Тепловой насос грунт/вода
Грунт аккумулирует солнечную энергию. Эта энергия воспринимается грунтом либо непосредственно в форме солнечной радиации, либо косвенно в форме тепла, получаемого от дождя или из воздуха.
Аккумулированное грунтом тепло забирается через горизонтально проложенные грунтовые теплообменники (которые так же называются грунтовыми коллекторами) или через вертикально расположенные теплообменники, так называемые грунтовые зонды.
Установки, как правило, эксплуатируются моновалентно.
Однако использование горизонтально расположенных грунтовых поглотителей (плоские коллекторы) часто сопряжено со значительными проблемами:
- Наличие достаточное площади;
- Значительное падение К.П.Д. теплового насоса к середине-концу отопительного сезона.
По этим причинам во всем мире сейчас устанавливают преимущественно вертикальные грунтовые зонды на глубину 60-150 м. При этом возможны различные технические исполнения и технологии монтажа.
Как правило, зонды состоят из полиэтиленовых труб.
В большинстве случаев параллельно устанавливаются четыре трубы (зонд в форме U-образной трубы). Рассол по двум трубам течет из распределителя вниз, а по двум другим трубам возвращается наверх к распределителю. Другой вариант - коаксиальные трубы («труба в трубе») с внутренней пластиковой трубой для подачи и с внешней пластиковой трубой для возврата рассола.
Многочисленные тепловые насосные установки с вертикальными грунтовыми зондами работают уже в течение многих лет без каких-либо повреждений и пользуются всё большей популярностью как на Западе, так и в России.
Проведенные исследования показали, что при хороших гидрогеологических условиях, прежде всего, при наличие стока грунтовых вод, возможна моновалентная эксплуатация теплового насоса без длительного охлаждения грунта. Предпосылкой для проектирования и установки вертикальных грунтовых зондов является точное знание свойств грунта, последовательности слоев, сопротивления грунта, а также наличие грунтовых или почвенных вод, и информации об уровне воды и направлении её потока. В случае установки вертикальных грунтовых зондов можно исходить из средней мощности 50 Вт на метр длины зонда при стандартных гидрогеологических условиях. В зависимости от свойств конкретного горизонта грунтовых вод, могут реализовываться и более высокие мощности по отбору тепла.
