Геотермальные тепловые насосы

схема работы геотермального (грунтового) теплового насосаНаиболее распространенным типом для использования в частном секторе являются геотермальные (грунтовые) тепловые насосы, которые в качестве теплообменной среды используют почву и глубинные породы. По эффективности они соответствуют водяным тепловым насосам и на практике многие модели могут использовать не только грунт, но и воду в качестве теплообменной среды.

В качестве теплообменника закладывается большой подземный коллектор из длинных труб. Трубы обычно изготавливаются из специального пластика, реже используется медь и другие материалы. По трубам подземного коллектора прогоняется незамерзающий теплоноситель, поэтому у такой системы нет риска перемерзнуть и получить повреждение. Большинство геотермальных тепловых насосов работают автоматически и не требуют специального контроля.

Есть два основных варианта закладки подземного коллектора. Первый — горизонтальный. Трубы закапываются в траншеи или котлован ниже уровня замерзания почвы на 1-2 метра и засыпаются сверху слоем почвы. Это более дешевый способ, распространенный, например, в Германии. В России горизонтальный тип подземного коллектора применим, но во многих регионах глубина промерзания более 1 метра, поэтому требуется закапывать трубы на большую глубину, что ведет к удорожанию проекта. Для горизонтального способа также нужна достаточная площадь земли. Поверх контура подземного коллектора нельзя сажать деревья, поскольку их корни могут повредить систему.

Другой способ — бурение вертикальных скважин глубиной 50-150 м. Стоимость бурения и закладки труб с бетонированием обычно превышает стоимость самого теплового насоса. Но этот метод имеет ряд преимуществ. Для скважин не требуется большая площадь земельного участка, а температура на большой глубине меньше зависит от времени года и промерзания сверху, поэтому эффективность для отопления выше, чем горизонтальных коллекторов.

Недостатки геотермальных тепловых насосов:

  • закладка подземного контура является дорогостоящей

Преимущества :

  • высокая эффективность для охлаждения и отопления
  • возможность обеспечения теплом/холодом зданий различного размера
  • возможность автоматизированной безаварийной работы без дополнительного контроля