Геотермальные тепловые насосы: использование энергии Земли для обогрева и охлаждения

Геотермальные тепловые насосы - это системы отопления и охлаждения, которые используют тепло, накопленное в Земле, для обеспечения комфортного внутреннего климата в зданиях. Они работают на основе принципа теплового насоса, используя постоянную температуру подземных слоев для перекачки тепла в здание зимой и удаления тепла из здания летом.

Принцип работы геотермального теплового насоса основан на том, что на глубине примерно 1,5-2 метра под землей температура остается постоянной в течение всего года, обычно от 8 до 12 градусов Цельсия. Геотермальный тепловой насос использует теплообменник, закопанный в землю, для получения тепла зимой и его отвода летом.

Основные компоненты геотермальной системы включают:

1. Землевые коллекторы: Это система труб, зарытых в землю на определенной глубине или горизонтально расположенных на большой площади. Через эти трубы проходит хладагент (обычно вода с антифризом), который собирает тепло из почвы зимой и отводит его в почву летом.

2. Тепловой насос: Тепловой насос является ключевым компонентом геотермальной системы. Он использует принцип компрессии и декомпрессии рабочего флюида (хладагента), чтобы перенести тепло из почвы в здание зимой и из здания в почву летом. Тепловой насос преобразует низкую температуру земли в более высокую температуру, необходимую для обогрева здания.

3. Распределительная система: Это система труб и радиаторов или тепловых насосов, которая передает тепло из теплового насоса внутрь здания для обогрева и отводит тепло из здания при охлаждении. Распределительная система также может включать горячую воду для использования в бытовых целях.

Преимущества использования геотермальных тепловых насосов:

1. Энергоэффективность: Геотермальные тепловые насосы являются одной из самых энергоэффективных систем отопления и охлаждения. Они позволяют использовать низкопотенциальное тепло из почвы для обогрева зданий, что ведет к существенной экономии энергии и снижению затрат на отопление и охлаждение.

2. Экологическая дружественность: Геотермальные системы не используют ископаемые топлива и не производят выбросов парниковых газов. Они работают на основе устойчивого источника энергии - тепла, хранящегося в Земле. Таким образом, использование геотермальных тепловых насосов помогает сократить негативное воздействие на окружающую среду и уменьшить углеродный след здания.

3. Независимость от колебаний цен на энергию: Геотермальные системы не зависят от колебаний цен на топливо, так как источик тепла - Земля - бесплатный и постоянный. Это обеспечивает стабильность и предсказуемость затрат на отопление и охлаждение здания на протяжении всего года.

4. Длительный срок службы: Геотермальные системы обладают долгим сроком службы и требуют минимального обслуживания. Тепловые насосы обычно имеют гарантию на протяжении многих лет, а землевые коллекторы могут прослужить десятилетиями без необходимости замены или ремонта.

5. Многофункциональность: Геотермальные тепловые насосы могут не только обеспечивать отопление и охлаждение здания, но и подогревать воду для бытовых нужд. Они способны предоставлять горячую воду для использования в ванных комнатах, кухне и прочих местах, что обеспечивает дополнительную экономию энергии и повышает удобство использования.

Источник: NIBE