Тепловой насос геотермальный для отопления дома: система, трубы и характеристики

Тепловые насосы для отопления небольших помещений или под ГВС

Предназначение – экономичное отопление жилых и вспомогательных помещений, обслуживание системы горячего водоснабжения. Самым низким потреблением (до 2 кВт) выделяются однофазные модели. Для защиты от скачков напряжения в сети им нужен стабилизатор. Надёжность трёхфазных, объясняется особенностями сети (нагрузка распределяется равномерно) и присутствием собственных защитных цепей, предотвращающих повреждение устройства при перепадах напряжения. Оборудование этой категории не всегда справляется с одновременным обслуживанием системы отопления и контура горячего водоснабжения.

1. Huch EnTEC VARIO КНР S2-E (Германия) – от 184 493 руб.

Huch EnTEC VARIO самостоятельно не эксплуатируется. Только в связке с накопительным баком системы горячего водоснабжения. ТН подогревает воду для санитарных нужд, охлаждая воздух в помещении.

Из преимуществ – небольшое энергопотребление прибора, приемлемая температура воды в контуре ГВС и функция очистки системы (периодическим кратковременным нагреванием до 60 °С) от патогенных бактерий, развивающихся во влажной среде.

Минусы в том, что прокладки, фланцы и манжету, надо докупать отдельно. Обязательно оригинальные, иначе будут потёки.

При расчёте необходимо помнить, что устройство прокачивает 500 м³ воздуха в час, поэтому минимальная площадь помещения, в котором установлен Huch EnTEC VARIO, должна быть не менее 20 м², при высоте потолка в 3 и более метра.

Основные характеристики Huch EnTEC VARIO КНР S2-E
Характеристикиа	Значение
Схема работы	Воздух — вода
Тепловая мощность, кВт	3.2
Потребляемая электроэнергия, кВт/ч (сеть)	1.9 (220)
Температура теплоносителя на выходе, °С	55
Диапазон рабочей температуры первичного контура, °С	+7…+35
Хладагент, тип	R134А
Вес, кг	31

2. NIBE F1155-6 EXP (Швеция) – от 355 161 руб.

Модель заявлена, как «интеллектуальное» оборудование, с автоматической настройкой под потребности объекта. Внедрена инверторная схема питания компрессора – появилась возможность настраивать выходную мощность.

Присутствие такой функции при малом числе потребителей (точки водоразбора, радиаторы отопления), делает отопление небольшого дома более выгодным, чем в случае с обычным, неинверторным ТН (у которых нет плавного пуска компрессора и выходная мощность не регулируется). Потому что у NIBE, при малых значениях мощности, тэны включаются редко, а собственное максимальное потребление теплового насоса – не более 2 кВт.

В условиях небольшого объекта шум (47 ДБ) не приемлем. Оптимальный вариант установки – отдельное помещение. Обвязку размещать на стенах не примыкающим к комнатам для отдыха.

Основные характеристики NIBE F1155-6 EXP
Характеристика	Значение
Схема работы	Рассол — вода
Тепловая мощность, кВт	4-16
Потребляемая электроэнергия (сеть, V/насосы, компрессор/тэны), кВт/ч	380 / 1.9 / 9
Температура теплоносителя на выходе, °С	65
Диапазон рабочей температуры первичного контура, °С	0… +35
Хладагент, тип	R 407C
Вес, кг	185

3. Fujitsu WSYA100DD6 (Япония) – от 524 640 руб.

«Из коробки» работает только на нагрев в одном контуре. Опционально предлагается комплект для подключения второго контура, с возможностью независимой настройки для каждого. Но сам тепловой насос рассчитан на систему отопления помещения до 100 м², с высотой потолка не более 3 метров.

В списке преимуществ – небольшие габариты, работа от бытовой электросети, регулировка температуры на выходе 8…55 °С, что по замыслу производителя должно было как-то повлиять на комфорт и точность управления подключенными системами.

Но всё перечеркнула низкая мощность. В нашем климате, отапливая заявленные 100 м², устройство будет работать на износ. Что подтверждают частые переходы устройства в «аварийный» режим, с отключением помпы и ошибками на дисплее. Случай не гарантийный. Исправляется перезапуском оборудования.

«Аварии» влияют на расход электроэнергии. Потому что когда умолкает компрессор, в работу включается тэн. Поэтому совместное подключение контуров СО и тёплого пола (или ГВС) допустимо на объекте площадью не более 70 м².

Основные характеристики Fujitsu WSYA100DD6
Характеристика	Значение
Схема работы	Воздух — вода
Тепловая мощность, кВт	6
Потребляемая электроэнергия, кВт/ч (сеть)	2.04 (220)
Температура теплоносителя на выходе, °С	60
Диапазон рабочей температуры первичного контура, °С	-20… +35
Хладагент, тип	R410A
Вес, кг	42

Достоинства и недостатки тепловых насосов

Теплонасосы просты в применении и практически бесшумны. Безопасны и надежны, в доме с такой системой высокий уровень противопожарной безопасности. При эксплуатации собственной системы отопления и кондиционирования, расходы на теплоэнергию значительно ниже, чем при использовании других систем. Во многих моделях предусмотрена не только функция обогрева, но и охлаждения.

Самым главным недостатком использования такой системы является высокая стоимость оборудования и, в некоторых случаях, монтажа. Сумма, вложенная в установку отопительной системы, может отбиваться годами. В некоторых случаях дешевле использовать альтернативные источники энергии. Еще одним минусом, в старых модификациях теплонасосов, является недостаточный прогрев воды, всего лишь до уровня 60℃. Но новинки, представленные сегодня на рынке, не обладают этим изъяном.

Принцип работы

Функциональность оборудования основана на постоянных положительных температурах грунта ниже уровня промерзания. По мере заглубления в толщу земли, показатели температуры повышаются. Принцип работы заключается в применении и преобразовании полученной тепловой геотермальной энергии для прогрева теплоносителя дома.

Процесс осуществляется следующим образом:

монтируется контур отбора энергии;
трубопровод заполняется пропиленгликолем;
контур присоединяется к вертикальным геотермальным зонам, заглубленным в скважины на 60-100 м или коллектору отбора, уложенному в грунт ниже точки промерзания (от 1 м заглубления);
соляной раствор перемещается по замкнутому кругу между зондами и прогревается до +5 С.. +6 С, затем транспортируется в приемный отсек ТН.

Теперь вступает в работу тепловой насос, забирающий и накапливающий тепло из окружающей среды.

Конструктивно насос представляет собой несколько основных и дополнительных элементов, где происходят все процессы аккумулирования и передачи тепловой энергии теплоносителю:

Контур замкнутого типа. По трубопроводу транспортируется фреон, переходящий из жидкого состояния в газообразное.
Испаритель. Модуль соединен с приемником ТН, нужен для испарения фреона, который поглощает тепло разогретого соляного раствора (пропиленгликоля).
Газообразный фреон перемещается в компрессорную часть насоса, где нагнетается давление. Под давлением газ прогревается до +65 С и впрыскивается в конденсатор.
В конденсаторе прогретый газообразный фреон переходит в жидкое состояние, при этом сохраняет прогрев до высоких температур. Теплообмен осуществляется через стенки конденсатора, за счет чего нагревается теплоноситель в системе отопления строения.

Таким образом геотермальный тепловой насос для отопления дома обеспечивает прогрев теплоносителя для поддержания температуры в помещении до +25 С. Этого хватит, чтобы сохранять тепло в комнатах в зимние морозы, когда за окном показатель термометра опускается до -30 С.

Самые экономные способы отопления гаража своими руками

ТН устроен так, что можно присоединять к системам обогрева с низкотемпературными показателями входящего теплоносителя, например, к контуру теплых полов. Безопасное оборудование имеет массу достоинств, а летом устройство работает на охлаждение дома в режиме кондиционера.

Воздушные коллекторы

Подземное отопление частного дома можно реализовать и с помощью воздушных коллекторов. Это более простой способ воздушного отопления в частном доме по сравнению с двумя предыдущими.
Чтобы нагреть воздух в помещении до комфортной температуры, требуется определенное количество тепла. Чем ниже первоначальная температура, тем выше затраты. С помощью вентиляционной системы и тепла, полученного из грунта, можно бесплатно повысить температуру воздуха в доме. Обогрев теплом земли в данном случае происходит весьма просто.
Для организации системы отопления нужно:

вывести воздухозабор вентиляции ниже уровня промерзания грунта;
проложить изогнутый, прямой или многотрубный коллектор с помощью обычных канализационных труб (форма выбирается в зависимости от участка, на каждый квадратный метр площади дома должно приходиться 1,5 метра коллектора);
сделать воздухоотвод на дальнем от дома конце коллектора, выведя трубу на высоту минимум 1,5 метров от земли и оборудовав ее зонтом-дефлектором (разумеется, приток воздуха в дом будет принудительным.

В этом случае земляное отопление не сможет полностью обеспечить дом теплом.
Тем не менее, оно дает возможность реализовать две идеи:

Поступающий через вентиляцию воздух можно подогревать любым обогревателем (газовым теплогенератором, соляровым, электрическим и пр.) и затем разводить по комнатам с помощью вентиляционных каналов. Полностью бесплатным такое отопление от земли не будет, но все же затраты уменьшатся: нагреваться станет не холодный уличный воздух, а тот, который уже прогрет примерно до +10 градусов. Особенно хорошо можно сэкономить, если зимы в регионе холодные.
Нагретый с помощью тепла земли воздух можно использовать для обдува внешнего блока обычного кондиционера или теплового насоса типа «воздух-воздух». Любое устройство данного класса сможет эффективно работать при температуре около +10 градусов. Сложность реализации заключается лишь в обеспечении нужного воздушного потока. В результате воздух прогревается теплом грунта, поступает к тепловому насосу и отводится за пределы дома.

Источники

https://www.aqualux-m.ru/geotermalnoe-otoplenie-doma
https://AvtonomnoeTeplo.ru/altenergiya/102-geotermalnoe-otoplenie-chastnogo-doma.html
https://lucheeotoplenie.ru/tipy-otopleniya/geotermalnoe/geotermalnoe-otoplenie-doma.html
https://SantehnikPortal.ru/otoplenie/geotermalnoe.html
https://teplospec.com/alternativnoe-otoplenie/ispolzuem-teplo-zemli-dlya-otopleniya-doma.html

Геотермальный насос и что это?

Геотермальным насосом называют тепловые автономные станции, которые используют низко потенциальное тепло грунтовых вод или земли для отопления дома. Земляной насос активно применяется в странах Азии, Америки и Европы.

По сути, насосное оборудование представляет собой кондиционер, который работает на подогрев. Однако в отличие от воздушного нагревательного оборудования тепловые насосы не нуждаются в положительной температуре окружающей среды. Коллектор для забора тепловой энергии располагается ниже точки промерзания почвы, поэтому оборудование можно использовать даже в северных широтах.

Для эффективного обогрева дома геотермальное насосное оборудование используется в комплексе с солнечными коллекторами. В результате тепловой энергии хватает на обогрев дома и обеспечение нужд ГВС.

Тепловая мощность

Расчет тепловой мощности насоса и его подбор для определенного помещения потребует специальной таблицы соотношений площадей и мощностей, а также следующей формулы: V*T*K. Где: V — объем помещения; Т — разница температур воздуха вне помещения и внутри него; К — коэффициент рассеивания.

Коэффициент зависит от вида конструкции. Для простой деревянной без утепления используется К = 3-4, для построек с упрощенной кровлей и окнами с небольшой теплоизоляцией – К = 2-2,9, для стандартных зданий с двойной кладкой и кровлей, неплохой утепленностью К = 1 – 1,9. Наконец, для хороших строений с максимальной теплоизоляцией, качественной кровлей и толстым основанием пола используется коэффициент равный 0,6-0,9 (т.е. минимальный).

Расчет тепловой мощности производится следующим образом. Допустим, объем дома равен 144 м3, температуры наружного воздуха — 6° C, внутри дома требуется +20° C, разница составляет 26° C. Выбирается коэффициент. Предположим, улучшенная конструкция – 0,6. Требуемая тепловая мощность будет равна 144*26*0,6, что равно 2246,4 ккал/ч.

Насосы тепловые земля-земля

Для поддержания работоспособности схемы необходимо обеспечить постоянную подачу тепла из грунта.

Различается два типа выкладки контура со своими особенностями и характеристиками эффективности:

Теплообменник горизонтального типа. Закладываются трубы для геотермального контура ниже точки промерзания грунта. Способ не требует использования техники для бурения скважин, можно обойтись своими силами – вырыть траншеи на глубину от 1 м, уложить петли трубопровода. Минус в увеличенном размере петли. Например, для прогрева помещений площадью в 220 м2 необходимо уложить контур на площади не менее 600 м2 (шесть соток). Поэтому горизонтальные теплообменники доступны только при условии обширного придомового участка.
Теплообменник вертикального типа. Конструкция представляет собой погружение геотермальных зондов в скважины, которые заглубляются на величину от 200 м. Бурить скважины можно на ограниченных площадях, преимущество в сохранении стабильно высокой температуры – на глубине показатель термометра не опускается ниже +18 С. Минус в обязательности применения буровой техники.

Плюсы и минусы геотермального отопления

Актуальным геотермальное отопление стало в Америке в период кризиса в 80-е годы. Изначально монтаж установок стоил больших денег и такое отопление использовалось исключительно состоятельными людьми, но позже геотермальное отопление стало более доступным для массового использования населением. Преимущества использования геотермального отопления в частном жилище:

энергию геотермального вида получать и в дальнейшем использовать можно практически в любом месте;
подача такого вида тепла неограниченна;
использование такой энергии считается наиболее устойчивым;
энергия геотермального вида не содержит в себе разного рода вредные выбросы от сгорания углекислого газа;
отопление на основе геотермальной установки не требует оказывать дому постоянное обслуживание;
отопление считается бесплатным для владельца дома;
насосы установки занимают намного меньше места, чем аналогичные тепловые установки, геотермальному насосу под установку нужно места примерно столько же, как и, к примеру, холодильнику;
геотермальная энергия помогает, как нагревать помещение, так и при необходимости охлаждать его, принцип работы схож с алгоритмом работы кондиционеров;
при желании можно устанавливать такое отопление совместно с другими системами подачи тепла, например, с газовой системой, дизельной или работающей за счет энергии солнца.

Несмотря на целый ряд позитивных моментов использования такого вида отопления, геотермальные установки имеют и свои недостатки, основные среди которых такие:

высокие показатели себестоимости для монтажа всей системы;
долгий срок окупаемости.

Такие недостатки системы отопления меркнут в сравнении с нынешними тенденциями мирового удорожания различных видов топлива. Конечно, срок окупаемости длительный, но за сотню лет геотермальная установка покажет все свои плюсы и докажет свою экономичность на практике. Такой вид отопления уже по достоинству оценили в целом ряде стран Европы и в Америке. К примеру, в Швеции около 70% частных домовладельцев выбрали в качестве отопления именно такую систему.

Грунтовой тепловой насос: чем меньше мощность тем дешевле установка.

Стоимость инвестиций прямо пропорциональна тепловой мощности установки. Поэтому, несмотря на то, что коэффициент производительности насоса для грунтовых вод не уменьшается с приходом сильного мороза, стоит рассмотреть применение теплового насоса в бивалентной системе.

Проще всего оборудовать ее электрическим проточным нагревателем воды (как правило, предлагается в качестве дополнительного оборудования – для установки в корпусе теплового насоса). Затем определяется точка бивалентности и для нее определяется необходимая тепловая мощность насоса.

Если насос может отапливать дом, расположенный в III климатической зоне и принимается, что ниже температуры наружного воздуха -10 градусов по Цельсию может ее продвинуть электрический нагреватель, то его тепловая мощность может быть на 25% меньше от проектной тепловой нагрузки. На столько же меньше будет стоимость изготовления грунтового теплообменника.

В рассматриваемом примере вместо мощности 10,9 кВт, достаточно 8,2 кВт. А, в связи с этим, площадь горизонтального теплообменника может иметь 410 м2 вместо 545 м2 и глубина вертикального 164 м вместо 218 метров. Помимо более низкой цены, преимуществом является, следовательно, также меньше количество необходимого места.

Типы источников

По источникам тепла насосы делятся на следующие типы:

геотермальный тепловой насос, когда тепло забирается из земли, наземных, подземных вод;
тепловой насос воздух-воздух, использующий в своей работе тепло воздуха;
тепловой насос, использующий вторичное тепло, например, тепло канализационных стоков, центрального отопления. Наиболее перспективно при обогреве промышленных объектов, при наличии источника тепла, подлежащего утилизации.

Система «земля и вода».

Тепловые насосы разделяются по вышеперечисленным видам теплоносителя, причем допускается такое их сочетание – земля и вода, воздух и вода. Геотермальные системы бывают открытого и замкнутого типа.

Схемы

Схема теплового насоса зависит от принципа работы по источникам, о которых уже говорилось выше: воздух, грунт, вода. Так, схема «грунт-вода» предполагает извлечение тепла земли специальными коллекторами или зондами. Соляным раствором это тепло транспортируется в насосы.

На небольшом участке используется геотермальный зонд, а трубопроводы устанавливаются в вертикальные скважины. Если участок большой, то лучше установить геотермальный коллектор, когда горизонтальный трубопровод прокладывается на уровне непромерзания грунта.

Основные компоненты подобной системы.

Тепловой насос воздух-воздух основан на получении тепла из воздуха при помощи специальных вентиляторов: воздух прогоняется через испаритель и извлекается тепло. Холодный воздух отводится назад. Схема «воздух-вода» использует в качестве теплоносителя воду и позволяет обеспечить не только теплом, но и горячей водой. Часто такая система используется в бассейнах.

Наконец, тепловой насос вода-вода предполагает в качестве теплоносителя грунтовую воды: она закачивается и направляется к насосу, в котором тепло утилизируется. После чего холодная вода отправляется назад в скважину.

Виды коллектора грунт вода

Коллектор грунтового теплового насоса может быть двух видов (рис. 2):

Вертикальный;
Горизонтальный.

Рис. 2 Виды коллекторов для грунтовых насосов: вертикальный и горизонтальный Вертикальный коллектор – это длинный трубопровод, опущенный в скважину длина, которой составляет от 40 до 150 м. Этот вид теплообменника лучше горизонтальных тем, что на такой глубине температура больше. Если скважина очень глубокая то теплообменник оснащается еще защитной обсадной трубой, а если глубина сравнительно не большая, то это не обязательно. Но значительным недостатком такого способа размещения коллектора является высокая стоимость такой скважины.

Конечно, специалисты рекомендуют бурить скважину глубже. Но если техника или почва не позволяют, то можно сделать несколько скважин. Например, можно сделать одну скважину глубиной 80 м, а можно 4 скважины по 20 м. Главное чтобы суммарный результат получился достаточным для отопления дома. Может быть каменистая почва, с которой достаточно тяжело работать, в ней можно пробурить скважины не более 15-20 метров.

Горизонтальный коллектор (рис. 3) – этот вид грунтового коллектора для насоса грунт вода выглядит как трубопровод, который выложен в горизонтальном положении на определенную глубину, под слоем земли. Этот коллектор легко устанавливается.

Рис. 3 Внешний контур насоса грунт-вода

Площадь, на которую устанавливается коллектор земляного теплового насоса достаточно большая в отличие от вертикального варианта, на который нужен небольшой кусочек земли. Как правило, горизонтальный теплообменник занимает от 25 до 50 м2, а может и больше, смотря какая отапливаемая площадь. Негативным фактором этого варианта является то, что территория с этим коллектором может использоваться только под газон.

Зависимо от различных обстоятельств теплообменник может укладываться зигзагом, петлями, змейкой и т.д

Очень важно, какая теплопроводность у грунта, в который устанавливается теплообменник. Это зависит от качества земли, например, если почва влажная, то теплопроводность больше, а если почва песчаная, то теплопроводность маленькая

Если есть много петель в теплообменнике, то в комплектации обязательно должен быть циркуляционный насос.

Коэффициент эффективности

Именно этот параметр позволяет сопоставить эффективность установок различного типа, чтобы определить оптимальный вариант. Данный термин является тем самым КПД. Рассчитывается эффективность как отношение вырабатываемого количества энергии и потребляемому. Под потреблением стоит понимать электроэнергию, затраченную на запуск системы и расходуемую в процессе ее работы. Независимо от времени года для водяных модификаций коэффициент эффективности равен 5.

Другими словами, если устройство потребляет, скажем 2 кВт в час, то установка выдает до 10 кВт час, но уже в виде тепла. Геотермальное отопление частного дома менее эффективно, так как коэффициент равен 4,0-4,5. В случае с воздушным типом определяющим фактором является температура окружающей среды. Так при нуле он равен 3,5. Если же она снизится до -20 град. то эффективность будет равна 1,5. Именно нестабильность в последнем случае является фактором низкого спроса на устройства воздушного типа. А все больше людей отдают предпочтение «золотой» середине – геотермальным агрегатам.

Часто поставщики оборудования указывают в техническом описании КПД в процентах. Этот маркетинговых ход не должен ввести вас в заблуждение. Если, например, имеет место характеристика эффективности в 400%, то это означает, что коэффициент равен 4. Иными словами при потреблении 1 кВт*ч электроэнергии отопительная система способна вырабатывать до4 кВт*ч. То есть величину, указанную в процентах необходимо разделить на 100. Это и будет отношение потребления к «выработке».

Основные преимущества тепловых насосов

Энергия полностью бесплатна и никогда не кончается. Для работы насоса не нужно топливо (дрова, газ, мазут, уголь или какое-либо другое), источник энергии стабилен в любое время года. Расходуется только электричество;
Высокая энергоэффективность насоса. На каждый израсходованный киловатт электроэнергии система ТН генерирует до 5 кВт тепла;
100% экологичность. Для отопления и кондиционирования используется низкопотенциальная «вечная» энергия, при этом насосы и геотермальный контур не выделяют никаких токсичных веществ и не вредят окружающей среде;
Отказоустойчивость системы. Теплонасосы почти не требуют обслуживания и обладают большим рабочим ресурсом (в среднем 50 лет).

Принцип работы теплового насоса

Принцип действия тепловых насосов основан на способности вещества (хладагента) поглощать или отдавать тепло при изменении агрегатного состояния. По своей сути такие насосы мало чем отличаются от холодильных установок. (Это странное, на первый взгляд, утверждение нисколько вас не удивит, если вы хоть раз дотрагивались до горячей задней стенки обычного бытового холодильника.)

Схематично тепловой насос может быть представлен в виде системы, состоящей из трех контуров. В первом находится теплоноситель, переносящий энергию от источника низкопотенциального тепла. Во втором контуре циркулирует хладагент (фреон), который периодически то испаряется, отбирая тепло у первого контура, то вновь конденсируется, отдавая его третьему контуру. И, наконец, по третьему контуру «бегает» теплоприемник, в нашем случае – вода, переносящая тепло по системе отопления.

Рабочий цикл теплонасоса в общих словах может быть описан следующим образом. Жидкий хладагент поступает в испаритель, где переходит в газообразное состояние. Необходимая для протекания этого процесса энергия отбирается у теплоносителя, циркулирующего в первом контуре. Далее подогретый на несколько градусов газообразный хладагент всасывается в компрессор, главное назначение которого – сжатие газа (на совершение этой работы, разумеется, расходуется электроэнергия).

Давление газа возрастает в несколько раз, при этом он существенно разогревается: если на входе в компрессор температура хладагента составляет 6-10°C, то на выходе уже около 60°C. На следующей стадии разогретый газ направляется в конденсатор, где отдает полученное тепло системе отопления, сам же при этом конденсируется, т.е. переходит в жидкое состояние. Затем избыточное давление сбрасывается с помощью дроссельного клапана, и цикл начинается заново.

Как видите, устройство теплового насоса не отличается принципиально от устройства холодильной машины. Просто основным назначением холодильных установок является генерирование холода, поэтому там отбор теплоты производится испарителем, а конденсатор лишь сбрасывает эту теплоту в окружающее пространство. В тепловом же насосе картина обратная: конденсатор представляет собой теплообменный аппарат, отдающий теплоту потребителю, а испаритель – это теплообменник, утилизирующий низкопотенциальную теплоту вторичных энергоресурсов.

Другими словами тепловой насос – это «холодильник наоборот». При этом «наоборот» не только устройство, но и результат. Если в случае холодильника тепло, отнимаемое у хранящихся внутри продуктов, выбрасывается впустую, то энергия, вырабатываемая тепловым насосом, приносит реальную пользу – тратится на целенаправленный обогрев дома.

Выбираем тепловой насос: основные критерии

Тем, кто планирует приобрести такое оборудование, рекомендуется выбирать подходящую модель по следующим критериям:

Расчет мощности теплового насоса. Какой мощностью должен обладать насос? Чтобы рассчитать нужную вам мощность, нужно знать следующие параметры: объём теплоотдачи отопительным системам, общую площадь поверхности труб в испарители и конденсаторе, а также объём рабочей жидкости (хладагента).

Удобным решением в этом случае будет использование для расчетов онлайн калькулятора. Чаще всего там требуется ввести:

высоту потолков и общую площадь дома (высчитывается отапливаемая площадь);
регион проживания (определяется средние температуры воздуха);
энергоэффективность объекта (степень утепления дома) – рассчитывается требуемая производительность теплового насоса.

Пример расчетов. Для отопления дома площадью 150 м² рекомендуется ТН производительностью 11-13 кВт.

Правила выбора геотермального насоса

При выборе подходящего насосного оборудования учитывают следующие параметры:

Соотношение рентабельности установки к расходам электроэнергии. Например, СОР 3 означает, что при выработке 3 кВт тепловой энергии будет потрачен 1 кВт электричества. У современных агрегатов СОР достигает 5.
Затраты на укладку геотермального контура. Производительность системы зависит от протяженности уложенного трубопровода. Чтобы быстро узнать необходимую площадь укладки, отапливаемую площадь множат на три.
Чтобы насос мог не только отапливать дом зимой, но и охлаждать помещения летом, понадобится приобрести сплит системы.

Расчет мощности

При расчете мощности оборудования учитывают, что на каждый квадратный метр отапливаемой площади понадобится мощность теплового насоса около 0,7 кВт. При определении параметров контура учитывают влажность грунта и его тип, а также точку промерзания почвы. Для выработки 1 кВт тепловой энергии нужно уложить в грунт 40-60 м контура.

Геотермальный насос работает от электрической сети. Также для принудительной циркуляции теплоносителя в первичном контуре, а также нагнетания давления фреона нужно установить циркуляционный насос, который тоже потребляет электроэнергию. Окупаемость теплонасоса ускорится, а затраты на электроэнергию уменьшатся при увеличении СОР.

Лучшие производители

Наибольшей популярностью пользуется продукция следующих производителей теплового насосного оборудования:

Насосы Viessmann могут развивать мощность до 290 кВт, подогревая теплоноситель до 60 градусов. Станции данного производителя укомплектованы встроенными накопительными емкостями разного объема, которые позволяют обеспечивать нужды горячего водоснабжения.
Компания Buderus выпускает бытовые агрегаты с мощностью не выше 60 кВт. Они подогревают теплоноситель до 65°С. Станция имеет хорошую звукоизоляцию и издает шум не выше 40 дБ. Выбор насосного оборудования у этого производителя небольшой, но производительность агрегатов доходит до 46 кВт.
Насосы Stiebel Eltron не только обеспечивают дом теплом, но и охлаждают его в летний сезон, потому что встраиваются в систему вентиляции. Производительность оборудования доходит до 98 кВт.

Стоимость монтажа и оборудования

При подсчете расходов на устройство геотермальной станции учитывают затраты на приобретение оборудования, обустройство геотермальных полей и монтажные работы. Станцию можно купить за 1230 – 18400$ (80-1200 тысяч рублей).

Дешевле всего обойдется устройство горизонтального контура. Для уменьшения стоимости работ вдвое траншеи можно вырыть своими силами. Установку геотермального насосного оборудования стоит доверить специалистам. Монтаж станции «под ключ» для обогрева дома площадью 80 квадратов будет стоить приблизительно 7700$ (500 тыс. руб.).

Геотермальные тепловые насосы для отопления дома и их характеристики