Теплові насоси грунт-вода (геотермальні)

Ґрунтові теплові насоси – категорія, яка включає в себе не тільки тепловий насос ґрунт-вода.

До неї відноситься і геотермальний тепловий насос, і тепловий насос вода-вода.

Фактично, всі ці підвиди – одне і те ж обладнання, яке відрізняється лише способом відбору тепла і джерелом поновлюваної енергії і, як наслідок, іншими робочими характеристиками.

Будь-які теплові насоси ґрунт-вода можна застосовувати для відбору тепла від ґрунту, а також з водяного середовища.

Відбір тепла з ґрунту можна робити декількома способами:

1. Найпопулярніший варіант – вертикальний геотермальний зонд.
2. Менш популярний – горизонтальний геотермальний колектор.
3. Ще менш популярний варіант – кластерне геотермальне поле або «перевернутий кущ».
4. Найрідкісніший варіант - система мідних абсорберів з фреоном.

У кожного варіанту застосування ґрунтового теплового насоса є свої переваги і недоліки.

Порівняння ґрунтових теплових насосів (різні види відбору тепла з ґрунту):

1. Вертикальний геотермальний зонд – дві або чотири пластикових труби, закільцьовані на закінчення, які опускаються в попередньо пробурену свердловину.

Підходить для теплових насосів з локацією по всій Україні, в тому числі у Києві і Одесі.

Переваги:

• відмінно працює і на опалення (відбір тепла), і на охолодження (скидання тепла з будинку влітку);
• не схильний до впливу погодних умов;
• забезпечує найстабільніші температури теплоносія на виході з геотермального поля протягом опалювального періоду;
• найстабільніший і один з найвищих СОР;
• легко купити тепловий насос під свердловинні зонди – великий асортимент у багатьох виробників.

Недоліки:

• висока вартість бурових робіт (найнижча ціна на буріння – Київ, середня ціна – Одеса, найвища вартість – Західна Україна, Карпати і гірські райони);
• вимагає високої якості геотермальних зондів, бо доводиться працювати з великими навантаженнями через глибину свердловини;
• вимагає високої кваліфікації бурильної команди (краще довіряти бурильних бригадам, які спеціалізуються тільки на геотермальних полях, а не тим, хто займаються бурінням на воду, а геотермальне буріння для них додатковий заробіток).

Важливо, щоб ті, хто виконує буріння і посадку зонда, робили всю ув'язку геотермального поля з закладом магістралі поля в топкову.

2. Горизонтальний геотермальний колектор – система контурів з поліетиленових труб, прокладених горизонтально нижче рівня промерзання ґрунту. Підходить для встановлення теплових насосів: північна Україна, Київ. Облаштування горизонтального колектора на Півдні України (Одеса, Миколаїв, Херсон, Крим) не рекомендується через великі потреби в холоді влітку.

Переваги:

• не вимагає дорогих бурових робіт;
• низька вартість робіт з облаштування геотермального поля;
• низька ціна горизонтальних колекторів;
• легко купити тепловий насос під горизонтальний колектор – великий вибір у безлічі виробників.

Недоліки:

• вимагає великої ділянки без будівель і герметичних дорожніх покриттів;
• велика залежність від впливу погодних умов і сезонності;
• погано працюють на охолодження влітку.

3. Кластерні поля – система коротких геотермальних зондів з бурінням з одного місця під кутом. Підходить для встановлення теплових насосів в дуже обводнених місцях: Київ, прибережні зони. Облаштування кластерних полів в районах з глинистими і сухими ґрунтами (Одеса, південна Україна) не рекомендується через слабку продуктивності в таких умовах і недостатню роботу в літній період.

Переваги:

• не вимагає багато місця.

Недоліки:

• нестабільна робота – швидка втрата робочих характеристик.

4. Пряме випаровування фреону в ґрунтових абсорберів – контури з мідної або алюмінієвої труби в полімерній оболонці, укладені горизонтально нижче рівня промерзання ґрунту.

Переваги:

• найвищий СОР з усіх варіантів відбору тепла з ґрунту.
  

Недоліки:

• найвища ціна на тепловий насос.
• дуже висока вартість абсорберів;
• вимагають високої кваліфікації монтажної організації;
• дуже складно купити тепловий насос з прямим випаровуванням, бо тільки декілька виробників геотермальних теплових насосів мають їх у себе в асортименті.