Пожалуйста, выберите валюту:
   Наша компания предлагает Вам системы отопления с использованием энергии, взятой из окружающей среды (земля, воздух, вода, солнце). В основу этой системы положено устройство, которое называется "тепловой насос".
   Тепловой насос представляет собой компактную тепловую установку для автономного обогрева, кондиционирования и горячего водоснабжения (ГВС). Тепловой насос работает без использования топлива, не имеет вредных выбросов и не загрязняет окружающую среду. 

   Большинство населения Украины пока еще не знакомы с понятием "тепловой насос", хотя ежедневно используют их в обычных холодильниках и кондиционерах. Ввиду неосведомленности населения нашей страны с этой технологией, нами было принято решение изложить вступительную часть максимально доступным для населения языком. Поэтому для облегчения понимания постараемся заменять термины простыми и понятными словами.

   Холодильники и кондиционеры настолько прочно вошли в наш быт, что мы даже не задумываемся о принципе их работы. 


   Для европейцев и японцев таким же обычным является отопление зданий геотермальными тепловыми насосами. 


   Мы попробуем на элементарном примере объяснить потребителю, что же такое «тепловой насос».


   Тепловой насос по принципу действия похож на холодильник, но работает как бы «наоборот» (не охлаждает, а нагревает) и имеет расширенные функции. Когда мы кладем продукты, имеющие комнатную температуру, в холодильник, происходит следующее: холодильник берет часть тепла из продуктов и выбрасывает его к нам в комнату через теплообменник, расположенный, как правило, сзади холодильника (такая себе, решеточка). И продукты становятся холоднее, а в комнате теплее. Что же делает тепловой насос? …. Да, по сути, тоже самое. Он берет тепловую энергию из среды, которая окружает Ваш дом, и переносит его внутрь помещения. Только в данном случае продуктами, из которых забирается энергия, является окружающая среда (земля, водоем, грунтовые воды, воздух и т.д.), а «решеточкой холодильника» является система отопления Вашего дома (радиаторы, водяной теплый пол, фанкоилы). Вы только представьте себе, сколько таких «теплых продуктов» окружает Ваше здание!!! 


   Таким образом, тепловой насос – это устройство, которое забирает тепловую энергию из окружающей среды, накапливает ее в себе (как бы сжимая), и переносит к Вам в дом.


   Как же происходит накапливание тепловой энергии и повышение температуры выходящего носителя (воды, которая выходит из теплового насоса и течет в радиаторы)? Ведь нам необходимо, что б температура воды, которая поступает к нам в батареи, была хотя бы 60 градусов, а на улице зимой и до минус 30 бывает. В основе этого процесса лежит цикл Карно, который был опубликован еще в 1824 г. в его диссертации. Мы все изучали этот простой процесс в школьном курсе физики. Сейчас попытаемся его вспомнить, разобрав применение этого цикла в тепловом насосе.


 

    Слева синими стрелочками изображен подвод низкопотенциального теплпа отбирамого из земляных скважин, грунтовых вод или водоемов. Как правило это температура в пределах 8-10 градусов °С. Далее мы видим змеевик с сине-фиолетовыми стрелочками – это теплообменник. В нем происходит отдача тепла, которое было получено со скважины, контуру теплового насоса, в котором циркулирует фреон. При нагревании до такой температуры (10 °С) фреон испаряется и переходит в газообразное состояние. Благодаря этому процессу, данный теплообменник получил название ИСПАРИТЕЛЬ. За испарителем следует КОМПРЕССОР (изображен черным кружком с белым крестиком), который просто сжимает газообразный фреон, и тратит на это всего около 20% общей мощности теплового насоса. Как известно при сжатии газа его температура резко повышается. В нашем случае до 100 °С. Далее мы видим змеевик с красно- голубыми стрелочками – это теплообменник, в котором происходит отдача тепла от горячего фреон-газа воде, что циркулирует в наших батареях. Вода в системе отопления нагревается, а фреон остывает до 30 °С. Во время такого охлаждения происходит конденсация фреона. Благодаря этому процессу, данный теплообменник получил название КОНДЕНСАТОР. Зеленым кружочком обозначен клапан, которые по мере необходимости открывается и сбрасывает давление системы – ДРОССЕЛЬНЫЙ клапан. При расширении охлажденный фреон, понижает свою температуру до – 3 °С и переходит в жидкость. Далее попадает снова в испаритель, где охлаждает жидкость, уходящую обратно в скважину. А сам снова испаряется от нагрева.

   Обращаем Ваше внимание на то, что тепловой насос может абсолютно спокойно работать в режиме КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ. Для этого в вышеприведенном процессе необходимо всего лишь отключить компрессор. При отключении в данной цепочке компрессора мы будем просто отводить тепло из помещения обратно в скважину, а из нее подводить прохладу в наш дом.



   Будем считать, что цикл Карно мы вспомнили и ознакомились с основными процессами, протекающими в тепловом насосе. Теперь необходимо понять, откуда мы можем брать тепловую энергию, которую будем подводить к тепловому насосу.


   На сегодняшний день в мире самыми распространенными источниками отбора тепла являются: земля, вода и воздух. Системы, в которых тепло отбирается из земли и водных ресурсов, получили название «геотермальных», а насосы – соответственно «геотермальных тепловых насосов». Тепловые насосы, отбирающие тепло из воздуха, называют «воздушными» или «чиллерами».


   В геотермальных системах тепло передается, грубо говоря, через шланг, помещенный в землю. По этому шлангу циркулирует низкозамерзающая жидкость (аналог тосола, что находиться в радиаторе Вашего автомобиля). В то время пока течет эта жидкость (правильно она называется «рассол») по шлангу (земляному зонду или коллектору), помещенному в землю, она впитывает в себя тепло земли. И это тепло отдается теплообменнику теплового насоса, после чего охлажденный «тосол» обратно уходит в землю, откуда снова черпает тепло.


   Попросту, тепловой насос берет тепловую энергию из земли (воды, воздуха) и «перекачивает» ее в отапливаемый дом.

  Таким образом, тепловой насос перекачивает низкопотенциальную тепловую энергию грунта, воды или даже воздуха в относительно высокопотенциальное тепло для отопления объекта. Примерно 70 % отопительной энергии можно получить бесплатно из природы: грунта, воды, воздуха и только 30% энергии необходимо затратить для работы самого теплового насоса (это работа компрессора и циркуляционных насосов). Иными словами, владелец теплового насоса экономит 70% средств которые, при отоплении своего дома, магазина, цеха, теплицы и т. п. традиционным способом, он бы регулярно тратил на дизтопливо, газ или электроэнергию. Также необходимо заметить, что, при установки такой системы отопления, вы получаете систему кондиционирования бесплатно!


  Тепловой насос использует тепло, рассеянное в окружающей среде: в земле, воде, воздухе (его специалисты называют низко-потенциальным теплом.) Затратив 1 кВт электроэнергии в приводе насоса, можно получить 3-4 кВт тепловой энергии. Тепловые насосы применяют, чтобы отапливать дома, готовить горячую воду, охлаждать или осушать воздух в комнатах, вентилировать помещения.


   Теперь, когда вы получили представление о том, что такое тепловой насос, и как он работает, мы изменим стиль изложения на научный и будем называть вещи своими именами. Надеемся, Вам все будет понятно.


РАССМОТРИМ ГЕОТЕРМАЛЬУЮ СИСТЕМУ С ОТБОРОМ ТЕПЛА ИЗ ЗЕМЛИ


Данная система существует в двух видах:
1- источник тепла грунтовый зонд;
2- источник тепла грунтовый коллектор.

1- Грунтовый зонд


   Земляные зонды получают тепловую энергию благодаря геотермическому потоку тепла (из недр земли к поверхности) и потоку грунтовых вод. Лишь на глубине до 10 – 15 м влияние солнечной радиации и просачивающейся дождевой воды имеют значение. Выбор земляных зондов меньших размеров, чем необходимо, может привести к слишком низким температурам рассола, которые в экстремальном случае могут стать причиной отключения теплового насоса. В долгосрочной перспективе температура рассола от отопительного периода к отопительному периоду может падать, если не позаботиться о достаточной регенерации.


   В случае отбора тепла из грунта желательно, чтобы был высокий коэффициент теплопроводности грунтового слоя для хорошего поступления тепла почвы к зонду.


   Земляные зонды являются надежным и эффективным способом получения земного тепла. Этот способ особенно подходит для малых участков земли, на которых недостаточно места для инсталляции поверхностного коллектора.


   Для дома на одну семью с жилой площадью в 150 м2 и потребностью в теплопроизводительности в 9 kW требуется земляной зонд в 160 м (18м/kW для влажной глины/глины). Система трубопроводов земляного зонда устанавливается в вертикальные буровые скважины глубиной до 100 м. Длина земляного зонда глубиной более 100 м, как правило, распределяется на несколько буровых скважин.


   Для наглядности приведем схему геотермальной системы с грунтовым зондом:


Земляной зонд 

1. участок «течения вперёд»/обратка с перепадом от теплового насоса к земляному зонду в подушке из песка примерно на глубине 1 м для удаления воздуха из коллектора в тепловом насосе 

2. обсадная труба при несвязном материале, длиной около 6 - 20 м, диаметром примерно 17 см 

3. двутаврово-трубчатый зонд (2 контура на бурильную скважину), диаметром 4 см, НД 16 bar глубина бурения в зависимости от свойств грунта согласно назначенным размерам 

4. заполнение полого пространства кварцевым песком, дамбовиком или бетонитом 

5. диаметр бурильной скважины примерно 115 - 220 мм 

6. минимальное расстояние до фундамента здания должно составлять 2 м 

7. вентили 

8. дополнительный железный груз для установки коллектора, длиной около 90 см, диаметром около 8 см 

9. отклоняющая головка на заводе приваривается к трубам коллектора, длина около 150 см, диаметр около 10 см 



Бурение скважины земляного зонда при помощи гусеничной машины 


 2 – Земляной коллектор (поверхностный коллектор) 

   Земляной коллектор состоит из системы труб, прокладываемой по большой поверхности примерно на глубине около 20 см ниже границы промерзания. На глубине в 1,5 – 1,7 м круглый год господствуют относительно постоянные температуры в 5 – 15 °C. Этот коллектор подходит особенно для домов с достаточно большой площадью участка земли. Коэффициент теплопроводности зависит от свойств почвы: чем влажнее почва, тем он выше. 

  В общем, затраты на изготовление земляного коллектора ниже, чем затраты на скважину с земляным зондом. 

Схема работы земляного коллектора 

   Система трубопроводов укладывается на глубине 1,5 – 1,7 м. Здесь представлена система с 2 контурами. В случае, если общая длина трубы коллектора превышает максимально допустимую, коллектор разбивается на несколько контуров. 


1) 0,5 м дистанция до внешнего края кроны дерева 

2) 1,5 м - 1,7 м глубина укладки 
3) 1,5 м дистанция до питьевых, канализационных и отводящих дождевую 
воду трубопроводов 
4) 1,5 м дистанция до фундаментов здания 
5) 1 м дистанция до фундаментов забора и т.п. 


 • Земляной коллектор нельзя застраивать (например, гараж или терраса) 
 • Поверхность над земляным коллектором нельзя закупоривать (например, покрывать тротуарной плиткой) 



Грунтовый коллектор перед засыпанием песком

По всем,возникшим у Вас вопросам, обращайтесь к нашим специалистам.