Энергоэффективность и устройство геотермальной системы отопления

Энергоэффективность любой тепловой системы можно определить, соотнеся количество затрат на невосполняемую часть энергии с полученным результатом. Что касается геотермальной системы отопления, то для её функционирования необходима электроэнергия для приведения в действие теплового насоса. Источниками тепла в данном случае выступают земля, вода из водоёмов или же окружающий воздух. Они, в свою очередь, тепло получают от солнца. Ясно, что термальные устройства будут наиболее эффективны в регионах, где в течение всего года преимущественно наблюдаются положительные температуры.

Если представить геотермальную систему отопления здания в упрощённом виде, то это три независимых друг от друга контура с циркулирующим по ним теплоносителем. Один из контуров вынесен за пределы здания, он переносит тепло, поступающее из окружающей среды. В корпусе насоса расположен средний контур, его функция – передача внешней энергии внутрь в обогревательную систему. Теплоноситель проходит через испаритель и отдаёт около 4-8 градусов низкокипящему хладагенту. Далее последний вскипает и переходит в газообразное состояние. Сжимаясь в компрессоре, газ переходит в состояние жидкости. Этот процесс сопровождается выделением тепла, которое разогревает фреон до температуры около 70–100 градусов Цельсия. Внутренним контуром является собственно сама отопительная система дома, получающая от разогретого фреона тепло.

Как показывают расчёты специалистов, затраты электроэнергии, необходимые для работы теплового насоса, соотносятся с количеством тепловой энергии, примерно, как один к пяти. Такие расчёты могут существенно корректироваться в зависимости от ряда дополнительных факторов. К таковым относятся общее утепление здания, уровень потерь через окна, стены, крышу, двери, вентиляцию, влияние на систему подземных вод. Безусловно, что эффективность системы зависит от сезона и от того, необходимо ли тепло только для обогрева или же нужна также горячая вода.

В приведённом выше соотношении также не был учтён такой фактор, как мощность геотермального теплового насоса. Отметим, что любая организация отопления на основе геотермальной энергетики должна начинаться именно с расчёта необходимой и достаточной мощности оборудования - теплового насоса и комплектующих. Определяющим фактором выступает внутренний объём здания, которое собираются отапливать или же объём помещений, которые предполагается обогревать.