Нюансы применения тепловых насосов грунт-вода

Грунт может аккумулировать солнечную энергию и круглогодично является наиболее универсальным источником рассеянной тепловой энергии. При этом грунт всегда отдает тепло в любую погоду, будь-то жара на улице или мороз, так как даже на глубине 4-6 метров температура постоянная вне зависимости от поры года. Для большей территории Украины температура находится в диапазоне от 9-11°С, что достаточно для создания эффективной системы отопления.


Необходимая тепловая энергия забирается грунтовыми теплообменниками, которые углубляют в землю, и аккумулируется теплоносителем, который поступает в испаритель теплового насоса и по циклу возвращается обратно за новой порцией тепловой энергии. Теплоноситель - незамерзающая и экологически безопасная жидкость, и для теплового насоса грунт-вода применяется раствор воды и этиленгликоль (пропиленгликоль).

Коллектора делятся на два типа:
1. грунтовый коллектор (горизонтальный);
2. грунтовый зонд (вертикальный).
Выбор типа коллектора зависит от особенностей отдельного участка / площади / геологии.

Горизонтальный грунтовый коллектор позволяет сэкономить на монтажных работах, так как для его укладки выполняется копание траншеи требуемой ширины и глубины, в которую горизонтально укладывается труба под слой грунта. Для использования грунтовых коллекторов нужна достаточно большая площадь от 20-45 м2 на 1 кВт мощности теплового насоса. Теплопроводность грунта и геометрия участка определяют методы укладки труб грунтового коллектора: зигзагом и петлей, методом "Slinky" и змейкой, плоскими и винтовыми спиралями.


Вертикальный грунтовой зонд представляет собой систему длинных труб, которые опускаются в скважину на глубину порядка 60-140 метров. Для данного типа коллекторов требуется меньшая площадь участка, но более дорогостоящие монтажные работы (бурение вертикальных скважин). На большой глубине температура всегда порядка 10°С, поэтому грунтовые зонды мощнее от грунтовых коллекторов. В зависимости от типа грунта на один метр грунтового зонда получается в среднем 40-90 Вт тепловой энергии. Конструкции вертикальных коллекторов бывают достаточно разнообразными: в виде труб, которые забетонированы в сваи фундамента здания; труба в трубе; U-образная и другие менее используемые. При использовании длинных зондов трубопроводы теплообменника защищают обсадными трубами.