|
ГЕОТЕРМАЛЬНА СИСТЕМА (GEOTHERMIE, ГЕОТЕРМІЯ) – система, що використовує тепло грунту (або, також, грунтової води, води природного водоймища, або зовнішнього повітря).
Геотермальна система складається з:
- Теплової помпи;
- Первинного контуру – труб, занурених у грунт, воду, або повітрянний теплообмінник;
- Вторинного контуру – системи теплопостачання будинку (опалення, підігрівання води у бойлері, підігрівання води у басейні), або системи холодопостачання будинку (охолодження повітря у кімнатах).
ТЕПЛОВА ПОМПА – прилад для передачі теплової енергії грунту до системи теплопостачання будинку.
Принцип роботи теплової помпи не відрізняється від принципу звичайного холодильника, але має інші параметри налаштування та спрямований у зворотньому напрямку: холодильник відбирає тепло із внутрішньої камери назовні (віддає у повітря), а теплова помпа – навпаки, відбирає тепло із зовнішнього середовища (грунту), та віддає у систему теплопостачання Вашого будинку. Також, є можливість отримати від теплової помпи режим холодопостачання будинку (охолодження повітря у кімнатах посередництвом фанкойлів).
Теплова помпа використовує тепло, розсіяне в навколишньому середовищі: у землі, воді, повітрі (фахівці його називають низько-потенційним теплом). Іноді, якщо є така можливість, використовується тепло від технологічного обладнання (техногенне тепло) на промисловості.
Приблизно 75% енергії, необхідної для теплопостачання будинку (на потреби опалення, приготування гарячої води, підігрівання води у басейні тощо) забезпечується тепловою енергією зовнішнього середовища (грунт, вода, або повітря). Решта (приблизно 25%) потрібної енергії береться з мережі електропостачання. Наприклад, якщо для системи опалення будинку потрібно 20 кВт/год, то у теплова помпа споживатиме 5 кВт електроенергії на годину.
Найбільша енергоефективність геотермальних систем досягається при роботі з низькотемпературними системами опалення (+35... +50оС): підлогове або стінове опалення.
Теплові помпи бувають:
- Водо-водяні: по трубах первинного контуру рухається вода, що що нагрівається у зовнішньому середовищі, а потім, у тепловій помпі, віддає тепло водяній системі теплопостачання будинку;
- Розсольно-водяні: по трубах первинного контуру рухається незамерзаючий теплоносій з низькою температурою кипіння, на основі етиленгликолю (розсол), що нагрівається у зовнішньому середовищі, а потім віддає тепло водяній системі теплопостачання будинку;
- Повітряно-водяні: незамерзаючий теплоносій первинного контуру нагрівається від зовнішнього повітря, проходячи через повітряний теплообмінник, а потім віддає тепло водяній системі теплопостачання будинку;
Найбільш розповсюдженими є розсольно-водяні теплові помпи. Вони працюють за наступним принципом.
По трубах первинного контуру, рухається незамерзаючий теплоносій, для якого температура у грунті +7...+12оС є достатньо високою. Він віддає тепло у внутрішній (проміжний) контур теплової помпи, у якому також рухається незамерзаючий теплоносій з низькою температурою кипіння.
Рухаючись по внутрішньому контуру, цей незамерзаючий теплоносій проходить наступний цикл перетворень:
- З випаровувача теплоносій у вигляді пари, «підігрітої» до +12оС, потрапляє у компресор теплової помпи. Компресор стискає теплоносій, тим самим, різко підвищує його температуру, до +85... +125оС.
- Гарячий теплоносій проходить через конденсор теплової помпи, де він віддає своє тепло вторинному контуру – воді системи опалення будинку. При цьому теплоносій конденсується і остаточно переходить у рідкий стан. Після віддачі тепла температура теплоносія знижується до +50... +70оС;
- Далі теплоносій проходить через дросель, в результаті чого тиск теплоносія різко знижується. Теплоносій повертається у газоподібний стан, його температура різко знижується, до +3... +6оС;
- Далі теплоносій проходить через випаровувач і нагрівається від первинного контуру на декілька градусів, напр., до +12оС. Цикл повторюється.
|
