05.06.2019 19:07
Консультации.
Просмотров всего: 9597; сегодня: 1.

Применение геотермальных тепловых насосов для отопления

Россию можно назвать самой холодной страной мира. Для нормального функционирования промышленных объектов и обеспечения необходимых условий проживания людей, 40% всех потребляемых энергетических ресурсов расходуется на получение тепла. Надежность поставки тепловой энергии в течение всего года остается крайне актуальной задачей. Помочь решить ее может широкое применение геотермальных тепловых насосов, в которых источником тепла служит низкопотенциальная энергия поверхностных слоев земли, преобразующаяся специальным образом в высокопотенциальное тепло для систем отопления и горячего водоснабжения.
Геотермальный тепловой насос состоит из трех жидкостных контуров:
- контур с незамерзающей жидкостью (https://teplokarta.ru/nezamerzayushhij-teplonositel), антифризом;
- контур теплового насоса;
- контур системы отопления здания.
Первый контур представляет собой магистраль трубопровода, обычно из пластика, по которому движется незамерзающая жидкость, в качестве которой могут использоваться растворы хлористого кальция, метанола или этиленгликоля. Антифриз поглощает тепловую энергию грунта и несет ее к контуру теплового насоса. Для средней полосы России температура грунта ниже уровня промерзания составляет +5÷8°С.
Контур теплового насоса (https://teplokarta.ru/teplovyie-nasosyi) содержит фреон. У него низкая температура кипения и уже при температуре выше 3°C он переходит в парообразное состояние. Проходя по теплообменнику, незамерзающий теплоноситель передает полученное из земли тепло второму контуру. Фреон испаряется и поступает в компрессор, где подвергается сжатию до 4-26 атмосфер, при этом его температура резко возрастает до +8÷75°С.
Разогретый хладагент (фреон) проходит по второму теплообменнику и нагревает теплоноситель системы отопления (https://teplokarta.ru/sistema-vodyanogo-otopleniya) или горячего водоснабжения строения. Далее рабочая среда внутреннего контура теплового насоса конденсируется и цикл повторяется вновь.
По способу забора низкопотенциального тепла геотермальные тепловые насосы подразделяются на два вида:
- Геотермальный тепловой насос с открытым циклом.
Для средней полосы России, где грунтовые воды на относительно небольшой глубине имеются практически повсеместно, такой способ может быть достаточно актуальным. Вода забирается непосредственно из одного источника в земле, например, из скважины, перекачивается к теплообменнику внутреннего контура теплового насоса, а потом сбрасывается в другое место, например, вторую пробуренную скважину. При правильном и внимательном обустройстве системы, данный метод не наносит какого-либо ущерба грунтовым водам, не загрязняет их и не меняет уровень в водоносном горизонте.
- Геотермальный тепловой насос с закрытым циклом.
Насосы, в которых происходит отбор низкопотенциального тепла из сухого или влажного грунта, работают по закрытой схеме c горизонтальным или вертикальным расположением помещенных в землю труб.
При горизонтальном размещении, предварительно роются траншеи глубиной ниже уровня промерзания в зимнее время года. Трубы в траншеях могут быть уложены в виде змейки, петель или спирали. Примерно, можно принять площадь необходимого участка для залегания труб равной 2-3 отапливаемым площадям дома. В дальнейшем эта территория подойдет только для обустройства, например, газона или цветника. Теплопроизводительность системы зависит от состава и влажности грунта. В среднем, можно получить 10-40 Вт с одного м².
При вертикальном размещении трубопроводов необходимо бурить скважины глубиной до 150 м. Обычно их диаметр составляет 110-150 мм. На глубине температура грунта составляет около 10°С и с каждого погонного метра можно снять 30-100 Вт тепловой мощности.
На практике применяются две схемы обустройства скважины:
- «труба в трубе» - внутрь обсадной колонны заводится труба с подающим теплоносителем, по образованному межтрубному зазору циркулирует обратная вода, уносящая с собой тепло к теплообменнику внутреннего контура, взятое от стенок обсадной трубы;
- U – образная труба. Согнутая петлей труба, по которой замкнуто циркулирует теплоноситель, помещается в ствол скважины. Площадь теплосъема при такой компоновке получается меньше, чем в предыдущем варианте.


Ньюсмейкер: Портал TeploKarta — 2 публикации

Интересно:

Юрий Лужков: человек, гражданин, патриот, мэр, политик
24.10.2026 17:45 Персоны
Юрий Лужков: человек, гражданин, патриот, мэр, политик
Юрий Михайлович Лужков (21 сентября 1936 - 10 декабря 2019) — одна из самых узнаваемых фигур российской политики конца XX — начала XXI века. Восемнадцать лет он руководил Москвой (1992 – 2010 годы), став для одних символом созидания и «крепким хозяйственником», для других — олицетворением противоречий эпохи. Как бы ни оценивали его наследие, фигура Лужкова давно вышла за рамки обычного городского начальника: он был политиком федерального масштаба, предпринимателем, изобретателем, организатором и человеком с предельно ярким образом. Детство и юность: от Конотопа до Губкинского Лужков родился в Москве, в простой рабочей семье. Отец, Михаил Андреевич, был плотником на столичной нефтебазе, прошёл войну, был тяжело ранен и попал в плен, но вернулся на фронт и заслужил боевые награды. Мать, Анна Петровна, работала разнорабочей на заводе. Юрий был средним из трёх сыновей, и семья жила небогато...
Дизайнер Елена Мишакова: бизнес должен быть социальным
23.10.2026 22:15 Персоны
Дизайнер Елена Мишакова: бизнес должен быть социальным
В современной моде всё чаще звучит мысль о том, что стиль — это не только про эстетику, но и про ценности. Дизайнер Елена Мишакова и её Дизайнерский дом Misha’Le — яркий пример того, как можно соединить смелый творческий поиск, практичность и социальную ответственность. Её подход доказывает: бизнес способен быть не просто прибыльным, а по-настоящему полезным для общества. От личного стиля к большому делу История Misha’Le начиналась с простого желания создавать вещи, в которых комфортно и в которых хочется быть собой. Елена не стремилась к громким титулам: сначала она шила для себя, родных и друзей, постепенно оттачивая собственный почерк. В её работах с самого начала прослеживалась идея универсальности: вещи, которые подходят разным людям, легко комбинируются и не теряют актуальности. Так родилась философия бренда — одежда для тех, кто ценит свободу самовыражения и не хочет подчиняться...
PUNKT E поделился аналитикой на Российской энергетической неделе
22.10.2026 12:34 Аналитика
PUNKT E поделился аналитикой на Российской энергетической неделе
Константин Алябьев, управляющий директор крупнейшей сети зарядных станций для электромобилей в России PUNKT E, принял участие в деловой программе Российской энергетической недели 2026, которая прошла в Москве с 14 по 16 октября. Российская энергетическая неделя – площадка международного уровня для обсуждения актуальных вопросов развития топливно‑энергетического комплекса, межрегионального взаимодействия и налаживания международных связей в области энергетики.   PUNKT E представил свою экспертную позицию по вопросам адаптации энергорынка к растущему спросу на электромобили, развития зарядной инфраструктуры и интеграции альтернативных видов топлива в транспортную экосистему в рамках трёх ключевых сессий:  - Сессия АРВЭ «Айкидо или борьба: по каким правилам энергорынок адаптируется к тенденциям на стороне спроса?» — роль зарядной инфраструктуры как ресурса...
Русские народные праздники. Традиции и обряды
22.10.2026 12:15 Аналитика
Русские народные праздники. Традиции и обряды
6 – 19 января Святки Славянские Святки известны в народе, как две недели гаданий и магических обрядов. Эта неделя начинает год по православному календарю. В нее включены праздники Рождества, Старого Нового года, Крещения. В эти дни молодежь гадает на суженых. Происходят обрядовые колядования, посевания, ряженье, хождение в гости, обряды на благополучие и плодородие. Считается, что в эти дни присутствие духов среди людей особенно значимо, поэтому открывается будущее. С конца декабря светлый день начинал увеличиваться, люди связывали это с победой добра над злом. Поэтому в святочные дни после Рождества повсеместно царила радость, безудержное веселье, общение, песни и гуляния с обильной трапезой и душевными разговорами. В святочные дни запрещена охота на животных и птиц. 7 января Рождество Рождество Христово – второй значимый праздник православия. Отмечается также на государственном...
Князь Гагарин о роли дворянства, духовности, вере и будущем России
21.10.2026 16:25 Персоны
Князь Гагарин о роли дворянства, духовности, вере и будущем России
"Служение, а не привилегии": князь Григорий Григорьевич Гагарин о роли дворянства, духовности, вере и будущем России. Если спросить современного молодого человека: «Что ты знаешь о дворянстве?» - чаще всего в ответ услышишь про балы, усадьбы, дуэли и привилегии. Образ получается красивый, но очень поверхностный. А между тем есть люди, которые пытаются показать другую сторону этого наследия: не блеск и роскошь, а ответственность, труд и служение. Один из таких людей - князь Григорий Григорьевич Гагарин (родился в 1945 году), предводитель Московского регионального Дворянского Собрания, общественный деятель, для которого дворянство - прежде всего нравственный выбор и долг перед Родиной. Эта статья - не про «аристократическую элиту», а про то, как историческая память, вера и гражданская позиция могут быть не музейными экспонатами, а живой основой для личного пути. Особенно это важно для...