Геотермальный тепловой насос получает тепло из земли с помощью теплообменника. Существует три варианта его реализации, различные по конструкции и условиям применения:
• Геотермальное поле
• Теплообменник скважинного типа
• Геотермальный кластер
Каждый из них имеет свои плюсы, минусы и особенности, описанные ниже.
Геотермальное поле
При таком способе монтажа теплообменника трубопроводы располагаются горизонтально, на глубине от 1,5 до 2,5 метров. Глубина залегания рассчитывается индивидуально, с учетом климатических условий, типа грунта и других факторов.
Геотермальное поле занимает большую площадь, а для его укладки приходится делать выемку большого объема грунта, что не очень удобно. С другой стороны, нет необходимости сильно углубляться, а почва не будет промерзать при интенсивном использовании теплового насоса, так как трубопроводы можно расположить на большом расстоянии.
Теплообменник скважинного типа
Трубопроводы в данном случае устанавливаются вертикально, их количество и глубина зависит от конкретных потребностей и мощности теплового насоса. Глубина таких теплообменников может достигать 40 метров и более.
При монтаже теплообменников скважинного типа большую роль играют типы пород, которые приходится проходить. Это существенно влияет на стоимость монтажа, но с другой стороны, позволяет устанавливать тепловой насос возле зданий и коммуникаций.
Геотермальный кластер
Такой тип установки является чем-то средним между скважинным теплообменником и геотермальным полем. В данном случае трубопроводы монтируются с помощью бурения, но расположены не вертикально, а под углом. Глубина их залегания меньше, чем в случае с скважинным теплообменником, но больше чем у геотермального поля.
Отдельные трубопроводы при таком способе установки располагаются концентрическим кругом таким образом, что верхние их части расположены на небольшом расстоянии друг от друга, а нижние расходятся радиально, в виде своеобразного зонтика. При этом глубина и угол подбираются индивидуально.
Такой тип теплообменника позволяет максимально использовать тепло грунта, но его размеры и частота расположения трубопроводов должны точно соответствовать режиму работы теплового насоса. К тому же, для его установки требуется специфическое оборудование.
Подведем итоги
Геотермальное поле лучше использовать если под верхними слоями грунта располагаются твердые породы, есть возможность снять большой объем почвы и достаточная площадь для размещения поля.
Теплообменник скважинного типа имеет смысл оборудовать если площадь участка ограниченная, а скальные породы не препятствуют бурению скважин.
Геотермальный кластер – решение, которое стоит применить если ни одно из первых не подходит. Но придется учитывать, что такой способ установки теплообменника потребует использования спецтехники.
