Принцип работы геотермального теплового насоса: принцип работы, устройство и производители

Устройство и бурение скважины для теплового насоса

Энергоэффективность геотермального насоса, работающего по принципу земля-вода, зависит от правильного расположения, глубины, диаметра скважин для укладки первичного контура. Предварительно проводятся расчеты, помогающие установить глубину залегания зондов и их расположение.

Выполненная с соблюдением рекомендаций производителя и строительных норм, скважина для теплового насоса обеспечит достаточным количеством энергии, чтобы прогреть частный дом и удовлетворить потребности в ГВС.

Устройство и принцип работы скважины теплонасоса

Автономное независимое отопление дома от скважины с тепловым насосом состоит из двух контуров:

• Первичный контур расположен под землей на глубине не менее 1,5 м или на дне водоема. Благодаря зонду происходит отбор тепла из грунта и передача его в теплообменник насоса. По трубам циркулирует пропиленгликоль или как его часто называют – рассол. По мере продвижения жидкость разогревается до 6-8°С, что более чем достаточно для обеспечения теплонасоса необходимым количеством низко потенциальной тепловой энергией.
• Второй контур располагается в геотермальном насосе. По трубам циркулирует фреон и посредством преобразования из жидкости в газ отбирает тепло у первичного контура. О том, как работает геотермальный тепловой насос, описывается здесь.

Существует несколько типов первичного контура, отличающихся технологией бурения геотермальных скважин для тепловых насосов. Наиболее подходящий вид скважины определяется в зависимости от мощности тепловой станции и фактических ожидаемых затратах энергии зданием.

Проведение работ по бурению скважин под геотермальный тепловой насос начинается с составления проектной документации и проведения геодезического аудита на участке.

Виды скважин для подключения теплонасоса

Существует три основных типа решений, используемых для укладки геотермального первичного контура. Способы бурения скважин рассчитывают исходя из нескольких параметров:

1. Общей придомовой площади.
2. Типа грунта.
3. Способа укладки трубопровода.

Работы выполняют следующим образом:

• Горизонтальное направленное бурение – для укладки трубопровода понадобится не менее 200 м² площади придомовой территории. Перед выполнением направленного бурения снимают верхнюю часть грунта ниже точки промерзания на 30-50 см. Глубина, как показывает практика, в зависимости от региона составит от 1,3 до 2 м.
  Данный способ монтажа является наиболее простым, но трудоемким процессом. В качестве минусов можно выделить относительно низкую теплоэффективность решения.
• Вертикальное бурение – ниже, приблизительно 20 метров над уровнем грунта температура увеличивается до 10-18°С, в зависимости от региона. Бурение вертикальной скважины под тепловой насос позволяет добраться до грунтовых слоев с лучшими показателями теплоотдачи, и, следовательно, увеличить эффективность обогрева дома.
  Каждая скважина дает больше тепла чем при горизонтальной укладке контура. Соответственно, требуется меньше земляных работ, уменьшается стоимость бурения. В целом, за подключение придется заплатить приблизительно на 10-15% меньше.
• Наклонное кластерное бурение – используется, если возможности установки вертикальных зондов ограничены площадью участка. Бурение скважин под углом осуществляется следующим образом. Сначала выкапывают один общий колодец. Так как для конструкции требуется всего 4 м², бурить можно даже в подвале своего дома. Колодец углубляют до 4 м, устанавливают в нем специальное оборудование. Дальше выполняется бурение скважин под углом или «кустом». Работы выполняются с помощью специальной техники.
  Технология бурения для наружного контура «кустом» была разработана в Европе, где пользуется огромной популярностью. В нашей стране данная методика только начинает внедряться, поэтому еще не нашла широкого применения.

Производительность грунтового теплового насоса скважинного типа напрямую зависит от грамотно выбранной схемы разводки первичного контура.

Какое количество скважин нужно для работы теплового насоса

Необходимое количество скважин высчитывают исходя из типа грунта и производительности оборудования. Большую теплоотдачу обеспечивает земельный участок с неглубоким прохождением подземных вод, наименьший процент тепла можно получить из песка.

Расчет скважины теплонасоса выполняется в согласии со следующими параметрами:

• Песок и сухие отложения – даст всего 25-30 Вт на каждый погонный метр уложенного контура.
• Водонасыщенный грунт – теплоотдача будет на уровне 60 Вт, на п.м. трубы.
• Камень – гранит, известняк, базальт, имеют самые высокие показатели теплоотдачи, варьирующиеся от 65 до 85 Вт.
• Обычный грунт – по этим параметрам высчитывают среднее значение, равное 50 Вт на 1 п.м.

Глубина скважины для теплонасоса рассчитывается следующим образом:

• В значение принимают средние параметры или показатели теплоотдачи 50 Вт на 1 п.м.
• Высчитывают общую производительность теплового насоса. Для частного дома на 200 м² рекомендуется установить теплонасос с производительностью не менее 14 кВт.
• Высчитывают общую протяженность контура. 14 кВт равны 14000 Вт. Соответственно, водяной контур имеет протяженность 280 м.
• Подсчитывают общее количество колодцев. Средняя глубина, принимаемая в расчет равняется 30 м. Для дома на 200 м², потребуется пробурить 10 скважин.

Если планируется уложить горизонтальный трубопровод, расчеты проводят несколько другим способом:

• Учитывается зависимость количества тепла от количества труб в скважине. Оптимальным решением является уложение контура с шагом 1-1,5 м.
• Получается, что 1 м² придомовой территории равен 1- 1,5 м. п. земляного коллектора.
• Теплоотдача грунта, при горизонтальной укладке: водонасыщенный песок и щебень 40 Вт, обычная почва 20-30 Вт.
• Длина водяного коллектора будет 460 п.м.

Традиционно используют диаметр скважин равный 150 мм. Диаметр обусловлен простотой бурения и размерами улаживаемого водяного контура.

Срок службы скважины под теплонасос

Производя расчет стоимости бурения необходимо учитывать, что минимальное время эксплуатации геотермального первичного зонда составляет не менее 50 лет. На время службы влияет то, какая труба используется для изготовления коллектора.

Расчетный срок эксплуатации нержавеющего металла составляет 70 лет, полимер прослужит 50-60 лет. В первый год укладки коллектора возможно проседание, требующее дополнительной корректировки и исправлений. В остальное время первичный контур будет работать с полной теплоотдачей и эффективностью.

Первоначальные затраты, отпугивающие потенциального покупателя, на самом деле полностью окупятся благодаря длительному сроку эксплуатации как самого насоса, так и геотермального контура.

Бурение скважин для системы тепловых насосов

Устройство скважины лучше доверить профессиональной монтажной организации. Оптимально, чтобы этим занимались представители компании, продающей теплонасос. Так, можно учесть все нюансы бурения и расположения зондов от строения, выполнить другие требования.

Специализированная организация поспособствует получению разрешения на бурение скважины под зонды для грунтового теплового насоса. Согласно законодательству, использование грунтовых вод в хозяйственных целях запрещено. Речь идет об использовании в любых целях вод, расположенных ниже первого водоносного горизонта.

Как правило, процедура бурения вертикальных систем должна быть согласована с органами государственной администрации. Отсутствие разрешений ведет к штрафным санкциям.

После получения всех необходимых документов начинаются монтажные работы, согласно следующему порядку:

• Определяются точки бурения и расположения зондов на участке, учитывая расстояние от строения, особенности ландшафта, наличие подземных вод и т.д. Выдерживают минимальный разрыв между колодцами и домом не менее 3 м.
• Завозится оборудование для бурения, а также техника, необходимая для выполнения ландшафтных работ. Для вертикальной и горизонтальной установки требуется буровой и отбойный молоток. Для сверления грунта под углом используются буровые установки с веерным контуром. Наибольшее применение получила модель, работающая на гусеничном ходу. В полученные скважины укладывают зонды и заполняют зазоры специальными растворами.

Бурение скважин для тепловых насосов (за исключением кластерной разводки) допускается на расстоянии от здания не менее 3 м. Максимальное расстояние до дома не должно превышать 100 м. Проект выполняют исходя из этих норм.

Какая глубина скважины должна быть

Глубина рассчитывается исходя из нескольких факторов:

• Зависимость КПД от глубины скважины – существует такое понятие, как ежегодное снижение теплоотдачи. Если колодец имеет большую глубину, а в некоторых случаях требуется сделать канал до 150 м, каждый год будет происходить уменьшение показателей получаемого тепла, со временем процесс стабилизируется.
  Сделать скважину максимальной глубины не самое лучшее решение. Обычно делают несколько вертикальных каналов, удаленных друг от друга. Расстояние между скважинами 1-1,5 м.
• Расчет глубины бурения скважины под зонды выполняется с учетом следующего: общая площадь придомовой территории, наличие грунтовых вод и артезианских скважин, общая отапливаемая площадь. Так, к примеру, глубина бурения скважин с высокими грунтовыми водами резко сокращается, по сравнению с изготовлением колодцев в песчаной почве.

Создание геотермальных скважин – сложный технический процесс. Все работы, начиная с проектной документации и заканчивая введением теплового насоса в эксплуатацию должны выполнять исключительно специалисты.

Чтобы подсчитать приблизительную стоимость работ используют он-лайн калькуляторы. Программы помогают высчитать объем воды в скважине (влияет на количество необходимого пропиленгликоля) ее глубину и выполнить остальные расчеты.

Чем заполнить скважину

Выбор материалов зачастую полностью ложится на самих хозяев. Подрядная организация может советовать обратить внимание на тип трубы и рекомендовать состав для заполнения скважины, но окончательное решение придется принимать самостоятельно. Какие есть варианты?

• Трубы, применяемые для скважин – используют пластиковые и металлические контуры. Как показала практика, второй вариант является более приемлемым. Срок эксплуатации металлической трубы не менее 50-70 лет, стенки металла имеют хорошую теплопроводность, что увеличивает эффективность коллектора. Пластик проще монтировать, поэтому строительные организации зачастую предлагают именно его.
• Материал для заполнения зазоров между трубой и грунтом. Тампонирование скважины является обязательным правилом к выполнению. Если не заполнить пространство между трубой и грунтом, со временем происходит усадка, способная повредить целостность контура. Зазоры заполняют любым строительным материалом с хорошей теплопроводимостью и эластичностью, типа Бетонит.
  Заполнение скважины для теплонасоса не должно препятствовать нормальной циркуляции тепла от грунта к коллектору. Работы выполняют медленно, чтобы не оставить пустот.

Даже если бурение и расположение зондов от строения и друг от друга выполнено правильно, через год потребуется проведение дополнительных работ по причине усадки коллектора.

Что лучше для теплового насоса – земляной коллектор или скважина

Технические характеристики скважины выглядят привлекательней, но проведение работ по бурению грунта невозможно выполнить без специализированного оборудования и техники. Горизонтальный коллектор можно уложить самостоятельно, но забор тепла от земли будет меньше практически в 2 раза.

Применение скважины оправдано еще по той причине, что это не отражается на ландшафтном дизайне. Так, сверху горизонтального контура запрещается сажать деревья с глубокой корневой системой, к вертикальному коллектору подобные требования не предъявляются.

Устройство геотермальной скважины ТН, выполненной с наклонным направлением, вариант практически не имеющий недостатков и лишен всех минусов, присущих остальным вариантам. Размещается всего на 4 м² и обеспечивает максимальную теплоотдачу.

Затраты на бурение окупаются уже через 3-8 лет. Вариант со скважинами полностью оправдан и эффективен, несмотря на то, что потребуются первоначальные вложения средств.

Принцип работы геотермального теплового насоса и его эксплуатация в составе отопительной системы

Существует множество способов как организовать горячее водоснабжение и автономное отопление в частном доме: использование энергии сгорания газа в системах, подключенных к центральному газоснабжению, или электроэнергии, преобразуемой в тепло.  

Однако, современный мир стремится к постоянному развитию и совершенствованию. В энергетической сфере это проявляется в развитии энергоэффективных технологий. Например, затраты энергоносителя на поддержания комфортной температуры в помещении могут быть снижены, если добиться минимальных теплопотерь. Согласно современным стандартам, регламентированные максимальные теплопотери были снижены почти в 4 раза за последние два десятка лет. Например, раньше допустимая утечка тепловой энергии для новостроя принималась равной 100 Вт/м2 и даже более. Сегодня инженеры-теплотехники закладывают значительно меньшие значения.

Современная теплоизоляция жилых объектов благодаря своей эффективности способствует распространению низкопотенциальных отопительных систем. Невысокая популярность таких установок на протяжении многих лет объясняется тем, что для поддержания комфортного микроклимата в помещениях требовалась установка отопительных элементов крупных размеров. Теперь люди отдают предпочтение установкам на основе тепловых насосов, поскольку необходимости в монтаже крупногабаритных радиаторов отопления больше нет. Кроме того, такие системы являются более простыми и удобными в эксплуатации в сравнении с отопительными котлами, независимо от используемого типа.

Принцип функционирования теплового насоса

Основная идея, положенная в основу принципа работы установок рассматриваемого типа, состоит в передаче тепловой энергии от источника с низким потенциалом к рабочему веществу (теплоносителю). Таким источником может быть грунт, воздух и вода. Любой объект, нагреты до температуры выше абсолютного нуля, содержит запас тепловой энергии, количество которого определяется как произведение массы объекта и его удельной теплоемкости. В этом контексте землю, океаны и атмосферу можно рассматривать как огромнейшие запасы энергии для питания энергоэффективных систем отопления.

Геотермальная установка состоит из нескольких элементов:

• Трубопровод, расположенный в грунте на определенной глубине. Содержащееся в нем рабочее вещество получает тепловую энергию, нагреваясь на несколько градусов.
• Теплообменный узел – следующий элемент системы, в который подается нагретый теплоноситель.
• Внутренний контур системы, который получает тепловую энергию от теплоносителя.
• Внешний контур с хладагентом, способным переходить в газообразную фазу в результате прогрева в испарителе.
• Сжимающий компрессор, уменьшающий объем хладагента, тем самым увеличивая его температуру.
• Конденсатор, передающий в свою очередь тепловую энергию разогретого рабочего вещества на отопительные элементы внутренней системы. Отдавший тепловую энергию хладагент переходит в жидкую фазу, поступает в начальную точку системы для поглощения очередной новой порции тепловой энергии.

Отопительные системы на основе тепловых насосов характеризуются высоким КПД, способны поддерживать оптимальные температурные условия в помещениях круглый год.

Варианты геотермальных установок

Как уже было сказано выше, теплонасосы могут получать энергию из воздушной среды, грунта и водоемов. Они различаются по типу используемого теплоносителя как на внутреннем, так и наружном контурах. В зависимости от функций и используемых элементов, установки делят на несколько видов:

• Система типа «вода-вода», использующая энергию тепла водных ресурсов. Принцип работы основан на способности воды сохранять довольно высокую температуру в нижних слоях. Трубы с теплоносителем оснащают грузом для погружения в воду. Если рядом с участком отсутствует водоем, используют потенциал грунтовых вод. Основными преимуществами таких установок являются низкие затраты на обустройство, невысокие теплопотери, отсутствие необходимости в использовании мощных насосных станций.
• Система «земля-вода», отбирающая тепло грунта с помощью тепловых коллекторов и зондов. Это лучший способ создать автономное отопление в загородном доме, независимо от расположения объекта. В состав установки входит теплообменный аппарат, который размещают ниже уровня промерзания грунта, а также сам тепловой насос. Последний использует обратный цикл Карно (функционирует как холодильная установка, только наоборот, то есть выделяет тепло). Системы этого типа используют два теплоносителя: антифриз (или рассол), получающий тепло из грунта, и фреон, циркулирующий в контуре, который соединен с отопительными радиаторами. Количество теплоты, вырабатываемой такой системой, в 4 раза превышает количество электрической энергии, затрачиваемой на ее выработку. Одним из недостатков системы является то, что земельные участки с обустроенными коммуникациями уже непригодны для сельскохозяйственных нужд.
• Система «воздух-вода» использует воздушную среду (самый доступный и возобновляемый источник). Главное преимущество состоит в том, что такие системы просты в монтаже и обслуживании. К недостаткам относят чувствительность к внешним температурным режимам. Наибольшая эффективность достигается при температуре воздуха -15°C. При сильных температурных колебаниях существенно снижается эффективность работы установки.

Выбор типа системы зависит от особенностей отапливаемого объекта, места его расположения, средней температуры окружающей среды на протяжении года и в определенные сезоны.

Как создать теплонасос самостоятельно

Независимо от выбора типа системы (из трех вариантов, описанных выше), для создания установки понадобится тепловой насос, который состоит из компрессорной станции, испарителя, дроссельной заслонки и конденсатора. Можно купить готовую систему, но ее стоимость окажется довольно высокой. Если имеющийся бюджет не позволяет приобрести установку, ее можно смонтировать самостоятельно.

Перед разработкой и монтажом собственного автономного отопления нужно убедиться в том, что вся электропроводка в доме находится в надлежащем состоянии.

Есть два основных способа создания установки своими руками: на основе холодильника или кондиционера. Рассмотрим их подробнее.

Тепловой насос из сплит системы

Чтобы создать тепловой насос на основе кондиционера, в первую очередь нужно поменять местами наружный и внутренний блоки системы. Поскольку внутренний блок уже содержит испаритель, а наружный – конденсатор, дополнительные элементы не требуются. В качестве теплоносителя используют как воду, так и воздушную среду (на выбор). Также возможна установка дополнительного конденсатора в отдельном резервуаре для повышения эффективности теплообмена.

В состав системы также входит четырехходовой клапан, корректный монтаж которого может осуществить только опытный специалист.

Рациональнее всего разобрать кондиционер на составные элементы, а затем произвести компоновку теплового насоса, подключив последовательно испаритель, компрессор и конденсатор. Полученную систему подключают к коммуникациям для обогрева помещений.

Установка на основе холодильного аппарата

### https://i.ytimg.com/vi/Wf5vFbEA06E/sddefault.jpg###

Для создания теплового насоса подойдет старый холодильник, с которого снимают змеевеки (будут использоваться в качестве конденсатора). Змеевеки необходимо разместить в емкость, материал которой устойчив к температурным колебаниям. К емкости монтируют компрессорную установку. Испарителем может служить обычная пластиковая бочка.

Все три элемента системы герметично соединяют между собой системой трубопроводов, подключают к отопительной системе.

Выводы

Геотермальное оборудование – один из лучших способов создания автономного отопления, если возможность подключения к централизованным коммуникациям отсутствует в силу различных причин. При выборе оптимального варианта системы учитывают множество факторов, включая место расположения отапливаемого объекта и бюджет его владельца. Тепловой насос можно изготовить своими руками. Существует множество вариантов сборки на основе старого холодильника или сплит системы. Полезную информацию можно почерпнуть из видео ниже.

Получайте новые статьи на почту каждый день!

Мой мир

Facebook

Вконтакте

Twitter

Одноклассники

Нужен ли вам геотермальный тепловой насос?

Эта статья будет полезна тем людям, кто решил сделать систему отопления и охлаждения своего здания, используя геотермальный тепловой насос. Я уже писал, как отопить дом дешево без газа, сколько что стоит, и каковы будут затраты на эксплуатацию. Если не читали — обязательно прочтите.

Что такое геотермальный тепловой насос?

Геотермальный тепловой насос — система центрального отопления и/или охлаждения, использующая тепло земли. Земля в геотермальных системах является радиатором в летний период или источником тепла в зимний период. Разница температур грунта используется, чтобы повысить эффективность и снизить эксплуатационные расходы системы обогрева и охлаждения, и может дополняться солнечным отоплением. Геотермальные тепловые насосы используют явление тепловой инерции: температура земли ниже 6 метров примерно равна среднегодовой температуре воздуха в данной местности и слабо изменяется в течение года. Википедия

 Что такое внешний контур геотермального теплового насоса?

По сути это теплообменник, который устроен из трубы и заложен в землю или воду. Встречаете ли Вы теплообменники в своей обычной жизни?

Безусловно.

Радиатор под капотом Вашего автомобиля — это теплообменник. Печка в автомобиле — это теплообменник. Радиатор сзади Вашего холодильника — это теплообменник.

То есть теплообменник это устройство, в котором осуществляется тепловой обмен между двумя теплоносителями, имеющими различную температуру.

Геотермальный тепловой насос кому он нужен?

Есть ли смысл устанавливать геотермальный тепловой насос в Краснодарском крае или Адыгее? Если вы планируете сделать систему пассивного охлаждения и добиться максимальной экономии в процессе эксплуатации здания, или у вас есть рядом речка или озеро, то можно рассматривать монтаж геотермального контура. Во всех остальных случаях, особого смысла в этом не вижу.

Лучше установите воздушный тепловой насос, например CHOFU.

Виды геотермальных контуров

Внешние контуры геотермального теплового насоса делятся на два типа:

• с открытым контуром
• с закрытым контуром

Открытый геотермальный контур — что это и как он работает?

Открытым контуром называется он так, потому что через теплообменник теплового насоса прокачивается вода, которая затем возвращается в землю. Часто делают так: бурится две скважины, подающая и приемная, из одной вода выкачивается, в другую скважину вода сливается. Встречаются варианты забора воды из рек и озер, если они конечно есть поблизости.

Открытый геотермальный контур

Температура рек, озер и воды в скважинах редко опускается ниже +5°C, а значит это прекрасный потенциал.

Пассивное охлаждение дома

Сделайте систему теплых стен, прокачайте через эту систему воду с температурой +5°С, и летом в вашем доме будет будет прохладно. Затраты возникнут только на перекачку воды, т.е. на работу циркуляционного или скважинного насоса. Вот видео, где рассказывается о теплых стенах.

Закрытый (замкнутый) контур геотермального теплового насоса

Это значит, что теплоноситель замкнут в какую-то систему, и циркулирует внутри этой системы. Закрытые контуры делятся в свою очередь еще на несколько типов:

• вертикальный
• горизонтальный
• водный

Горизонтальный контур теплового насоса

В основном это размотанные трубы на дне траншеи или котлована. Достаточно хорошая система, но для нее нужно много места.

грунт-вода, вода-вода, сферы применения, стоимость

Принцип работы геотермальных тепловых насосов

Геотермальные тепловые насосы работают на основании экологически чистой и безопасной технологии для отопления, охлаждения дома и горячего водоснабжения без вредных бактерий. При этом, через буферные емкости, они могут объединяться в общую систему с традиционными видами теплотехнического оборудования. В зависимости от конкретных условий объекта, служат как основным так и дополнительным источником тепловой энергии.

Тепловые насосы геотермального типа в своей работе используют хладагент, который испаряется при низких температурах в испарителе. Пары хладагента попадают в компрессор и нагреваются в процессе сжатия.

Этот процесс и производит то тепло, которое используется для отопления и нагрева горячей воды.

Основные виды геотермальных (грунтовых) насосов

Геотермальные теплонасосы бывают двух основных видов: грунт-вода и вода-вода.

С грунтовыми тепловыми насосами устанавливают системы вертикальных скважин с геотермальными зондами, а также, горизонтальные грунтовые коллекторы обеспечивают сбор геотермальной энергии для теплового насоса.

При использовании вертикальных скважин используют геозонды глубиной до 200 м.

В этих зондах циркулирует раствор незамерзающей жидкости, который поглощает геотермальную энергию из вмещающих пород и грунта. Используя пластинчатый теплообменник, эта энергии передается во фреоновый контур теплового насоса.

Преимущества системы геозондов – это надежность и долговечность с постоянным температурным режимом около +10 °C.

Система с горизонтальным коллектором располагается на глубине от 1,5 до 2-х метров от уровня земли, где циркулирующая незамерзающая жидкость собирает тепловую энергию, накапливающуюся от солнечного излучения или хозяйственной деятельности человека в верхних слоях грунта.

Для тепловых насосов вода – вода необходимо пробурить две вертикальные скважины до уровня грунтовых вод: одну – для забора теплой воды, другую – для сброса охлажденной.

Тепловые насосы надежно и долгие годы обеспечивают дома теплом зимой, освежающую прохладу летом, и постоянное наличие горячей воды. Источником тепла в этом случае служат возобновляемые природой ресурсы, поэтому за этим видом получения тепловой энергии будущее энергетики.

Особенности теплонасосов грунт-вода

Геотермальные тепловые насосы типа грунт – вода трансформируют низкопотенциальное тепло недр земли в тепловую энергию для отопления и нагрева воды для ГВС. Главные отличительные особенности грунтовых теплонасосов – наличие внешнего геотермального контура в виде полипропиленовой трубы, в которой в качестве теплоносителя циркулирует незамерзающий рассол – пропиленгликоль.

Принцип работы грунтовых теплонасосов  такой же, как и у других теплонасосных систем – преобразование возобновляемой тепловой энергии с низким потенциалом в тепло для отопления и горячего водоснабжения. Используя солнечное излучение, накопленное в грунте и излучение, идущее из недр земли, геотермальный тепловой насос позволяет экономить на отоплении и подогреве воды до 80% расходов.

Температура на глубине более 2 м круглый год остаётся постоянной – от +6 до +10 °C.

Чем глубже, тем выше постоянная температура. Поэтому эффективность теплового насоса «грунт / вода» не зависит от температуры окружающего воздуха – среднее значение коэффициента преобразования энергии 1:4. Поэтому наибольшее применение грунтовые тепловые насосы нашли в районах с суровой зимой, где температура воздуха держится на отметках ниже –10 °C более 3 недель в году.

Управление работой теплового насоса

Управление работой теплового насоса располагается внутри дома, в удобном и доступном месте. В качестве панели управления может выступать встроенный пульт управления на коробе контроллера (на фото ниже)

или отдельная сенсорная панель (как у шведского производителя оборудования – CTC).

Компания CTC, также, предлагает многофункциональные емкости, в которые помимо буферного аккумулирующего бака, наревательных тэнов и всевозможных опций для подключения нескольких источников тепла, встроена панель управления с цветным сенсорным экраном.

Управляющий модуль позволяет настроить желаемые параметры работы системы отопления в зависимости от температуры на улице и сезона.

Пример управления тепловым насосом на видео:

Преимущества теплонасосов типа «грунт-вода»

1. Высокая и постоянная эффективность независимо от времени года.
2. Высокая температура теплоносителя на подаче до +65 °С.
3. Компактность внутреннего оборудования — в помещении занимаю мало места, до 2 кв.м.
4. Не требуется текущее обслуживание.

Недостатки

1. Высокая стоимость оборудования и монтажа — в два раза выше, чем у воздушных тепловых насосов. Обустройство скважин или горизонтального грунтового коллектора стоит столько же, сколько и основное оборудование.
2. При неправильной установке или применения некачественных геозондов исправить ошибку нельзя – нужно устанавливать новый.
3. Требуется свободная площадь возле дома для обустройства геоконтура.

Виды геотермальных контуров

1. Вертикальные геоконтуры – геотермальные зонды, которые опущены в скважины, пробуренные на глубину от 40 до 200 м. Применяются в случаях, когда площадь участка ограничена.
2. Наклонные скважины – частный случай вертикальных. Несколько наклонных зондов под углом сходятся в общий коллектор.
3. Горизонтальные геоконтуры – геополя, где на глубину около 1,5 м укладываются пластиковые трубы, каждая длиной от 100 до 200 м.
4. Спиральные коллектора – применяются при ограничениях на объекте по площади. Устанавливаются в грунт на глубину до 5 м спиралью в широкую яму.

Устройство вертикальных контуров: бурение скважин

Вертикальный контур теплообмена для теплового насоса принципиально состоит из геозонда U-образной формы, который погружается в скважину, и коллектора. Коллектор может располагаться снаружи здания в распределительном колодце или, если есть возможность, в самом доме.

Для обустройства вертикального грунтового теплообменника бурятся скважины. Глубина рассчитывается исходя из необходимой теплоподачи: 30÷50 Вт на 1 метр глубины. На 8 кВт тепловой мощности потребуется около 200 п.м общей глубины. Это может быть 4 по 50 метров или 3 по 66,6 м.

Чтобы отдельные контуры не перемораживали друг друга, минимальное расстояние между ними должно быть не менее 10% их глубины.

В скважину опускается пластиковая труба  диаметром 32 мм в собранном виде с зондом.

Если установлено несколько зондов, то они сводятся на общую распределительную гребёнку. Гребёнка устанавливается в распределительный колодец в яме возле дома или в самом доме.

Скважина тампонируется.

Зонд заполняется теплоносителем. После чего через сбросные воздушные клапаны из контура удаляется воздух.

Устройство горизонтальных контуров: геополя.

Горизонтальный контур для грунтового теплонасоса также представляет собой пластиковую трубу, но наконечник зонда уже не нужен. Трубы длиной 100÷200 метров укладываются на глубину 1,5÷2,0 метра. Обязательно ниже уровня промерзания грунта. Глубже закапывать не стоит, так как солнечное излучение накапливается в верхних слоях грунта.

Общая протяжённость контура рассчитывается из соотношения примерно 20 Вт на каждый метр трубы. Т.е. Для 8 кВт мощности необходимо около 400 п.м длины теплообмена.

Соблюдается минимальное расстояние между параллельными участками трубы – не менее 1 м.

Отдельные трубы сводятся в один коллектор, расположенный в колодце или в самом доме.

Теплообменный контур укладывается с расчётом на десятилетия, поэтому на участке, где расположено геополе не рекомендуется высаживать деревья. Их развитая корневая система может со временем деформировать и повредить трубу.

Перспективы

Грунтовые тепловые насосы признаны как экологически чистые системы на возобновляемом источнике энергии. Они снижают расходы на отопление и ГВС в 4÷5 раз, не требуют сжигания органического топлива, сохраняют чистоту окружающей среды.

Кроме этого, грунтовые теплонасосы обеспечивают высокий уровень комфорта при отоплении на долгие десятки лет.

Вот почему можно с уверенностью говорить, что за тепловыми насосами будущее энергетики, которое доступно уже сегодня!

Особенности тепловых насосов вода/вода

Грунтовые тепловые насосы типа вода/вода для получения тепла используют энергию воды из грунта или водоема.

Вода не бывает холоднее 0 °С, а грунтовая среда имеет постоянную температуру около +10 °С. Это позволяет использовать эту же среду для охлаждения летом.

Существуют два основных вида систем:

1. С грунтовым коллектором, проложенным в скважине до подземных грунтовых вод, расположенных на глубине до 50 м.
2. Со спиральным коллектором, который размещен непосредственно на дне природного или технологического водоёма, удаленного до 100 м от объекта.

Системы с грунтовыми коллекторами и скважинами

Устанавливать тепловые насосы системы «вода – вода» можно не везде. Для функционирования таких теплонасосов нужно предварительно пробурить два типа скважин: для забора теплой воды и для сброса охлажденной. Бурить скважины имеет смысл только на тех участках, где есть грунтовые воды. Чтобы определить наличие подходящего водоносного горизонта под участком производят гидрогеологическую разведку. Дебит скважины должен покрывать расчетные потребности тепла. Обязательно нужно рассчитать и определить место, куда будет сбрасываться отработанная жидкость.

В случае выполнения всех необходимых условий можно организовать отбор тепла перекачкой грунтовой воды через теплообменник системы.

Системы со спиральными коллекторами и водоемами

Если рядом доступен водоем или река, можно уложить коллектор на дно и таким образом использовать энергию водной среды. Наибольшую эффективность показывают тепловые насосы вода/вода, внешние контуры которых проложены в сбросовых водах технологических водоёмов, градирен.

Преимущества

1. Для обустройства коллектора, расположенного в водоеме, не требуется бурение скважин.
2. Для установки оборудования не требуются разрешения и согласования.
3. Высокий COP водяных систем круглый год 1:4.
4. Простое обслуживание при эксплуатации.

Стоимость системы вода-вода

Цена установки системы теплового насоса с наружным и внутренним водяными контурами в каждом случае будет индивидуальная. Много переменных, которые необходимо учесть: перечень оборудования и дополнительных материалов, расход материалов зависит от удаленности водоема и глубины скважин.

Срок окупаемости этого типа системы, как правило, составляет около 10 лет. Чем выше теплопотери дома, тем тепловой насос окупится скорее. Поэтому, для промышленных предприятий с высоким расходом тепловой энергии и наличием технологического тепла, теплонасосы этого типа подходят больше, чем любой другой вид отопления.

Перспективы

Тепловые насосы «вода – вода» — экологически чистая альтернатива традиционным устройствам отопления и кондиционирования, которую устанавливают на участках, где есть доступ к грунтовым водам.

В европейских странах активно устанавливают грунтовые тепловые насосы вода-вода, так как забота об окружающей среде и экономия денег –  первичные приоритеты европейца!

Геотермальный тепловой насос вода-вода — все о геотермальном отоплении грунтовым тепловым насосом

Геотермальный тепловой насос – вид теплового насоса, который в качестве источника энергии использует тепло земли. Из всех насосов у него самый высокий и стабильный КПД, не зависящий от уличной температуры. Поэтому, его можно использовать в качестве альтернативы газовому котлу.

Далее в статье разберем принцип геотермального отопления: как работает грунтовый тепловой насос вода-вода, из чего состоит и когда его лучше применять.

Почему грунт эффективен

Любой тепловой насос в первую очередь использует электроэнергию, которую в дальнейшем посредством природного тепла (из земли, воды, воздуха и т.п.) преобразовывает в тепло. Соотношение потребленной электроэнергии к полученному теплу называется коэффициентом преобразования — СОР.

Подробнее см. в статьях: принцип работы теплового насоса и отопление тепловым насосом.

Геотермальное отопление одно из самых эффективных, так как у земляных тепловых насосов очень высокий СОР (КПД) = 1:3,5-5, который не зависит от уличной температуры или времени года. На каждый вложенный 1кВт электрической энергии он выдает от 3,5-5кВт тепловой.

Это происходит потому, что грунт — хороший и надежный источник тепла: он накапливает в себе солнечную энергию и его температура стабильна в течение года. Это позволяет грунтовому тепловому насосу постоянно извлекать из земли достаточное количество тепла необходимое для покрытия его отопительной мощности.

Устройство грунтового теплового насоса

Он состоит из двух основных блоков:

1. Внутренний – основной блок, который устанавливается в котельной и преобразовывает тепло получаемое из земли;
2. Внешний блок – трубы, закопанные в землю. Внутри них постоянно циркулирует теплоноситель, который отбирает тепло у грунта .  Укладка трубы может осуществляться горизонтально и вертикально.

Поэтому геотермальный насос также называют вода-вода или вода-воздух. Первое слово означает в каком виде насос получает тепло — в жидком, а второе — во что он её преобразовывает. «Вода-вода» означает, что насос получает тепловую энергию посредством жидкости и преобразовывает её в также в жидкость (греет воду в системе отопления). Если же насос типа вода-воздух, это значит, что он греет воздух в помещении через фанкойлы (внутренние блоки кондиционеров).

Горизонтальный коллектор

Трубы укладываются параллельно земле в специально подготовленных траншеях ниже уровня промерзания грунта  – 0,8-1,5 метра. Расстояние между траншеями должно быть не менее 1,5 метров, а ширина самой траншеи – 50-70см. Это делается с целью предотвратить переохлаждение грунта. Иначе геотермальный тепловой насос не сможет получать достаточное количество энергии.

Длина труб и площадь траншеи зависят от:

• Мощности теплового насоса – чем выше мощность насоса, тем больше должна быть площадь участка земли
• Теплоотдачи грунта. Все грунты имеют разную теплоотдачу. В среднем для горизонтальной укладке труб теплоотдача грунта равна 15-35Вт/м².

Главный недостаток грунтового коллектора – требуется большая территория для укладки трубы. Причем, эту территорию нельзя будет использовать под застройку или посадку деревьев.

Вертикальный зонд

В скважину глубиной от 10 до 100м опускается специальная U-образная труба. Такая укладка обеспечивает более высокую эффективность работы грунтового теплового насоса — 1:4-5 за счет того, что температура грунта на глубине всегда больше, чем у поверхности.

Для вертикального зонда требуется намного меньше места, чем для горизонтального коллектора. Расстояние между двумя соседними скважинами должно быть не менее 5-6 метров и поэтому такой способ монтажа может использоваться на маленьких участках. С другой стороны бурение скважины стоит дороже рытья траншеи и часто требует специальных разрешений (при бурении больше определенной глубины).

Сравнение требуемой площади земли для коллектора и зонда

Проведем простой расчет. Предположим, что нужно установить геотермальный тепловой насос мощностью 10кВт. Средняя тепловая мощность грунта для горизонтального коллектора – 25Вт/м², для скважины – 50Вт/м глубины скважины.

• Грунтовый коллектор: 10 000/25= 400м² требуемая площадь отбора тепла. Важно учесть, что на каждый 1м² площади отбора должно быть уложено 1,4-2 погонных метра трубы. Поэтому необходимая длина трубы равняется 400×1,43=572м. То есть, чтобы получить необходимую тепловую мощность в землю нужно закопать 572 метра трубы. Это могут быть 6 равных веток длиной по 95м с шириной траншеи 50см. Для этого понадобится участок земли размером 95×12м и площадью 1140м².
• Вертикальный зонд: 10 000/50 = 200м требуемая длина трубы. То есть, в землю достаточно уложить 2 ветки трубы длиной по 100м с расстоянием между собой 5-6 метров.

Для визуального сравнения ниже приведено изображение участков с сохранением пропорций.

Скрытые утечки тепла в частном доме

1. 15 скрытых утечек тепла в частном доме, о которых вы не догадываетесь
2. 7 ошибок монтажа в окнах, которые образуют сквозняки и увеличивают тепловые потери
3. Как ваш дом охлаждается через вентиляционные каналы

Когда оправдано геотермальное отопление

Грунтовый тепловой насос вода-вода позволяет экономить газ. Но важно не забывать и о сроке окупаемости, который может быть очень и очень большим. Если же выбирать между газовым котлом и насосом, то вот когда наиболее целесообразно будет использовать последний:

1. Участок не подключен к газу. Тогда лучше заплатить за монтаж теплового насоса, чем газификацию участка (если такая возможность вообще есть).
2. У вас есть свободные деньги, которые вы хотите удачно вложить и сохранить. Грунтовый тепловой насос вода вода послужит своеобразной инвестицией.
3. Вы получили насос бесплатно и есть желающие за бесценок выполнить земляные работы

Ставить насос ради экономии газа с учетом текущих тарифов и стоимости оборудования нецелесообразно. Для этих целей следует рассмотреть такие варианты как солнечные коллектора, камин с водяным контуром или предпринять ряд энергосберегающих мер.

Выводы

Главная особенность грунтового теплового насоса – высокая эффективность независимо от уличной температуры и времени суток. Он может постоянно обеспечивать здание тепло и является полноценной заменой газовому котлу.

Существует 2 способа укладки трубы в землю: горизонтальный и вертикальный.

• Горизонтальный коллектор дешевле и проще в монтаже, однако он требует большую свободную территорию для укладки трубы;
• Вертикальный зонд занимает гораздо меньше места на участке и работает с большим КПД.  Однако из-за высокой стоимости, его установка может не окупиться.

Геотермальный тепловой насос лучше всего использовать если участок не подключен к газу. Во всех остальных случаях, затраты на покупку и установку всего необходимого оборудования могут не окупиться и экономический эффект не будет достигнут.

Тепловые насосы (геотермальные) — принцип работы, виды

Тепловые насосы — это современные приборы отопления и кондиционирования воздуха. Энергетический источник с высоким КПД по доступной ценой. Тепловой насос способен поглощать тепло окружающей среды, приумножив его, направлять в дом, обеспечивая, таким образом, жилище необходимыми тепловыми ресурсами круглый год.

Система состоит из следующих элементов:

• компрессор для теплового насоса;
• испаритель;
• конденсатор;
• терморегулятор;
• хладагент (газ, который циркулирует в системе).

Компрессор исполняет основную задачу — сжимание рассеянной тепловой энергии в носителе, придание ему большей концентрации и температуры.

Принцип действия теплового насоса:

1. Теплообменник, представляющий собой незамерзающую жидкость, циркулирует в коллекторах. Коллекторы размещены в источнике тепла или возле него.
2. Насос системы остужает незамерзающую жидкость приблизительно на 5 градусов, регулярно забирая тепло.
3. Это тепло служит подогревом теплоносителя в отопительной системе.
4. Теплообменник в коллекторах протекает через трубы вне дома (в грунте, воде или на воздухе) и восстанавливается до прежней температуры.
5. Насос опять отбирает тепло и цикл повторяется.

Принцип действия теплового насоса разработали еще в конце 19-го века, но так им и не пользовались. В связи с дефицитом энергоресурсов, вырос интерес к данному агрегату. Тем более, эффективность теплового насоса подтверждают отзывы реальных владельцев. Имеют много преимуществ, сравнительно с традиционными устройствами отопления.

Преимущества теплового насоса:

1. Экономичность. В связи с очень высоким КПД теплового насоса, который достигает 800%, потребление электроэнергии сравнительно небольшое. На 1 кВт мощности получается от 3 до 8 кВт тепловой энергии. После охлаждения аппарат выдает до 2,5 кВт мощности.
2. Безопасность в использовании. Отсутствует выхлоп, нет сажи, солярки или мазута, открытого пламя, не бывает утечки газа. Это делает устройство безопасным и экологически чистым.
3. Экологичность- сохранение невозобновляемых энергетических ресурсов, защита окружающей среды.
4. Комфортная работа. Бесшумное функционирование, работает не громче холодильника. Прибор имеет многозональный климатический контроль и погодозависимую автоматику, что расширяет его возможности.
5. Надежность. Перебои электроэнергии не влияют на данный прибор. Мало подвижных частей.
6. Универсальность. Использует тепловую или электрическую энергию.
7. Совмещается со всеми циркуляционными системами отопления.
8. Долговечность. Срок службы- 20-25 лет.

Может успешно применяться в строительстве и частных домах. Используется так же в быту, это сушильные машины с тепловым насосом, кондиционеры с тепловым насосом, сплит системы кондиционирования. Широко используется в вентиляционных системах- рекуператоры с тепловым насосом.

Расчет оборудования

Прежде чем покупать, будущий владелец должен выполнить расчет, который зависит от потерь тепла дома. Тепло уходит через окна и стены, а также через естественную вентиляцию (проветривание дома). Теплооттоки суммируются и получается общая потребность помещения в тепле. На 1 кв.м. требуется примерно 60-100 Вт энергии.

Стоимость геотермального теплового насоса пока отталкивает многих людей от его установки. Покупка данного оборудования и его монтаж обойдутся значительно дороже, чем установка электрического котла. Хотя затраты окупятся в течение полутора лет. А то и раньше, если площадь дома меньше 100 кв. м. Более того, летом он выполняет функцию кондиционера, охлаждает помещение.

Виды тепловых насосов

От типа работы различается компрессорный и абсорбционный тепловой насос. Для работы компрессорного нужен дополнительный энергетический источник, а абсорбционный использует только тепло.

В зависимости от источника отбора тепла различают следующие виды:

• геотермальные тепловые насосы открытого типа (водный) и закрытого типа (грунтовый). Последние бывают горизонтальные и вертикальные;
• воздушные тепловые насосы;
• от использования вторичного тепла.

Для дома используется воздушный и геотермальный насос, которые отбирают тепло у грунтовых вод или воздуха. Третий вид- это промышленные тепловые насосы.

Оборудование делится еще и по теплоносителям, которые используются во входном контуре и получаются на выходе:

• воздух-воздух;
• вода-вода;
• воздух-вода;
• вода-воздух;
• грунт-вода;
• лед-вода.

Тепловой насос воздух-воздух

Принцип его работы: забор тепловой энергии воздуха и передача ее сразу в помещение. Используется для подогрева воды и удешевления системы отопления. Работает летом как кондиционер. Обладает такими преимуществам:

Геотермальные тепловые насосы | WBDG

Введение

На этой странице

ЭТА СТРАНИЦА ПОДДЕРЖИВАЕТСЯ

Геотермальные тепловые насосы, также называемые геотермальными тепловыми насосами или геообменными системами, относятся к системам, которые используют землю, грунтовые воды или поверхностные воды в качестве источника или поглотителя тепла. В зависимости от конфигурации эти системы называются тепловыми насосами с заземлением, тепловыми насосами для грунтовых вод и тепловыми насосами для поверхностных вод, соответственно.Первый успешный коммерческий проект был реализован в Здании Содружества в Портленде, штат Орегон, в 1946 году. По состоянию на 2004 год в Соединенных Штатах было 12 гигаватт установленной тепловой мощности от геотермальных тепловых насосов, при этом ежегодно устанавливались дополнительные 80 000 единиц.

Геотермальные тепловые насосы потребляют на 25–50% меньше электроэнергии, чем традиционные системы отопления или охлаждения. По сравнению с воздушными тепловыми насосами они тише, служат дольше, не требуют особого обслуживания и не зависят от температуры наружного воздуха.Соображения, в том числе тарифы на электроэнергию, природный газ или другие виды топлива, могут повлиять на решения по внедрению этой технологии.

Хотя на большинстве площадок в США можно использовать геотермальные тепловые насосы, определенные характеристики площадки будут влиять на тип системы, наиболее подходящей для данной площадки. Доступная площадь земли, теплопроводность окружающей почвы, наличие и температура местных грунтовых вод или доступ к открытым источникам воды могут в дальнейшем определять их использование в проекте.

Геотермальная система теплового насоса в здании суда округа Кайова в Гринсбурге, штат Канзас

Этот обзор предназначен для предоставления конкретных подробностей для федеральных агентств, рассматривающих геотермальные тепловые насосы как часть нового строительного проекта или капитального ремонта. Дополнительную общую информацию можно получить в Управлении энергоэффективности и возобновляемых источников энергии (EERE) Министерства энергетики США (DOE) «Основы геотермальных тепловых насосов».

Описание

Система геотермального теплового насоса состоит из нескольких основных компонентов, в том числе:

• Контур заземления
• Тепловой насос
• Система подачи воздуха.

Контур заземления — это система труб, проложенная в неглубокой земле рядом со зданием. Жидкость циркулирует через контур заземления, поглощая или отводя тепло внутри земли. Зимой тепловой насос отводит тепло от жидкости в трубе, концентрирует его и передает в здание. Летом этот процесс меняется на противоположный. В системе подачи воздуха используются обычные системы воздуховодов или трубопроводов для распределения нагретого или охлажденного воздуха по всему зданию.

Как это работает?

Как и холодильники, тепловые насосы работают по основному принципу: жидкость поглощает тепло, когда испаряется в газ, и аналогично отдает тепло, когда конденсируется обратно в жидкость. Система геотермального теплового насоса может использоваться как для отопления, так и для охлаждения. Типы тепловых насосов, которые можно адаптировать к геотермальной энергии, — это вода-воздух и вода-вода. Тепловые насосы доступны с тепловой мощностью от менее 3 киловатт (кВт) до более 1500 кВт.

Типы и стоимость технологий

Почти шесть миллионов футов 1 дюйм.полиэтиленовый трубопровод был установлен с теплообменниками в Форт-Полке.

Геотермальный тепловой насос tec

Геотермальный тепловой насос | Building America Solution Center

Земной тепловой насос — это электрический тепловой насос, который обменивается теплом с землей или грунтовыми водами. Земные тепловые насосы (иногда называемые геотермальными тепловыми насосами) используют тот факт, что температура земли под поверхностью остается довольно постоянной в среднем по США 55 ° F в течение года (прохладнее на севере, теплее на севере). юг) с колебаниями менее 20 градусов в течение года на глубине 5 футов ниже поверхности.Поскольку тепло передается с землей, а не с наружным воздухом, который имеет более неустойчивые температуры, грунтовые тепловые насосы являются очень эффективным источником отопления и охлаждения круглый год. (Обратите внимание, что описанные здесь геотермальные тепловые насосы не включают геотермальные системы, в которых для производства тепла и электроэнергии используются высокие подземные температуры, связанные с вулканической активностью. )

Земляные тепловые насосы работают за счет передачи тепла. В режиме нагрева нагретая жидкость передается из контура заземления в контур хладагента в тепловом насосе.Оттуда второй теплообменник передает тепло в дом либо через теплый воздух, который обдувается через теплообменник и через каналы, как в центральной печи, либо через жидкость, которая течет по трубам, установленным в полах, для обеспечения лучистого тепла. в комнаты. Большинство геотермальных тепловых насосов оснащены пароохладителем, который представляет собой вспомогательную систему рекуперации тепла, которую можно подключить к резервуару для горячей воды в доме, чтобы обеспечить от 25% до 50% бытовой горячей воды. Поскольку они используют дополнительное тепло от процесса охлаждения, они более эффективны в жарком климате, где тепловой насос большую часть времени находится в режиме охлаждения.

Популярность наземных тепловых насосов в США выросла с 35 600 единиц в 2000 году до 115 400 наземных тепловых насосов в 2009 году. Тепловые насосы с наземным источником питания, отгруженные в 2009 году, имели среднюю номинальную тепловую эффективность 4.1 Коэффициент энергоэффективности (EER) БТЕ / ч / Вт и средняя номинальная эффективность охлаждения 20,4 EER БТЕ / ч / Вт (EIA 2010).

Поскольку жидкость является более эффективным теплоносителем, чем воздух, грунтовые тепловые насосы могут иметь КПД от 300% до 600% по сравнению с 175% до 250% для центральных канальных тепловых насосов с воздушным источником (DOE 2012, Karr 2011) .Потребляемая мощность насоса обычно не включается в номинальный КПД системы и должна приниматься во внимание при рассмотрении установки теплового насоса с использованием грунтовых источников (Sherwin et al. 2010). Хорошая тепловая связь между контуром и землей имеет важное значение для высокой эффективности, а неровности почвы могут повлиять на производительность. Двухскоростные компрессоры, которые более эффективно соответствуют потребностям, и спиральные компрессоры с меньшим количеством движущихся частей значительно повысили эффективность с 1990-х годов.

Поскольку компрессор геотермального теплового насоса расположен внутри дома, он подвержен гораздо меньшему износу, чем наружный компрессорный вентилятор теплового насоса с воздушным источником.В результате геотермальные тепловые насосы служат дольше и сохраняют свою эффективность лучше, чем воздушные тепловые насосы. Срок службы системы оценивается в 25 лет для внутренних компонентов и более 50 лет для контура заземления (DOE 2012).

Земляные тепловые насосы могут иметь высокие затраты на установку, так как они требуют бурения или рытья траншей. Если на участке есть пруд, петли можно проложить на дне пруда, что менее затратно, чем рытье траншей, при условии, что трубы покрыты 8 футами воды круглый год.Недавнее исследование Building America предполагает, что петли могут быть проложены в траншеях, вырытых для фундаментов (Christian 2008, Университет штата Оклахома, 2011, Spitler et al. 2010). Такой подход может существенно сэкономить на затратах на рытье траншей.

Хотя геотермальные тепловые насосы могут экономить больше энергии, чем центральные канальные системы воздух-источник-тепловой насос, все еще проводятся исследования, чтобы определить, оправдывают ли их дополнительные затраты на установку их использование по сравнению с бесканальными тепловыми насосами с регулируемым потоком хладагента. Один из вариантов, который был предложен для повышения эффективности геотермального теплового насоса, заключается в сочетании наземного теплового насоса с технологией переменного потока хладагента бесканальных тепловых насосов. В модельном исследовании многоквартирных домов (с использованием данных об экономии энергии, подтвержденных полевыми исследованиями), наземные тепловые насосы в сочетании с технологией переменного потока хладагента сокращают потребление энергии на 36% по сравнению с системой центрального теплового насоса с воздушным источником, в то время как бесканальные Только тепловые насосы сокращают потребление энергии на 32%, а обычный наземный тепловой насос снижает потребление энергии на 28% по сравнению с центральным воздушным тепловым насосом (Karr 2011).

Типы наземных тепловых насосов

Существует четыре основных типа систем контура заземления. Три из них — горизонтальный, вертикальный и пруд / озеро — представляют собой замкнутые системы. Четвертый тип системы — это вариант без обратной связи. Какой из них лучше, зависит от климата, почвенных условий, доступной земли и местных затрат на установку на участке. Все эти подходы можно использовать для жилых и коммерческих зданий (DOE 2012).

Системы с обратной связью

Большинство геотермальных насосов с замкнутым контуром циркулируют раствор антифриза по замкнутому контуру, обычно сделанному из полиэтиленовых трубок серии 100, которые закапывают в землю или погружают в воду.Теплообменник передает тепло между хладагентом в тепловом насосе и раствором антифриза в замкнутом контуре. Петля может быть горизонтальной, вертикальной или пруд / озеро.

Один из вариантов этого подхода, называемый прямым обменом, не использует теплообменник, а вместо этого перекачивает хладагент по медным трубам, закопанным в землю в горизонтальной или вертикальной конфигурации. Для систем прямого обмена (которые сегодня устанавливаются редко) требуется компрессор большего размера, и они лучше всего работают на влажных почвах (иногда требуется дополнительное орошение, чтобы почва оставалась влажной), но вам следует избегать установки на почвах, вызывающих коррозию медных труб. Поскольку в этих системах хладагент циркулирует по земле, местные экологические нормы могут запрещать их использование в некоторых местах.

горизонтальный

Этот тип установки обычно наиболее рентабелен для жилых помещений, особенно для нового строительства, где имеется достаточно земли. Для этого необходимы траншеи глубиной не менее четырех футов. В наиболее распространенных схемах используются две трубы, одна из которых заглублена на глубине шести футов, а другая — на четыре фута, или две трубы, размещенные рядом на высоте пяти футов в земле в траншеи шириной два фута.Третий метод, метод перекрытия бухт Slinky ™, позволяет разместить больше трубы в более короткой траншее, что снижает затраты на установку и делает возможной горизонтальную установку на площадках, которые слишком малы для обычных горизонтальных применений. Недавно изученный вариант горизонтального размещения петель трубопроводов, который может обеспечить значительную экономию средств, если тепловой насос с грунтовым источником устанавливается в новом строящемся доме, включает прокладку трубопроводов в уже выкопанных траншеях для фундаментов и инженерных коммуникаций и труб (Christian 2008 г. , Университет штата Оклахома, 2011 г., Спитлер и др.2010).

Вертикальный

В крупных коммерческих зданиях и школах часто используются вертикальные системы, поскольку площадь земли, необходимая для горизонтальных петель, будет чрезмерно высокой. Вертикальные петли также используются там, где почва слишком мелкая для рытья траншей, и они сводят к минимуму нарушение существующего ландшафта. Для вертикальной системы отверстия (приблизительно четыре дюйма в диаметре) пробурены на расстоянии 20 футов друг от друга и от 100 до 400 футов глубиной.В эти отверстия входят две трубы, которые внизу соединяются U-образным коленом, образуя петлю. Вертикальные контуры соединяются с горизонтальной трубой (т. Е. Коллектором), помещаются в траншеи и подключаются к тепловому насосу в здании.

Пруд / Озеро

Если на участке имеется достаточный водоем, это может быть самый дешевый вариант. Линия подачи проходит под землей от здания к воде и укладывается в змеевиках, погруженных как минимум на восемь футов под поверхностью, чтобы предотвратить замерзание.Змеевики следует размещать только в источнике воды, который соответствует минимальным критериям объема, глубины и качества.

Система с открытым контуром

В системах этого типа в качестве теплоносителя используется вода из колодца или с поверхности тела, которая циркулирует непосредственно через тепловой насос. После того, как вода циркулирует по системе, она возвращается в землю через отдельный колодец для подпитки или поверхностный сброс.Очевидно, что этот вариант практичен только при наличии достаточного количества относительно чистой воды и соблюдении всех местных норм и правил, касающихся сброса грунтовых вод.

В то время как системы с открытым контуром могут иметь более низкие затраты на установку из-за меньшего количества бурения и земляных работ, затраты на перекачку выше, а качество воды вызывает беспокойство. Вода с высоким содержанием минералов может засорить насос или трубопроводы. Во все большем числе юрисдикций запрещены системы с разомкнутым контуром, которые сбрасываются на поверхность, поскольку они могут осушать водоносные горизонты или загрязнять скважины.

Гибридные системы

Гибридные системы, использующие несколько различных источников наземных источников или комбинацию ресурсов наземных источников с наружным воздухом (например, градирня), являются еще одним технологическим вариантом. Гибридные подходы особенно эффективны там, где потребности в охлаждении значительно превышают потребности в обогреве. Там, где позволяет местная геология, другой вариант — «колодец с стоячими колоннами».В этом варианте разомкнутой системы пробуривается одна или несколько глубоких вертикальных скважин. Вода набирается из нижней части стоячей колонны и возвращается наверх. В периоды пикового нагрева и охлаждения система может стравливать часть возвратной воды, а не закачивать ее всю, вызывая приток воды в колонну из окружающего водоносного горизонта. Цикл выпуска охлаждает колонну во время отвода тепла, нагревает ее во время отвода тепла и уменьшает требуемую глубину отверстия (DOE 2012).

Как работает геотермальный тепловой насос

Наружный змеевик в геотермальном тепловом насосе представляет собой трубку внутри теплообменника трубчатого типа; обычно называется коаксиальной катушкой. Подобно воздуху, обдувающему теплообменник воздух-хладагент, насос перемещает воду, гликоль или водно-гликолевую смесь через внутреннюю трубку теплообменника жидкость-хладагент.Концепция коаксиального змеевика «труба в трубе» обеспечивает теплопередачу между жидкостью и хладагентом. На рисунке 6 показана коаксиальная катушка. Вода или вода / гликоль протекает через центральную «рифленую» или извилистую медную трубку в направлении, противоположном потоку пара хладагента. Пар хладагента протекает между извитой трубкой и гладкой внешней стальной трубкой, называемой оболочкой.

Когда тепловой насос находится в режиме охлаждения, перегретый хладагент выходит из компрессора и попадает в переключающий клапан (также известный как четырехходовой или реверсивный клапан), где он направляется к коаксиальному (наружному) змеевику.Внутри коаксиального змеевика хладагент отдает тепло воде или водно-гликолевой смеси; хладагент меняет состояние с парообразного хладагента под высоким давлением на жидкий хладагент под высоким давлением. Перед тем, как жидкий хладагент покинет коаксиальный змеевик, он переохлаждается примерно до 9 ° F (в зависимости от производителя) от относительного давления и температуры хладагента. Переохлажденный жидкий хладагент покидает коаксиальный змеевик и поступает в измерительное устройство (TXV, TEV и т. Д.), Которое дозирует жидкий хладагент во внутренний змеевик.Дозирующее устройство создает перепад давления, позволяя жидкому хладагенту расширяться внутри теплообменника, поглощая тепло и изменяя состояние с жидкости обратно на пар. Пар хладагента покидает внутренний змеевик и возвращается в компрессор, где пар хладагента сжимается до перегретого высокотемпературного пара под высоким давлением, и весь процесс начинается снова.

В режиме нагрева перегретый хладагент высокого давления покидает компрессор и направляется к переключающему клапану; переключающий клапан направляет хладагент во внутренний змеевик (теплообменник воздух-хладагент).Поскольку внутренний вентилятор перемещает холодный воздух в помещении через змеевик помещения, хладагент в змеевике отдает свое тепло воздуху в помещении, нагревая воздух. Когда хладагент движется через внутренний змеевик, он теряет тепло и меняет состояние с парообразного хладагента под высоким давлением на жидкий хладагент под высоким давлением.

Жидкий хладагент выходит из внутреннего змеевика и поступает в измерительное устройство (TXV, TEV и т. Д.).), который дозирует жидкий хладагент в коаксиальный (наружный) змеевик. Дозирующее устройство создает перепад давления, позволяя жидкому хладагенту расширяться внутри коаксиального теплообменника, поглощая тепло и изменяя состояние с жидкого хладагента на парообразное. Пар хладагента покидает внутренний змеевик и возвращается в компрессор, где он сжимается до перегретого высокотемпературного пара под высоким давлением, и весь процесс начинается снова.

Большинство геотермальных тепловых насосов имеют второй коаксиальный змеевик, который используется в качестве пароохладителя для подачи горячей воды для бытового потребления. Змеевик пароохладителя представляет собой коаксиальный змеевик, очень похожий на коаксиальный змеевик, используемый для наружного змеевика. На рисунке 3 ниже показан коаксиальный змеевик пароохладителя справа от компрессора. Компрессор выпускает перегретый горячий газообразный хладагент, который направляется в пароохладитель. От пароохладителя он направляется к переключающему клапану (он же четырехходовой клапан или реверсивный клапан). Переключающий клапан направляет хладагент к коаксиальному (наружному) змеевику, если термостат требует охлаждения, или к внутреннему змеевику, если термостат требует нагрева.

Некоторые геотермальные тепловые насосы, которые включают пароохладитель для горячего водоснабжения, могут иметь клапан, который используется для перепуска хладагента вокруг пароохладителя, если вода в резервуаре для горячей воды для бытового потребления нагревается до температуры. Клапан также обходит хладагент вокруг пароохладителя, если нагнетаемый газ в компрессоре недостаточно горячий для нагрева воды для бытового потребления. Клапан может называться «клапаном пароохладителя» или «переключающим клапаном пароохладителя».«Во многих системах клапана нет, и пароохладитель напрямую соединен с компрессором на стороне входа и переключающим клапаном на стороне выхода. Датчик температуры подключен к выходу воды для бытового потребления на пароохладителе и еще один датчик на линии нагнетания горячего газа на компрессоре.Если горячая вода для бытового потребления достаточно горячая или если нагнетаемый газ из компрессора недостаточно горячий, датчики отключают циркуляционный насос горячей воды.

Как установить системы с тепловым насосом, работающим на земле

1. Выберите тип установки в зависимости от доступного пространства и типа почвы.
2. Рассмотрите возможность работы с аккредитованным установщиком. Международная ассоциация наземных тепловых насосов при Университете штата Оклахома аккредитует монтажников наземных тепловых насосов (IGSHPA 2014.)
3. Выберите наиболее эффективную модель проекта, стоимость которой позволит удовлетворить расчетную нагрузку проекта по отоплению и охлаждению.Если вы участвуете в программе энергоэффективности, выберите оборудование, которое соответствует требованиям для вашей климатической зоны, как описано на вкладке «Соответствие».
4. Подтвердите соответствие внутренних и внешних компонентов системы теплового насоса, что подтверждается сертификатом Института кондиционирования, отопления и охлаждения (AHRI) или копией данных каталога, предоставленных производителем оригинального оборудования (OEM), с указанием приемлемое сочетание.
5. Правильно подбирайте оборудование для расчетной отопительной или охлаждающей нагрузки дома (в зависимости от того, что больше).Используйте руководство ACCA Manual J, чтобы рассчитать нагрузку на отопление или охлаждение, и используйте руководство ACCA Manual S, чтобы правильно определить размер вашей системы. Это особенно важно, если вы сделали значительную герметизацию и изоляцию воздуха, что снизит нагрузку на отопление и охлаждение. При определении размеров оборудования в соответствии с Руководством ACCA S используйте расширенную таблицу производительности производителя оригинального оборудования (OEM), чтобы получить данные о производительности при проектных условиях, а не использовать данные о производительности из сертификата AHRI.
6. Разработайте эффективную систему распределения воздуха с компактной компоновкой в ​​соответствии с Руководством ACCA D.Установите воздуховоды должным образом для обеспечения максимального воздушного потока и эффективности в соответствии с Руководством ACCA D. См. Также руководства Building America Solution Center по установке воздуховодов, изоляции и герметизации.
7. Закройте открытые концы медных трубок припоем и держите их закрытыми все время во время грубого монтажа, чтобы предотвратить попадание влаги в трубопроводы.
8. По окончании установки припаяйте замкнутые линии и заправьте их сухим азотом.
9. После соединения внутреннего блока и наружного блока пропылесосьте линии до 500 микрон, чтобы удалить воздушные карманы.
10. Следуйте рекомендациям производителя по заправке хладагента. Слишком много или слишком мало хладагента может снизить эффективность оборудования и привести к преждевременному отказу компонентов. Используйте способ зарядки, рекомендованный производителем. Существует три метода заправки: метод переохлаждения (обычно для агрегатов с расширительным клапаном), метод перегрева (обычно для агрегатов с фиксированным отверстием) или метод взвешивания (с использованием веса хладагента, указанного в данных). пластину на наружном блоке).Убедитесь, что вы используете правильный метод для конкретной модели теплового насоса, который будет установлен. Заправка хладагента должна выполняться сертифицированным специалистом EPA.
11. Установите реле задержки на блоке на 30 секунд или менее во влажном климате, чтобы предотвратить испарение влаги на змеевике испарителя обратно в воздушный поток и повышение влажности в помещении. Установите для вентилятора центральной системы кондиционирования воздуха значение «Авто», а не «Вкл.» Для наиболее эффективной работы. Настройте компрессор на запуск перед воздуходувкой.Убедитесь, что сливные поддоны установлены правильно.
12. Проверить поток воздуха и герметичность воздуховода.

Геотермальные тепловые насосы — Скачать PDF бесплатно

1 Геотермальные тепловые насосы Технология GeoExchange Curtis J. Klaassen, P.E. Энергетический центр Айовы Станция энергоресурсов Геотермальная технология теплового насоса Введение Что такое геотермальная энергия? Типы геотермальных систем с тепловым насосом Особенности геотермальных систем Плюсы и минусы Применение Экономика и итоги Вопросы в любое время 1

2 Энергия в зданиях Здания используют 39% первичной энергии страны 21% Всего жилых = 21% 28% Коммерческих = 18% 33% 18% Жилых Коммерческих Промышленностей Транспорт Энергоэффективность Строительные блоки Шаг 1 Снижение энергетической нагрузки Ориентация площадки и строительство Организация Эффективная и эффективная оболочка здания Шаг 2 Повышение эффективности систем и оборудования Системы отопления, вентиляции и кондиционирования Геотермальные системы Эффективные кондиционеры, котлы, двигатели, осветительные приборы Системы дневного освещения Компьютеры и офисное оборудование Шаг 3 Эффективные операции в здании Надлежащий контроль Системы управления энергопотреблением Операции ввода в эксплуатацию и Обучение и поддержка по техническому обслуживанию Использование тарифных планов коммунальной компании Шаг 4 Альтернативные источники энергии Варианты возобновляемых источников энергии Солнце, ветер, биомасса 2

3 Что такое геотермальная энергия? Геотермальная энергия определяется как энергия внутреннего тепла Земли. 47% поступающего солнечного излучения поглощается землей. Остальная часть поглощается атмосферой или отражается обратно в космос. Геотермальная энергия Источник энергии для горячих источников и гейзеров Температура превышает 300 F Преобразуется для производства полезного тепла и электричества Низкая температура Геотермальная энергия Тепловая энергия, содержащаяся у поверхности Земли Температуры на мелководье колеблются в зависимости от сезонной температуры наружного воздуха Температура Земли становится более стабильной с увеличением глубины Почти постоянная температура Земли на глубине ниже 16 футов Средняя температура Земли приближается к среднегодовой температуре наружного воздуха Температура на глубине Земли начинает расти на глубинах ниже 400 футов — примерно 1 F на 100 футов 3

4 Низкотемпературная геотермальная энергия Геотермальные тепловые насосы Воспользуйтесь преимуществами низкотемпературной геотермальной энергии в течение года с постоянной температурой От 47 до 50 F в Мичигане Примените водяной тепловой насос для усиления тепловой энергии AKA Тепловые насосы наземного источника Тепловые насосы, связанные с землей, Системы геообмена / Тепловые насосы грунтовой воды v.с. Высокотемпературная геотермальная энергия Что такое тепловые насосы? Характеризуется средой, используемой для источника тепла и отвода тепла от воздуха к воздуху или от источника воды к воздуху или от источника воды к воде от источника воды к грунтовым источникам или геотермальной энергии, способной нагревать, охлаждать и производить горячую воду. час (охлаждение или обогрев) Типичный новый дом имеет тепловую мощность около 45 тонн и холодопроизводительность 2 тонны Типичный класс в классе составляет около 2 3 тонн тепловой или охлаждающей мощности 4

5 Геотермальная система с тепловым насосом Три основных компонента: Система нагрева / охлаждения Традиционная система воздуховодов / трубопроводов для доставки тепла по всему зданию Механический блок с тепловым насосом, который отводит тепло от рабочей жидкости, концентрирует его и передает тепло циркулирующему воздуху. Теплообменник Система подземных трубопроводов, в которой используется рабочая жидкость для поглощения или отвода тепла от земли Типы систем GeoExchange Система с замкнутым контуром Скрытые трубопроводы из ПНД Подземный теплообменник Циркулирующая жидкость, содержащаяся, обменивается только теплом с землей Различные конфигурации Открытая система Грунтовая вода из скважины обменивается теплом и Вода с землей возвращает воду на землю Специальные системы Городские водопроводные системы Гибридные системы 5

6 Горизонтальная петля траншеи Экономически эффективна при большом количестве земли Требуется 2500 квадратных футов Площадь земли на тонну Глубина траншеи Шесть футов или более ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ТРУБА Предоставлено IGSHPA Для производства 1 тонны: длина траншеи обычно 300 футов Длина трубы снаружи и сзади = 600 футов Конфигурация горизонтальной траншеи любезно предоставлена ​​IGSHPA 6

7 горизонтальных петель, три контура, каждая с четырьмя траншеями и 4 трубами в каждой траншеи, 2-дюймовые коллекторы 3 контура, номинальная конфигурация 24 тонны 12 горизонтальных траншей, каждая длиной 300 футов, с трубами диаметром 4 дюйма вместимость: обычно длина траншеи 125 футов Длина трубы снаружи и сзади = 700 футов Предоставлено IGSHPA 7

8 Петля вертикального ствола сохраняет пространство, необходимое для минимальных потребностей 250 квадратных футов Площадь земли на тонну Глубина ствола от 100 до 300 футов Диаметр ствола около 4—5 дюймов Расстояние между стволами от 15 до 20 футов Номинальная грузоподъемность Отверстие вертикального ствола одна тонна / 200 футов Заливка цементным раствором Заливка вертикальных отверстий Требуется герметизация скважины для защиты подземных водоносных горизонтов Поддержание теплового контакта между трубой и землей Разрешить движение труб Типы цементных растворов На основе бентонита Рекомендуется затирка под давлением на основе термически усиленного цемента снизу вверх Предоставлено ASHRAE GSHP Engineering Manual 8

9 Вертикальный контур 2-дюймовые коллекторные трубы 3 контура с 8 отверстиями в каждом контуре Номинальная конфигурация 24 тонны Вертикальные отверстия глубиной 200 футов с ¾ трубами Горизонтальное растачивание Горизонтально-направленный расточный станок Используется горизонтальная длина обычно 200 футов на одну тонну. опоры Установка из одной ступицы для нескольких радиальных стволов Минимальное нарушение верхнего слоя почвы и ландшафта 9

10 Контур пруда Наиболее экономичная конструкция с замкнутым контуром Глубина пруда, фут минимальная поддерживаемая глубина Длина трубы Один 300 футов.бухты на тонну (минимум) Производительность от 10 до 20 тонн / акр пруда Петля пруда 2 тонны 3 тонны 4 тонны 10

11 Установка контура пруда Открытый контур Очень рентабельно, если проверено следующее: Качество воды высокое Количество воды соответствует нормам и правилам AKA Насос и отвал Требуется 1,5–2 галлона в минуту на тонну При 30% времени работы 4-тонный агрегат может использовать 100 000 галлонов в месяц Типичная семья из четырех человек использует около 6 000 галлонов в месяц для бытовых нужд 11

12 типов систем GeoExchange Специальные системы Отвод воды из водозабора и сброс в тот же колодец Концентрическая труба Возврат воды на внешней трубе Отвод воды для регулирования температуры Подключение к городской водопроводной сети Отвод тепла из водопровода с теплообменником Возврат воды в водопровод ниже по потоку Гибрид Системы Самые холодные дни — используйте дополнительный источник тепла Самые жаркие дни — дополнительно установите градирню Особенности системы GeoExchange Энергетические плюсы и минусы 12

13 Характеристики системы GeoExchange Плюсы энергии + GeoExchange Вклад в отопление 1 кВт электроэнергии плюс 3 кВт геотермального тепла, отведенного от земли = 4 кВт доставленного тепла. Тепловой коэффициент полезного действия 3.5 для GeoExchange Cooling Contribution, температура земли опускается ниже, чем температура воздуха = сниженная работа охлаждающего компрессора EER охлаждения от 14 до 27 (на 2-скоростных агрегатах) + отдельные агрегаты позволяют зонировать для использования в нерабочее время + Сниженное энергопотребление объекта: на 30% — 50% меньше + Снижение затрат на электроэнергию: на 20% — 30% меньше Характеристики системы GeoExchange Экономия энергии Экономайзер Естественное охлаждение обычно недоступно Энергия вентиляции / подпиточного воздуха обрабатывается отдельно Энергетические соображения = EER и COP включают поправки на энергию вентилятора и насоса = Различие между EER и SEER = Сведение к минимуму энергии циркуляционного насоса = Варианты нагрева воды до воды 13

14 Энергетические соображения Тепловые насосы Земляной источник Эффективность нагрева, измеряемая с помощью COP (коэффициент производительности) Эффективность охлаждения, измеряемая по EER (коэффициент энергоэффективности) Эффективность, измеряемая при определенных температурах и условиях Рейтинг эффективности ARI / ASHRAE / ISO Closed Loop 32 F 77 F Open Loop 50 F 59 F Наилучшая доступная высокая эффективность Низкая эффективность Каковы фактические температуры воды на входе? Система GeoExchange EWT Летний EER = F EER = 20 M T W T F S S 14

15 Система GeoExchange EWT Winter GeoEx_LWST GeoEx_LWRT OA_Temp Температура подачи 40.0 Deg F 40 Температура — Deg F Температура наружного воздуха Возвратная температура 34,6 Deg F Воскресенье, 25 января 2004 г. Понедельник, 26 января 2004 г. Вторник, 27 января 2004 г. Среда, 28 января 2004 г. Четверг, 29 января 2004 г. Пятница, 30 января , 2004 Суббота, 31 января 2004 г. Сравнение системы GLSWT GeoExchange IAMU и GLRWT (среднее за день): EWT Годовая GLSWT GLRWT Температура F (градусы F) F / 1 1/31 3/2 4/1 5/1 5/31 6 / 30 30.07 29.08 28.10 28.11 27.12 Год 2001 Дата 15

16 Энергетика Циркуляционный насос Энергия перекачки может быть значительной из-за коэффициента нагрузки 24/7, минимизирующего напор насоса.Многие геотермальные системы имеют избыточную энергию накачки. Контролируемое потребление энергии циркуляционным насосом. Общая энергия системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в здании составляет 18% от общих затрат на электроэнергию в здании. Оценка вариантов перекачки. Децентрализованное распределение контура. Двухступенчатая параллельная перекачка. Перекачка с переменным потоком с ППР. Вопросы энергии. Технический документ ASHRAE. Стивен Кавано, доктор философии.и Салли Макинерни, доктор философии, P.E. Расчетное энергопотребление 4 насосных систем с постоянной скоростью первичный / вторичный привод с регулируемой скоростью Децентрализованная перекачка, 600 65 500 Ежегодная энергия насоса, кВт · ч Большая часть экономии за счет возможности циклического отключения насосов в часы, когда люди не заняты, и более низких требований к напору насосов Первичный / вторичный с постоянной скоростью 18 800 13 100 Насосы с децентрализованным контуром с регулируемой скоростью 16

17 Рекомендации по энергопотреблению Отчетная таблица по энергопотреблению насоса Стивен Кавано, доктор философии Мощность насоса на 100 тонн 5 или меньше От 5 до или более Оценка A Отлично B Хорошо C Посредственно D Плохо F Плохая эксплуатация и обслуживание Плюсы и минусы 17

18 Особенности системы GeoExchange Эксплуатация и техническое обслуживание Плюсы + Отказ унитарного оборудования одного блока + Простой, несложный Снижает количество контрактов на обслуживание + Избегает котла, конденсационных агрегатов или градирен + Не требуются сложные системы управления + Отсутствие ежегодного осмотра и осмотра котла Обслуживание функций системы GeoExchange и эксплуатационные недостатки Количество единиц для обслуживания Воздушные фильтры и дренажные поддоны (единичные) Доступные места для тепловых насосов Рекомендации по техническому обслуживанию = Хладагент 22 против 410A = Срок службы оборудования / компрессора 19 лет = Срок службы петлевых трубопроводов 50 + лет 18

19 Экологические плюсы и минусы Система GeoExchange Плюсы экологичности + Более комфортная среда в помещении> Каждый блок работает независимо, позволяя производить обогрев или охлаждение по мере необходимости> Управление обогревом или охлаждением в индивидуальном помещении + Отсутствие подпиточной воды для бойлера / градирни + Отсутствие химической обработки / опасных материалов + Устранение потенциала окиси углерода (CO) + Отсутствие вандализма или проблем безопасности + Требуемая минимальная площадь пола + Меньше энергии означает меньше природных ресурсов и меньше загрязнения 19

20 Особенности системы GeoExchange Минусы окружающей среды Шум внутри здания Условия окружающей среды = Выбор циркулирующих жидкостей = Временное нарушение ландшафтного дизайна = Дизайн для обеспечения надлежащего качества воздуха в помещении Где применяется система GeoExchange? 20

21 Приложения GeoExchange Новое строительство Интегрируйте GeoExchange в проект Оптимизация эффективности системы и затрат Модернизация конструкции Кондиционирование воздуха в существующем здании без кондиционера Замените вентиляторы или фанкойлы Минимальные помехи для исторической сохранности Приложения GeoExchange Тип здания Хорошее применение: одноэтажный план пальца Сбалансированный тепловые нагрузки на оболочку / внутреннее пространство Слабое применение: новый хорошо изолированный многоэтажный бокс с высокими внутренними нагрузками Жилой район Отличное применение 21

22 Приложения GeoExchange Школы — хорошие кандидаты для систем GeoExchange Модернизация старых систем Обновление системы кондиционирования воздуха Планировка школьного здания обычно хороша для сбалансированного отопления / охлаждающая нагрузка Типичная классная комната хорошего экономического размера для теплового насоса Открытое пространство для геотермального теплообменника Преимущества системы, привлекательные для школ Школы будут рядом, чтобы воспользоваться преимуществами затрат на жизненный цикл приложений GeoExchange Применение в бытовом водонагревателе Комплект пароохладителя для нагрева бытовой воды Стандартный вариант Сезон охлаждения = Бесплатное нагревание воды Сезон нагрева = Нагрев воды с высоким КПД Тепловые насосы «вода-вода» предварительно нагревают бытовую воду при COP от воды к воде. Применение тепловых насосов. Гидравлические системы. / источник охлажденной воды для наружного воздуха / вентиляционный воздух с обычными системами обработки воздуха Нагрев воды в бассейне 22

23 Теплый пол Применение Теплый пол Циркуляция нагретой воды через трубопроводы, встроенные в плиту пола Теплый пол излучает тепло на стены, потолок и другие объекты объекты Вода-вода Тепловые насосы обеспечивают воду с эффективной температурой Экономика геотермальной системы Первоначальные затраты + затраты на энергию + затраты на техническое обслуживание = итоговый результат Каковы затраты на опыт? 23

24 Основы первичных затрат на строительство и систему HVAC Критерии управления затратами Тип здания, размещение и использование Тепловые зоны и требования к вентиляции Распределение пространства для оборудования HVAC Центральная система и распределенная / унитарная система Как правило, стоимость геотермальной системы внутри здания меньше или равна к традиционной системе Дополнительные затраты на геотермальный теплообменник по сравнению с насосными системами котельной и отопительной воды Охладитель / градирня и связанные с ними насосные системы Конденсаторные агрегаты / агрегаты на крыше Первоначальные затраты в значительной степени зависят от эффективного проектирования. Первоочередные соображения по затратам. Управление установленными затратами. Нагрузка на охлаждение Эффективное ограждение здания Внешняя воздушная нагрузка: блоки CO 2 / DCV и рекуперации энергии Полевые испытания на разнесение нагрузки системы для определения фактической теплопроводности почвы Организация и минимизация геотермальной системы Трубопроводы Контроль затрат на систему управления Оценка проектирования системы на основе опыта 24

25 Первоначальные соображения по затратам Учитывайте всю экономию затрат, связанную с системой Котельные и проходы через крышу Котельная Химическая обработка воздуха для горения, подпиточная вода и сопутствующее оборудование Структурные затраты на градирню или опорные стены для оборудования, стены и ограждения для обзора, вандализм, безопасность Машинное отделение ( Хладагент) Вентиляция Вход в службу природного газа Уменьшенная площадь механического оборудования Площадь помещения Первые соображения по стоимости Стимулы коммунальной компании От 0 до 600 долларов за тонну Индивидуальные программы поощрения Альтернативные тарифные планы Уточняйте у местного коммунального предприятия перед проектированием Варианты финансирования Экономия энергии или подрядчик по производительности Финансирование коммунальных компаний Налоговые льготы До 1 доллара.80 на SF на 50% лучше, чем Energy Standard. Налоговая скидка до 300 долларов США для домашних геотермальных тепловых насосов 25

26 Первые затраты GeoExchange Сводная стоимость единицы полевой скважины 14 Зданий Диапазон полевых затрат валовой скважины Средняя стоимость квадратного фута: 1,88 доллара США: 4,55 доллара США 3,27 / кв.фут Стоимость за тонну: 715 долларов США 2 817 долларов США 1719 долларов США / тонну Стоимость одного ствола: 775 долларов США 3 032 доллара США 1537 долларов США / стоимость ствола на фут внутреннего диаметра: 4,43 доллара США 7,83 доллара США / бурфут Это заявленные проектные затраты на строительство. квалифицированы для охвата или нормированы для условий. Затраты не включают кредиты на котлы, чиллеры, градирни. Затраты не включают стимулы для коммунальных компаний. Дополнительная информация о стоимости проекта оценена. Первые примеры затрат. Средняя школа Западной Либерти. Новая средняя школа. Установка Альтернативная заявка 112 Горизонтальные стволы на длине 500 футов Горизонтальные стволы уложены друг на друга, два высоких по 363000 долларов США для трубопровода горизонтального ствола к зданию 3 232 на канал / 6 долларов.46 за фут скважины Вертикальное расположение ствола предложено на $ 160 000 больше (рост на 44%) 26

27 Затраты на энергию Затраты на электроэнергию График тарифов на электроэнергию / электроэнергию Существенный фактор для затрат на электроэнергию .8 / кВт · ч для зимнего использования Некоторые ставки могут применяться к общему объему использования электроэнергии в здании. Чистые затраты на отопительную энергию в размере 4 долл. США / млн. БТЕ по сравнению с 12 долл. США / млн. Тепловых единиц. Типичное снижение потребности в электроэнергии. Ограничение спроса / возможности отключения нагрузки. в общих затратах на электроэнергию 27

28 Практические примеры затрат на энергию Три начальных школы Анкени Фактическое снижение энергопотребления на месте: Фактическое снижение затрат на энергию: Без кондиционера на кондиционер Избежание затрат на энергию: от 46% до 54% ​​БТЕ / SF-год от 6% до 14 % $ / SF-год от 20% до 34% $ / SF-год Затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание 28

29 Затраты на техническое обслуживание Технический документ ASHRAE, в котором сравниваются затраты на техническое обслуживание геотермальных систем с тепловым насосом и других систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха: профилактические мероприятия и общие затраты на техническое обслуживание Технический документ, подготовленный для ASHRAE Майкла А.Мартин, Мелисса Г. Мэджетт и Патрик Дж. Хьюз, П.Е. Направление проекта Округ государственных школ Линкольна, Линкольн, NE 20 школьных зданий и 4 типа систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха были оценены Затраты на техническое обслуживание суммированы следующим образом:> Затраты на профилактическое обслуживание на SF в год> Затраты на ремонт, обслуживание и корректирующие действия на SF в год> Общие затраты на техническое обслуживание на SF в год Затраты на техническое обслуживание Lincoln Schools, Lincoln Nebraska 29

30 Итоговые показатели по экономическим показателям Самая энергоэффективная система отопления и охлаждения, доступная Комфортная с высокой степенью удовлетворенности владельцев, снижает затраты на электроэнергию от 20% до 35% Добавляет 2 4% к Общая стоимость стимулов для нового строительства, кредитов и альтернативного финансирования могут быть доступны. Типичный срок окупаемости от 5 до 10 лет. Как правило, оптимальные затраты на жизненный цикл. Каждый коммерческий объект уникален. 30

31 Технология геотермальных тепловых насосов Спасибо.. Обсуждение !!!! Вопросы???? Центр энергетики Айовы / Станция энергоресурсов Телефон:

Геотермальные системы | Vander Hyde Services

Позвольте нам показать вам, насколько эффективны и экономичны геотермальные системы отопления и охлаждения.

• Преимущества геотермальных систем
• Как работают геотермальные системы
• Геотермальные системы Econar
• Геотермальные тепловые насосы
• Геотермальные системы охлаждения

Геотермальные системы — не новая концепция

Домовладельцы используют геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для обогрева и охлаждения своих домов более 40 лет.Земля ниже линии замерзания обычно остается около 50 градусов по Фаренгейту. Используя водопроводные трубы, геотермальные системы улавливают постоянную среднюю температуру и используют ее для быстрого и эффективного обогрева или охлаждения вашего дома. Этот ярлык к идеальному домашнему климату на самом деле перемещает тепло, а не создает его с нуля.

Большинство систем HVAC потребляют более половины энергии в доме. Благодаря экономии топлива, федеральным налоговым льготам и государственным льготам система окупается за счет экономии всего за 3-5 лет.

ЗВОНИТЕ СЕЙЧАС! (616) 232-6440

Как работает геотермальное отопление:

В режиме обогрева вода, циркулирующая в контуре заземления, холоднее окружающей земли. Это заставляет воду поглощать энергию земли в виде тепла. Вода переносит эту энергию в теплообменник в насосе. В теплообменнике хладагент поглощает тепловую энергию из воды. Теперь вода покидает теплообменник с более низкой температурой и циркулирует через контур заземления, чтобы забрать больше энергии.Газообразный хладагент, который содержит энергию, полученную от контура заземления, проходит от теплообменника к компрессору. В компрессоре температура хладагента повышается до 160 °. Перегретый хладагент попадает в воздушный теплообменник. Здесь вентилятор теплового насоса обеспечивает циркуляцию воздуха через змеевик, повышая температуру воздуха, который выдувается через воздуховоды для обогрева дома. После того, как хладагент передает свою тепловую энергию воздуху, он течет в теплообменник контура заземления, чтобы снова запустить цикл.Узнать больше

Как работает геотермальное охлаждение

В режиме охлаждения вода, циркулирующая в контуре заземления, теплее окружающей земли. Это заставляет воду выделять энергию в виде тепла в землю. Вода, которая теперь остыла из-за прохождения через землю, теперь течет в теплообменник теплового насоса. В теплообменнике горячий газообразный хладагент от компрессора отдает свое тепло воде.

Это вызывает повышение температуры воды и отвод тепла земле.Хладагент, который высвободил свою тепловую энергию и превратился в холодную жидкость, теперь перемещается к теплообменнику. Здесь вентилятор теплового насоса обеспечивает циркуляцию теплого влажного воздуха через змеевик холодного воздуха. Затем воздух проходит через воздуховоды для охлаждения дома. Хладагент в воздушном змеевике забирает тепловую энергию из воздуха и направляется к компрессору. Когда хладагент покидает компрессор, он затем течет в теплообменник контура заземления, чтобы снова запустить цикл. Узнать больше

Опыт имеет значение!

Лицензированные подрядчики Vander Hyde предлагают лучшие геотермальные системы HVAC для жителей Гранд-Рапидс, Вайоминг, Кентвуд, Форест-Хиллз, Грандвилл, Голландия, Маскегон и прилегающих территорий. Звоните (616) 232-6440, чтобы получить бесплатную профессиональную оценку на месте!

Содействие использованию помещений с тепловым насосом и водонагревателей | Изменение климата

В последние годы растущее внимание к окружающей среде привело к распространению высокоэффективных обогревателей и нагревателей горячей воды. В частности, в Европе, которая имеет относительно холодный климат, на обогреватели помещений и водонагреватели приходится более 80% потребления энергии в домах, поэтому наблюдается постоянный переход от традиционного оборудования для сжигания тепла к отоплению с тепловым насосом, которое выделяет меньше CO ₂ .

Компания Daikin занимается разработкой и продвижением водонагревателей и обогревателей помещений с использованием высокоэффективной технологии теплового насоса, стремясь повысить комфорт и снизить выбросы CO. ₂ .

Тепловые насосы

Менее 1/2 выбросов CO ₂ по сравнению со сжиганием ископаемого топлива

В методе теплового насоса, используемом в кондиционерах и других изделиях, тепловая энергия, накопленная в воздухе или воде, извлекается и передается для охлаждения и нагрева.По сравнению с обогревом помещений и воды с использованием методов прямого сжигания ископаемых видов топлива, таких как газ, нефть и уголь, тепловые насосы выбрасывают менее половины CO ₂ .

Тепловой насос: механизм и действие

Содействие использованию помещений с тепловым насосом и водонагревателей

Привлечение большего количества CO ₂ -Сокращение объемов тепловых насосов и газовых обогревателей и нагревателей горячей воды на европейский рынок

Daikin занимается разработкой и продвижением водонагревателей и обогревателей помещений с использованием энергоэффективных тепловых насосов.

ЕС поставил цель к 2020 году обеспечить, чтобы возобновляемые источники энергии, такие как ветровая и солнечная энергия, составляли 20% энергобаланса. В январе 2009 года тепловые насосы были признаны в ЕС технологией, которая использует возобновляемые источники энергии и нагреватели тепловых насосов. рекомендуются как часть этой цели. В 2006 году компания Daikin начала разрабатывать и продавать в Европе космические обогреватели и водонагреватели Daikin Altherma с тепловым насосом. С тех пор мы расширяли линейку продуктов и захватили лидирующую долю рынка в 2019 году.

Кроме того, мы разрабатываем гибридные продукты, сочетающие тепловые насосы и котлы для экстремально холодных регионов, чтобы повысить комфорт и снизить выбросы CO ₂ .

В дополнение к этому, в 2014 финансовом году мы начали уделять особое внимание разработке высокоэффективных газовых обогревателей и переходу на энергоэффективные модели, отвечающие потребностям пользователей. Мы работаем над распространением использования энергоэффективных моделей с помощью политики, которая заключается в переходе с обогревателей с тепловым насосом, оказывающим большое влияние на окружающую среду, с переключением продуктов среднего класса на гибридные модели, которые автоматически переключаются между тепловым насосом и газом. сгорание, в зависимости от того, что более эффективно, и переключение моделей с небольшим воздействием на окружающую среду на энергоэффективный тип сжигания газа.

В апреле 2018 года мы стали первой компанией в мире, выпустившей модели, использующие хладагент R-32 с низким влиянием на глобальное потепление. Мы также разрабатываем маломощные гибридные обогреватели для помещений мощностью 4 кВт и водонагреватели с тепловым насосом, а также обогреватели для помещений, использующие геотермальную энергию, предназначенные для использования крупными жилищными строителями, местными муниципалитетами, государственными энергетическими компаниями и другими организациями.

Кроме того, мы выпускаем ряд продуктов с учетом различных климатических условий и потребностей рынка в Европе.Это включает разработку высокотемпературного нагнетательного типа R-32, который может заменить котлы на жидком топливе на существующих рынках строительства, и геотермального источника тепла R-32, подходящего для холодных регионов.

Наша лаборатория в Асахикаве в Асахикаве, Хоккайдо, возглавила усилия по разработке новых систем отопления и горячего водоснабжения, которые обеспечат комфорт и энергоэффективность в чрезвычайно холодных регионах мира. Мы расширим линейку продуктов для европейского рынка тепла и проведем скрупулезные маркетинговые усилия, так как мы делаем наши тепловые насосы и продукты для сжигания газа более энергоэффективными и тем самым способствуем сокращению выбросов CO ₂ .

Гибридный тепловой насос Daikin Altherma

В Европе мы продаем Hybrid Altherma, который автоматически переключается с теплового насоса на режим сжигания газа при значительном падении наружной температуры, обеспечивая тем самым наиболее эффективное и экономичное отопление. Этот продукт обеспечивает сокращение выбросов CO ₂ более чем на 35% по сравнению с продуктами сгорания газа.

Продвижение бытовых водонагревателей и подогревателей пола в Японии

В Японии на водонагреватели приходится 25% всего потребления электроэнергии в жилищах, поэтому для контроля глобального потепления необходимо перейти на системы с минимальным воздействием на окружающую среду.

Технология теплового насоса Daikin используется в водонагревателях с тепловым насосом ECOCUTE и водонагревателях с тепловым насосом Hot Eco-Floor. Последняя модель ECOCUTE снижает годовое потребление энергии примерно на 23% за счет улучшения характеристик теплопередачи за счет высокоэффективного водяного теплообменника, который способствует перемешиванию в форме водяной трубы, и воздушного теплообменника с направляющим ребром уникальной формы.
В 2018 финансовом году мы выпустили водонагреватель для бытового использования, который может взаимодействовать с домашней системой управления энергопотреблением (HEMS), что позволяет пользователям экономить энергию в доме.Этот водонагреватель способствует использованию возобновляемых источников энергии и способствует использованию избыточной электроэнергии, вырабатываемой за счет солнечной энергии в недавно построенных домах с нулевым потреблением энергии (ZEH).

Таким образом, новые продукты, основанные на новейших технологиях, значительно улучшили показатели энергосбережения по сравнению с предыдущими продуктами, но если экономия энергии может быть улучшена даже в существующем оборудовании, потребление энергии может быть существенно снижено на всем рынке с коммерциализацией замещающего тепла исходные единицы.Признавая значительную экономию энергии, более низкие затраты на внедрение и более короткое время строительства по сравнению с заменой системы, компания Daikin получила приз председателя Центра энергосбережения, Япония (ECCJ) в Гран-при за энергосбережение за 2017 финансовый год.

Продвижение высокоэнергоэффективных продуктов, включая крупномасштабную систему горячего водоснабжения MEGA-Q с тепловым насосом, на коммерческом рынке Японии

В Японии мы продаем помещения и водонагреватели для коммерческого рынка с использованием высокоэффективной технологии тепловых насосов.

В ноябре 2012 года мы начали продавать новую модель коммерческой системы водяного отопления с тепловым насосом (MEGA-Q) для крупных объектов, таких как отели и больницы, которую мы впервые представили в апреле 2009 года. По сравнению с системой горячего сжигания газа. водонагревателей, эта новая модель выделяет примерно на 60% меньше выбросов CO ₂ и снижает эксплуатационные расходы примерно на 60%. Такие объекты, как больницы и поля для гольфа, требуют ежедневного изменения объемов горячей воды, и компания Daikin решает эту проблему с помощью гибридной системы горячего водоснабжения, которая обеспечивает горячую воду в базовые периоды с помощью MEGA-Q и переключается на работу бойлера в периоды пиковой нагрузки.В дополнение к таким коммерческим приложениям, как эти, в ближайшем будущем мы выпустим продукты для производственных процессов, которые должны отвечать экологическим требованиям.

Сравнение годовых выбросов CO ₂ : крупномасштабная коммерческая система водяного отопления с тепловым насосом MEGA-Q и котел внутреннего сгорания

Геотермальная энергия и ее преимущества

Мы можем рассматривать тепловую энергию как энергию, которая окружает Землю в виде тепла и которая образуется в основном при распаде радиоактивных веществ из их ядра.Это тепло имеет тенденцию распространяться внутри, пока не выйдет через поверхность земной коры.

Этой энергии было бы достаточно для удовлетворения мировых потребностей, если бы ее можно было использовать, но геотермальная энергия — это энергия, которую трудно использовать.

Температура распределена неравномерно по зонам земной коры. Мешки с магмой, поступающие из более глубоких областей, перемещаются в области более низкого давления.

СВЯЗАННЫЙ: ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ ПРЕВРАЩАЕТ ВЫБРОСЫ СО2 В ТВЕРДЫЕ. извержения вулканов, выходы высокотемпературных газов, выходы горячей воды (горячие источники) и т. д.хотя только некоторые из них можно использовать.

Человек издавна использует геотермальную энергию. В настоящее время мы пытаемся найти способ использовать в своих интересах это огромное количество энергии, которое окружает Землю в виде тепла и которое, за исключением отдельных случаев, тратится или теряется.

В областях, которые мы можем назвать привилегированными (Исландия или некоторые части Италии), геотермальная энергия может использоваться при различных температурах.

Низкая температура: Тепло, которое выделяется при температуре ниже 100 ºC, используется непосредственно в различных приложениях, таких как отопление, горячее водоснабжение и бытовая вода, бассейны, теплицы, сушильные камеры и многое другое.

Это использование имеет важный недостаток. Из-за низкого теплового уровня жидкости ее необходимо использовать в системах прямого нагрева, поэтому центр потребления должен находиться рядом с отложением.

Средняя и высокая температура: Для извлечения энергии, хранящейся в литосфере, нам необходимо присутствие промежуточного геотермального флюида (аммиака или фреона), который действует как переносчик энергии.

После того, как геотермальный флюид достиг поверхности, он должен пройти ряд преобразований для своего использования.Геотермальные жидкости с температурой выше 150 ºC используются для прямого производства электроэнергии с помощью различных типов циклов.

Если температура составляет от 100 до 150 ºC, эту энергию можно использовать в промышленных процессах.

В настоящее время направления исследований нацелены на выполнение проектов преобразования геотермальной энергии при низких температурах с меньшими инвестициями и менее глубокими зондированием с меньшими геологическими рисками и проблемами эксплуатации и коммерческого монтажа.

Использование геотермальной энергии

Для определения ее использования энергии необходимо различать геотермальную энергию высоких и низких температур. Его отличие заключается в глубине земли в каждой из них и ее температуре.

В первом случае высокие температуры находятся на глубине трех или четырех километров под землей, а во втором случае они обнаруживаются в самых поверхностных земных слоях. Температурное разнообразие геотермальных ресурсов дает большое количество возможностей использования:

1. Высокая температура: Более 150 ºC.Он позволяет напрямую преобразовывать водяной пар в электрическую энергию.
2. Средняя температура: От 90 до 150 ºC. Он может производить электроэнергию, используя обменную жидкость, которая питает электростанции.
3. Низкая температура: От 30 до 90 ºC. Его теплосодержание недостаточно для производства электроэнергии, но он подходит для обогрева зданий, а также в некоторых промышленных и сельскохозяйственных процессах.
4. Очень низкая температура: Менее 30 ºC.Его можно использовать для получения горячей воды для отопления и кондиционирования. В этом случае нужно использовать тепловые насосы.

Геотермальный завод Несьавеллир в Исландии — хороший пример того, как тепло земли используется для удовлетворения потребностей в горячей воде столичного региона Большого Рейкьявика. В Испании мы также находим много примеров зданий в различных автономных сообществах, где геотермальная энергия используется для таких целей, как напольное отопление или кондиционирование воздуха.

Этот вид энергии, без сомнения, представляет собой местный, экологический и эффективный ответ по снижению затрат на энергию.

Преимущества геотермальной энергии

Свободная и неиссякаемая энергия: Мы мастера своей энергии для обогрева и охлаждения дома. Мы не зависим от какого-либо другого топлива или колебаний цен. Да, энергия земли бесплатна и неисчерпаема, но необходимо учитывать расходы на обслуживание, помимо первоначальных инвестиций в установку.

Возобновляемые и чистые: Это отличный экологический вариант, поскольку он является источником чистой энергии, которая не выделяет CO2 и не способствует изменению климата.Он не работает с сжиганием, и только геотермальный насос использует электричество.

Также не нужно беспокоиться о токсичных газах, таких как угарный газ, или о возможных пожарах.

Экономия: Геотермальная установка означает экономию 75% на отоплении и примерно 80% на охлаждении. Начиная со стабильной температуры 15º охлаждение или нагрев воды обходится дешевле.

Но в этом случае вы должны рассчитывать на электрическую стоимость геотермального насоса.

Быстрая амортизация : Без необходимости платить за топливо, инвестиции окупаются через несколько лет и более, если учесть, что мы получаем отопление, кондиционирование летом, а также горячую воду.С самого первого месяца мы можем ожидать значительную экономию на счетах за электроэнергию, а сроки возврата инвестиций значительно различаются в зависимости от потребности дома в энергии (отопление, кондиционирование воздуха и горячая вода).

Без воздействия на окружающую среду: Не производит раздражающих шумов или визуальных воздействий на ландшафт, так как вся установка находится под землей.

Продолжительность: Срок службы геотермального насоса в два раза больше, чем у обычного теплового котла, и он потребляет мало электроэнергии.

Возможность адаптации: Несмотря на то, что она более эффективна в сочетании с подогревом пола, нет необходимости устанавливать эту систему, чтобы наслаждаться теплом дома.