Превращение низкотемпературной тепловой энергии в тепло геотермальными тепловыми насосами

Геотермальные тепловые насосы имеют принцип работы как у кондиционера, но только эффективность их работы и мощность существенно выше. Важным преимуществом геотермальных тепловых насосов является возможность их эксплуатации при плохих погодных условиях и отрицательной температуре воздуха. Так что важная проблема любого кондиционера, которая заключается в его малой производительности и не возможности работы при отрицательной температуре, когда тепло особенно нужно - решается тепловым насосом.


Тепловые насосы используют тепловую энергию воздуха / скал / грунтов / водоемов для отопления и кондиционирования зданий, подогрева воды, систем антиобледенения и так далее. При использовании в качестве источников тепла водоемов, часто применяются объемные георешетки для берегоукрепления водоемов. Превращение низкотемпературной тепловой энергии тепловым насосом в тепло осуществляется по 3-х контурной схеме:
1. в рабочем (внешнем) контуре - тепловая энергия переходит от внешней среды к незамерзающей жидкости и поступает при 0 °С во 2-й контур;
2. в контуре фреона - тепловой насос повышает температуру тепла, которое поступило, до 100 °С;
3. в контуре греющей стороны - тепло от 2-го контура подается в систему отопления зданию.

Тепловые насосы нужно рассматривать как современное отопительное оборудование, которое применяется для получения необходимого количества тепла и работающее на базе физических законов. Как и любые стандартные системы, системы отопления / кондиционирования на базе тепловых насосов имеют некоторые особенности, а также преимущества и недостатки. Законы термодинамики работают как, например, для твердотопливного котла, так и для геотермального теплового насоса, ведь теплотехнические расчеты у всех систем отопления аналогичные.


Еще раз подчеркнем, что геотермальный тепловой насос забирает низкотемпературную тепловую энергию из окружающей среды и передает ее в рабочий контур теплонасоса. Незамерзающая жидкость (например, фреон) во 2-м контуре протекает по трубах, которые расположены в грунте / водоеме, и далее поступает в 3-й контур теплового насоса. Теплонасос отбирает тепло, охлаждая незамерзающую жидкость где-то на 5-6 °С, и отдает его в систему отопления здания или подогрева воды. Далее незамерзающая жидкость снова поступает в 1-й контур системы, восстанавливает свою природную температуру и рабочий цикл повторяется.