Вентилированое и отопление

Геотермальная система отопления дома — принцип устройства



Геотермальное отопление дома работает практически вопреки закону сохранения энергии. Расходуя несколько киловатт электричества, поглощаемого геотермальной установкой, вы получаете десятки киловатт тепла.

Секрет энергетической аномалии кроется в устройстве геотермальной станции и самом принципе работы подобного оборудования.

Геотермальная станция

Коттедж обогревается геотермальной станцией

Как работает геотермальная станция?

Вы берете тепло у незамерзающей зимой среды и транспортируете его к расположенному в доме аккумулятору, который отдает полученные калории в разводку системы отопления.

В качестве энергетического донора можно использовать следующие среды:

  • Расположенный ниже точки промерзания грунт – его температура не опускается ниже 2-3 °C.
  • Придонный слой воды в искусственном или естественном водоеме – при достаточной глубине водоема температура у дна не опускается ниже 3-4 °C.
  • Заглубленная в землю канализационная сеть – температура этой среды равна 4-7 °C.

В качестве «транспортного средства», доставляющего тепло грунта, воды или стоков в дом, используется тепловой насос – электроприбор, трансформирующий в тепло энергию испарения и конденсации хладагента.

При этом используется следующая схема работы:

  • Насос продавливает жидкий хладагент к энергетическому донору – в землю, под  воду, в канализацию.
  • Нагретая выше 0 °C среда «кипятит» поступившую порцию хладагента, отдавая ему свою энергию.
  • Газообразный хладагент «влетает» к тепловому аккумулятору и конденсируется под действием давления теплового насоса.
  • Выделяемая в процессе трансформации пара в  жидкость энергия поглощается тепловым аккумулятором.
  • Жидкий хладагент стекает по трубам к донору, и весь процесс повторяется с самого начала.

Причем, опираясь на принцип геотермального отопления, вы можете накопить до 3-5 кВт тепловой энергии с каждого «электрического» киловатта.

Накопивший тепло аккумулятор отдает запасы энергии теплоносителю системы отопления дома, который циркулирует встроенному в аккумулятор теплообменнику.

Как устроена типовая геотермальная система отопления?

Такая система состоит из следующих конструкционных элементов:

  • Первичного контура, собранного из погруженных  в землю, воду или канализацию полиэтиленовых труб, по которым циркулирует насыщенный соляной раствор. Основная задача первичного контура – аккумулирование тепла от энергетического донора.
  • Погруженного в донорскую среду испарителя, омываемого соляным раствором из первичного контура. Превращение жидкого хладагента в пар происходит именно в испарителе.
  • Расположенного в доме конденсатора, в котором происходит сгущение парообразного хладагента до жидкого состояния.
  • Напорного и обратного трубопровода, соединяющего конденсатор с испарителем.
  • Напорного узла – насоса, побуждающего циркуляцию хладагента в трубопроводе.
  • Теплового аккумулятора – емкости с водой или маслом, в которую встраивают конденсатор с хладагентом и теплообменник с теплоносителем системы отопления.
Принцип работы

Принцип работы геотермального насоса

При этом циркуляцию соляного раствора в первичном контуре обеспечивает отдельный напорный узел, погруженный в донорскую среду совместно с полиэтиленовым трубопроводом.

Вертикальный и горизонтальный первичный контур – что лучше?

Фактическая производительность, которую демонстрирует типовая установка геотермального отопления, зависит от двух параметров: температуры донорской среды и площади первичного контура. Поэтому, не имея возможности повлиять на первый параметр, проектировщики подобных систем регулируют их производительность за счет габаритов и объема первичного контура.

В итоге все разногласия относительно ориентации такого контура в пространстве сводятся к спору о возможности или невозможности поместить определенный метраж труб на определенной площади. Ведь первичный контур придется закапывать в землю или погружать в воду.

То есть владельцы небольших участков все равно предпочтут вертикальный первичный контур горизонтальной системе, поскольку последняя на их площадке просто не поместится.

Собственники более габаритных участков могут выбирать между горизонтальной или вертикальной схемой укладки, апеллируя не только к размерам котлована под обустройство первичного контура, но и простоте реализации запланированных земляных работ. Ведь длинная горизонтальная траншея роется быстрее, чем глубокий вертикальный колодец, обустройство которого требует существенных трудозатрат и материальных вложений.

Геотермальные тепловые насосы для отопления – обзор популярных моделей

К наиболее популярным на сегодняшний день моделям тепловых насосов относятся следующие установки:

Тепловий насос geoTHERM VWS 61/2

geoTHERM VWS 61/2 – насос геотермального отопления типа «грунт-вода», изготовленный компанией Vaillant.

geoTHERM VWS 61/2

  • Тепловая мощность такого агрегата – 5,9 кВт,
  • Энергопотребление – всего 1,4 кВт.
  • С помощью подобного оборудования можно отопить дом на 50-60 квадратных метров по цене освещения такого же жилища.
  • Стоимость агрегата – до 7000 $

Тепловий насос geoTHERM VWW 220/2

geoTHERM VWW 220/2 – геотермальный агрегат компании Vaillant, работающий по принципу «вода-вода».

geoTHERM VWW 220/2

  • На обогрев жилища расходуется энергия незамерзающего водоема или скопления грунтовых вод.
  • Тепловая мощность насоса – 30 кВт.
  • Энергопотребление – 5,8 кВт.
  • С помощью VWW 220/2 вы можете обогреть жилище площадью до 300 квадратов.
  • Стоимость насоса – 15-15,5 тысяч долларов США.

Тепловий насос HOTJET 20 W

HOTJET 20 W – тепловой насос типа «вода-вода», работающий в качестве теплогенерирующего и охлаждающего агрегата.

HOTJET 20 W

  • Тепловая мощность – 21,5 кВт на нагрев и 16,5 кВт на охлаждение.
  • Расход энергии – до 3,7 кВт.
  • Подключается к промышленной электросети.
  • Совместим с воздушным отоплением, как источник тепловой энергии для фанкойла.
  • Стоимость – 6000-6500 $.

Тепловий насос Cooper&Hunter GRS-CQ12Pd/Na-K

Cooper&Hunter GRS-CQ12Pd/Na-K – тепловой насос мощностью 12/14 кВт (нагрев/охлаждение).

Cooper&Hunter GRS-CQ12Pd/Na-K

  • Интересен наличием блока косвенного нагрева для системы горячего водоснабжения.
  • Причем в максимальном режиме потребления такая установка расходует не более 3,5 кВт.
  • Стоимость геотермального отопления, охлаждения и горячего водоснабжения, реализованного на базе такого насоса – от 5000 долларов США.





Также советуем посмотреть:





Расчет мощности кондиционера онлайн

Расчет теплопотерь помещения

Расчет вентиляции помещения