здійснює обмін між фріоном і рідиною для огрівання (вода, спирт);
• контролера;
• частотник, за допомогою якого здійснюється плавний старт системи і регулювання частоти обертів компресора;
• ґрунтовий контур, який поступово відбирає тепло від ґрунту.

Сама по собі система прямого теплообміну достатньо проста. В ній немає датчиків протока, автоматики від замерзання, насосів для перекачки рідни і тому вона не потребує обслуговування і має підвищену надійність. Система має схожий принцип роботи з холодильником, тому і обслуговування не потребує більш аніж сам холодильник.

Для облаштування геотемального контуру ми використовуємо кластерне буріння під кутом 45 градусів до поверхні землі. В результаті геотермальний контур має схожий вигляд на корінь дерева. Облаштувати його можно на ділянці 3Х3 метри. Сам насос встановлюється у підвалі або котельні. Для його встановлення достаньо 1,5 метри квадратних площі котельні. Корпус теплового насосу має розміри (ДШВ) - 650Х400Х1000мм.

У теплових насосах ми використовуємо розумні контролери з можливістю віддаленого керування.

Ефективність насосу в порівнянні з традиційними джерелами теплової енергії найбільш енергоефективна:

• з газовим опаленням - приблизно в три рази;
• з електроопаленням - приблизно в 4-5 разів;
• із повітряними тепловими насосами - середньорічна ефективність геотермальних насосів прямого випаровування на 30% вища та має сталу ефективність і не залежить від температури зовнішнього середовища.