Монтаж геотермального (грунтового) теплового насосу
Тепловий насос грунт/вода зазвичай є самим надійним типом теплових насосів.
Тепловий насос грунт/вода має стабільну ефективність (СОР), якане залежить від температури на вулиці адже він отримує тепло з землі, яка має сталу температуру на протязі всієї зими.
По цій самій причині тепловий насос грунт/вода має стабільну потужність, заявлену виробником і може її видавати при будь-якій температурі на вулиці. Ці переваги дають можливість геотермальному тепловому насосу бути єдиним джерелом тепла, якому не потрібне резервне джерело тепла. Хоча так робити не рекомендується, зважаючи на економічну доцільність. Доцільніше встановлювати тепловий насос з певним дефіцитом тепла, для того щоб він забезпечував опаленням будівлю до певної температури на вулиці, а при більш низьких температурах вмикати резервне джерело тепла. Такий підхід дозволяє зменшити, як вартість експлуатації, так і вартість самого теплового насосу.
Класифікація геотермальних теплових насосів.
По модуляції потужності:
– інверторні теплові насоси. Можуть змінювати теплову потужність в залежності від потреб. Мають дещо вищу ефективність.
– неінверторні теплові насоси, також називаються “старт-стоп”. Не можуть модулювати потужність. Регулюють потужність на виході шляхом увімкнення/вимкнення компресору. Через це потребують буферну ємність (для того щоб в міжсезоння компресор не вмикався занадто часто). Мають нижчу ефективність ніж інверторні але більшу надійність в зв’язку з простішими технічними рішеннями.
По типу первинного контуру тепла:
– Вертикальні свердловини. Найпоширеніший і в багатьох випадках найоптимальніший варіант ґрунтового контуру. Ділянка землі що виділена для геополя після монтажу може бути використана для будь-яких потреб, будь то сад, город або будівля. Надійність системи на високому рівні.
– Горизонтальне геополе. Застосовується зазвичай в випадках коли буріння вертикальних свердловин дороге. З недоліків – ймовірність виморожування грунта, необхідність в виділенні великої кількості землі під геополе. Рекомендується щоб ця ділянка землі була не заасфальтована і не містила на собі будівель. Дерева з глибокою кореневою системою можуть пошкодити її.
– Вода/вода. Ефективне рішення адже вода має зазвичай вищу температуру ніж грунт. Проте жертвою вищої ефективності є менша надійність системи. Це пов’язано з тим що в таких системах заявляються додаткові елементи які є потенційними точками відмови. Це додатковий глибинний насос і теплообмінник. Глибинний насос може вийти з ладу в той час як теплообмінник може періодично забиватися брудом намитим зі свердловини. Прийомна свердловина для охолодженої води з часом може теж замулитись і перестати приймати необхідну кількість води.
– Тепло з водойми. В залежності від конфігурації водойми його ефективність може незначно коливатися в ту чи іншу сторону в порівнянні з вищеописаними варіантами. Таке рішення може бути більш дешевшим ніж інші.
Класифікація геотермальних теплових насосів.
По модуляції потужності:
– інверторні теплові насоси. Можуть змінювати теплову потужність в залежності від потреб. Мають дещо вищу ефективність.
– неінверторні теплові насоси, також називаються “старт-стоп”. Не можуть модулювати потужність. Регулюють потужність на виході шляхом увімкнення/вимкнення компресору. Через це потребують буферну ємність (для того щоб в міжсезоння компресор не вмикався занадто часто). Мають нижчу ефективність ніж інверторні але більшу надійність в зв’язку з простішими технічними рішеннями.
По типу первинного контуру тепла:
– Вертикальні свердловини. Найпоширеніший і в багатьох випадках найоптимальніший варіант ґрунтового контуру. Ділянка землі що виділена для геополя після монтажу може бути використана для будь-яких потреб, будь то сад, город або будівля. Надійність системи на високому рівні.
– Горизонтальне геополе. Застосовується зазвичай в випадках коли буріння вертикальних свердловин дороге. З недоліків – ймовірність виморожування грунта, необхідність в виділенні великої кількості землі під геополе. Рекомендується щоб ця ділянка землі була не заасфальтована і не містила на собі будівель. Дерева з глибокою кореневою системою можуть пошкодити її.
– Вода/вода. Ефективне рішення адже вода має зазвичай вищу температуру ніж грунт. Проте жертвою вищої ефективності є менша надійність системи. Це пов’язано з тим що в таких системах заявляються додаткові елементи які є потенційними точками відмови. Це додатковий глибинний насос і теплообмінник. Глибинний насос може вийти з ладу в той час як теплообмінник може періодично забиватися брудом намитим зі свердловини. Прийомна свердловина для охолодженої води з часом може теж замулитись і перестати приймати необхідну кількість води.
– Тепло з водойми. В залежності від конфігурації водойми його ефективність може незначно коливатися в ту чи іншу сторону в порівнянні з вищеописаними варіантами. Таке рішення може бути більш дешевшим ніж інші.
– Стічні води. Найефективніший і найдешевший варіант первинного поля. Високі температури стічних вод зроблять експлуатацію теплового насосу максимально ефективною. Однак такі рішення досить специфічні що зменшує їх сферу застосування. В приватних домогосподарствах скоріше за все такий варіант неможливий зважаючи на недостатньою кількість стічних вод.
По функціям вбудованим в тепловий насос:
– з ГВП або без ГВП . Якщо існує потреба в гарячому водопостачанні, то можна використовувати тепловий насос з вбудованим бойлером або встановити окремо тепловий насоси і окремо бойлер, для сумісної роботи. Варто знати, що рішення з вбудованим бойлером, будуть завжди ефективніші, компактніші і надійніші, адже всі з’єднання виконуються на заводі. Окремий бойлер може бути гарним рішенням лише у випадку якщо об’єму вбудованого, в тепловий насос бойлеру, недостатньо.
– з охолодженням або без охолодження. Окрім того що рішення з вбудованим охолодженням може бути надійнішим, часто воно є ще і дешевшим. Але не для всіх потужностей теплових насосів такі рішення доступні. Справа в тому що для більш потужних теплових насосів неможлива реалізація вбудованого пасивного охолодження через банальну неможливість фізично розташувати блок в корпусі теплового насосу. Для таких теплових насосів існують додаткові модулі охолодження зовнішнього розташування.
Переваги геотермальних теплових насосів:
– Вища надійність і довговічність
– В більшості випадків більша ефективність
– Можливість одночасно отримувати тепло і холод (не перемикаючись між режимами)
– Можливість майже безкоштовного пасивного охолодження (охолодження ґрунтом).
– Менший рівень шуму.
Серед недоліків можна виділити хіба що більшу вартість в порівнянні з повітря/вода тепловими насосами і дещо меншу сферу застосування зважаючи на необхідність геополя.