Геотермальное отопление позволяет обогревать частный дом за счет тепловой энергии вод, воздуха и земли. Эту задачу выполняет теплонасос – небольшой аппарат, напоминающий холодильное оборудование. Он передает тепловую энергию, но делает это мощнее и функциональнее.

Принцип действия

Теплонасос работает бесшумно, поэтому его можно установить в жилом помещении: специально возводить для него постройку нет необходимости. Он состоит из таких элементов:

• компрессор;
• конденсатор;
• кондуктор;
• испаритель;
• редукционный клапан;
• блок управления;
• внутренний и внешний контур.

Контуры отвечают за циркулирование теплоносителя и фреона. Передачу тепла обеспечивает коллектор, внутри которого циркулирует антифриз ил его аналог. Вода, воздух или грунт повышает температуру теплоносителя на пару градусов, после чего тот попадает внутрь насоса, а дальше – в испаритель.

Аккумулированное «тепло» поступает во внутренний контур, где вступает в контакт с фреоном. Из-за разницы температур образуется газ, который поступает в компрессор и сжимается. После этого нагретый газ через конденсатор поступает в систему, смешиваясь с теплоносителем. После передачи тепла он снова становится жидким и идет в систему отопления, а также горячего водоснабжения.

Когда цикл завершен, под воздействием редукционного клапана снижается давление хладагента. Он переходит в испаритель и снова направляется во внутренний контур.

Теплонасос функционален не только в зимний, но и в летний сезон. На этот период его подключают к системе кондиционирования.

Способы установки коллектора

Коллектор, обеспечивающий передачу низкопотенциального тепла к тепловому насосу, может быть установлен разными способами. Нужный вариант выбирают с учетом специфики имеющегося оборудования и земельного участка.

Если необходимо обеспечить передачу тепла от земли, используется вертикальный способ установки. Для этого бурят скважину глубиной не менее 100 метров, и используют специальный зонд. Этот способ установки применяется на уже обустроенных участках, так нет необходимости вносить изменения в ландшафт.

Перенос тепла от воздуха к тепловому насосу обеспечивает специальный аппарат. Он устанавливается на поверхности земли.

Тепло грунтовых вод можно использовать при установке наклонных зондов. Их должно быть несколько: количество оборудование зависит от его мощности и других параметров. Наклонный способ установки используется, когда нет возможности пробурить скважину на большую глубину.

Для использования тепла грунтовых вод могут быть использованы и при вертикальном способе установке. Для этого обустраивают специальные колодцы. Внешний контур теплонасоса в этом случае будет заполнен грунтовыми водами, а не теплоносителем.

Горизонтальный способ установки применяется только на этапе строительства частного дома. Площадь трубопровода в этом случае занимает порядка 600 м2. На коллекторном поле нельзя будет выращивать агрокультуры, но можно обустроить декоративную лужайку.

Как повысить эффективность геотермального отопления

Тепловой насос можно сочетать с другими способами повышения энергоэффективности здания:

• качественной теплоизоляцией, снижающей уровень теплопотерь;
• установкой системы «теплый пол» и «теплые стены»;
• использованием средств автоматики и удаленного управления.

Установка системы геотермального отопления связана со значительными первоначальными затратами. Тем не менее, они быстро окупаются. Энергия теплового насоса тратится преимущественно на нагрев теплоносителя, а не на перекачку тепловой энергии. Этот способ отопления частного дома считается одним из самых перспективных.