Едно от основните предимства на помпата солен разтвор-вода е фактът, че източникът на топлина е на разположение почти безплатно. Заплаща се само токът за захранването на компресора. В този случай е възможна комбинация с фотоволтаична система, която преобразува слънчевата радиация в необходимата електроенергия. За почти неограничените запаси от топлина допринася и фактът, че цената на суровините не зависи от икономически или политически колебания. По този начин притежателите на инсталацията стават значително по-независими от енергодоставчиците. Геотермалната термопомпа може да се експлоатира икономично както в моновалентен, така и в бивалентен режим. Тоест в съответната инсталация за отоплението и/или топлата вода отговарят един или два отделни топлинни генератора.
Термопомпи солен разтвор/вода— начин на работа и предимства
Поискайте съветЗемята е огромно, почти неизчерпаемо топлохранилище и в същото време един от най-важните източници на топлина. От определена дълбочина основната температура на земята е около 10° C. Тази температура е изключително постоянна в сравнение с температурата на атмосферния въздух. Това означава, че дори ако горният слой на земята е заледен, геотермалните термопомпи могат да продължат да работят ефективно, тъй като разликата между температурата на източника на топлина и температурата на потока остава сравнително малка, дори през зимата.
Как работят термопомпите солен разтвор/вода
Термопомпите солен разтвор-вода имат същия принцип на работа като при всички останали термопомпи: първо, топлинната енергия се извлича от земята и след това се отвежда към хладилния агент. Той се изпарява и се компресира допълнително с помощта на компресор. По този начин се повишава не само налягането, но и температурата му. Получената топлина се абсорбира от топлообменник (кондензатор) и се предава на отоплителната система. Подробно описание на този процес ще намерите в раздел Как работят термопомпите солен разтвор-вода.
По принцип геотермалната топлина може да се добива чрез геотермална термопомпа по два начина: чрез земни колектори, които се полагат близо до повърхността, или чрез геотермални сонди, които се прокарват в земята на дълбочина до 100 метра. В следващите раздели ще ви запознаем с двата варианта.
С Арнд Пайфер в долината Тегернзее
Земните колектори се полагат под земята
За извличане на геотермална топлина тръбната система се полага хоризонтално и спираловидно под границата на замръзване. Дълбочината е около един до два метра под повърхностния тревен или земен слой. В тръбната система циркулира солен разтвор на незамръзваща течност, която абсорбира топлинната енергия и я предава на топлообменника. Колко голям трябва да е колекторът зависи, наред с другото, от енергийното потребление на съответната сграда. На практика размерът му е 1,5 до 2 пъти по-голям от отопляемата площ. Земните колектори поглъщат топлинната енергия в близост до повърхността. Тя идва от слънчевата радиация и дъждовната вода. Поради това за енергодобива на колекторите решаваща роля играе състоянието на почвата. Важно е да не се асфалтира или застроява пространството над тръбопроводите. Какво още трябва да имате предвид при полагането на земни колектори може да прочетете в раздел Земни колектори за термопомпи солен разтвор-вода.
Термопомпа солен разтвор/вода
[1] Термопомпа Vitocal солен разтвор/вода
[2] Бойлер за БГВ
[3] Буферен бойлер за подгрята вода
Земните сонди извличат топлина от по-дълбоките слоеве на Земята
Алтернатива на земните колектори са геотермалните сонди. С помощта на сондажи геотермалните сонди се прокарват вертикално или под ъгъл в земята. През тях преминава и солен разтвор, който абсорбира геотермалната топлина на дълбочина от 40 до 100 метра и я предава на топлообменник. Тъй като на дълбочина от около 10 метра температурата през цялата година остава постоянна, геотермалните сонди работят ефективно дори при много ниски външни температури. Освен това в сравнение със земните колектори не им е необходимо много място и са отлични за охлаждане през лятото. Колко дълбок трябва да бъде сондажът, зависи от потреблението и от топлопроводимостта на почвата. Тъй като при сондиране на дълбочина до 100 метра се прониква в няколко пласта, съдържащи подпочвени води, е необходимо винаги да се вземат разрешения за сондаж.
Топлина от земята (сонда)
[1] Термопомпа Vitocal
[2] Бойлер за БГВ
[3] Буферен бойлер за подгрята вода вода
Предимства на термопомпите солен разтвор/вода
Има много начини да се съчетае добро с добро. Един от тях е използването на термопомпи солен разтвор-вода, защото при тях геотермалната енергия се оползотворява особено ефективно. Геотермалната енергия е наличната под земната повърхност топлинната енергия, която може да се използва като топлоносител за геотермални термопомпи. Предимствата на термопомпите солен разтвор-вода са многобройни. Те могат да бъдат разделени грубо на екологични и икономически предимства:
Инвестицията в геотермална термопомпа е и инвестиция в бъдещето. Това е така, защото земните колектори и сондите имат много дълъг експлоатационен живот. Съоръженията са също така с изключително ниски разходи за поддръжка, тъй като се монтират само няколко подвижни компонента. Проектирането и изграждането обикновено се извършват от специализирана фирма, така че още от самото начало се гарантира сигурната им работа.
През топлите летни месеци термопомпата солен разтвор-вода може да се използва и за климатизация. В този случай чрез подовото отопление топлината от помещението се предава на подземната сонда. Същевременно топлината се натрупва в земята и може да бъде използвана през следващия отоплителен период. В този режим на работа се използват само циркулационната помпа и контролният модул, благодарение на което естественото охлаждане е енергоспестяващ и рентабилен метод за климатизация на сградата. Подробности за този процес ще намерите в раздел Естествено и активно охлаждане.
Освен икономическите предимства има и много екологични причини за използването на геотермална термопомпа. От една страна, енергията, необходима за отопление, не вреди на климата, а от друга, се добива непосредствено във вашия дом. Изцяло се избягва нуждата от дълго и свързано с високи емисии транспортиране. Използването на геотермална енергия означава и намаляване на вредните емисии на CO₂. В сравнение с отоплителните системи на газ или нафта, в озоновия слой се отделят до 90 % по-малко отработени газове.
В допълнение към вече споменатите предимства, термопомпите солен разтвор-вода имат и друг положителен ефект: експертите виждат голям потенциал за постигане на целите за климата. Модерната дума тук е отласлово взаимодействие, т.е. сливане на пазарите на електроенергия и отопление. В основата на тази визия е все по-нарастващият дял на чистата електроенергия. Вятърните и фотоволтаичните електроцентрали вече произвеждат толкова много електричество, че понякога се налага да бъдат изключвани, за да не дестабилизират електропреносната мрежа. Много експерти разработват мащабни проекти за усвояване на този излишък от електроенергия с помощта на термопомпи.
Геотермалните термопомпи на Viessmann предлагат множество предимства. Най-важните от тях включват:
- Безплатен източник на топлина, който е на разположение по всяко време на денонощието
- Ефективна работа дори през зимата благодарение на постоянната висока температура
- Възможност за естествено охлаждане през лятото
- Намаляване на емисиите на CO₂
Термопомпи солен разтвор/вода за промишлени и обществени нужди
Термопомпите солен разтвор/вода използват земята като основен източник на енергия. Това става с помощта на земни колектори или геотермални сонди, които се пускат в земята, за да се извлече наличната там топлина. Термопомпите солен разтвор/вода за търговски и обществени нужди са особено екологични и значително намаляват разходите за производство на топлинна енергия и топла вода за битови нужди.