Земляные коллекторы для рассольно-водяных тепловых насосов
Земляные коллекторы для рассольно-водяных тепловых насосов представляют собой плоские и близкие к поверхности тепловые земляные системы, которые извлекают тепловую энергию из недр земли на глубине от одного до двух метров. Они пригодны для зданий, где по каким-либо причинам нет возможности пробурить скважины.
При помощи земляных коллекторов добывают расположенное близко к поверхности земли тепло
Для получения тепла прокладываются земляные коллекторы, подобно напольному отоплению, близко к поверхности почвы и ниже уровня замерзания. Этот предел варьирует в зависимости от расположения региона и в значительной мере влияет на глубину укладки. Как правило, большинство земляных коллекторов располагаются горизонтально на глубине от 1,0 до 1,5 метров ниже поверхности почвы. К самым распространенным видам относятся плоские коллекторы, многоуровневые коллекторы, спиральные коллекторы, а также геотермальные корзины. В зависимости от вида коллекторов и способа установки достаточно выемки грунта или бурения глубиной до 5 метров. При прокладке необходимо следить за тем, чтобы трубы находились на определенном расстоянии друг от друга, так как в противном случае коллекторы будут забирать слишком много тепла из почвы, и занятая ими зона может подвергаться опасности обледенения.
Принцип работы земляных коллекторов
В большинстве случаев земляные коллекторы состоят из пластиковых труб диаметром от 2 до 4 см. Диаметр труб зависит как от свойств почвы, так и от глубины прокладки и должен как можно точнее соответствовать тепловой нагрузке. Неправильное проектирование или расчет может отрицательно повлиять на экономичность, и этого необходимо избегать. Независимо от вида коллекторов внутри циркулирует рассол, который забирает из недр земли тепловую энергию и направляет её на геотермальный тепловой насос.
Внутри геотермального теплового насоса происходит перенос полученного тепла на хладагент, который вследствие этого испаряется. Чтобы при этом температуру уже газообразного хладагента, поднять до необходимого для отопления или приготовления горячей воды уровня, он сжимается при помощи компрессора. Как в деталях выглядит этот процесс, поясняет раздел «Принцип действия рассольно-водяного теплового насоса».
Дополнительная информация
Дополнительная информация
Подбор подходящих земляных коллекторов
В отличие от земляных зондов при прокладке земляных коллекторов не требуется разрешения от местных властей, необходима лишь обязательная регистрация в муниципальных органах. Чтобы найти подходящие коллекторы, необходимо все же заранее предусмотреть многие факторы. Помимо прочего, к ним относятся техника прокладки и состояние почвы.
Земляные коллекторы прокладываются на практике чаще всего горизонтально и напоминают панельное отопление в полу. Данная техника прокладки требует большой площади. Сколько места потребуется, в большой степени зависит от тепловой нагрузки. За основное правило берется такой расчет, что площадь коллекторов должна превышать площадь отапливаемой поверхности в 1,5 – 2 раза (для южных регионов). При стесненных габаритных условиях имеется возможность вертикального расположения. При этом следует учитывать максимальную глубину, так как возможно вмешательство в грунтовые воды при высоком расположении их уровня.
При подборе подходящих земляных коллекторов решающую роль играет тип почвы. Принципиально различают сухие и влажные почвы, причем последние дают значительно больше тепловой энергии. Во всех случаях необходимо следить за тем, чтобы площадь, занимаемая коллекторами, не была ничем закрыта и тем более застроена, так как будет невозможна регенерация почвы за счет воздействия солнечных лучей и теплых дождей. В результате будет поступать меньше тепла.
Преимущества земляных коллекторов для рассольно-водяного теплового насоса
Земляные коллекторы применяются в первую очередь как хорошая альтернатива земляным зондам, так как при сдаче в эксплуатацию не требуется разрешения от местных властей. Кроме того, имеются и другие факторы, которые выступают за их применение. Наиболее важными из них являются:
- Почти постоянное тепло в течение всего года
- Пригодность для моновалентного режима работы
- Возможность применения в комбинации с солнечной тепловой энергией
- Надежная эксплуатация на протяжении многих лет