Тепловой насос грунт-вода
Геотермальный тепловой насос, отбирающий тепло у грунта через контур с рассолом (гликолем). Два основных варианта первичного контура: вертикальные скважины 50-150 м глубиной либо горизонтальный коллектор на глубине 1,5-2 м. Стабильный COP 4,0-4,5 круглый год независимо от уличной температуры.
Тепловой насос грунт-вода (ТНГВ) — самый эффективный и дорогой тип ТН. Температура грунта ниже 10-метровой отметки стабильна круглый год (+5..+10°C для средней полосы), что обеспечивает постоянно высокий COP и SCOP 4,0-4,5.
Устройство первичного контура
Вертикальные геотермальные скважины
Пробурено 2-10 скважин глубиной 50-150 м. В каждую опускается U-образный зонд из полиэтилена PE100 диаметром 32-40 мм. Пространство заполняется теплопроводным цементным раствором (бентонит + кварцевый песок). По зонду циркулирует рассол (33% этиленгликоль или 30% пропиленгликоль с температурой замерзания до -17°C).
Плюсы: минимум площади, высокая стабильность параметров. Минусы: стоимость бурения 2500-5000 руб/м.
Горизонтальный коллектор
Траншеи глубиной 1,5-2 м (ниже промерзания), в них укладывается петлями полиэтиленовая труба 32-40 мм. Шаг укладки 0,8-1,5 м. На 1 кВт мощности ТН требуется 20-40 м² площади участка.
Плюсы: дешевле бурения в 3-5 раз. Минусы: занимает большую площадь, невозможно разместить над коллектором строения или деревья.
Устройство вторичного контура
Теплоноситель (вода или гликоль 20-25%) циркулирует между ТН и системой отопления дома. На выходе ТН 35-55°C — оптимально для тёплых полов, фанкойлов, низкотемпературных радиаторов.
Характеристики
- COP (стандарт B0/W35): 4,2-5,0
- SCOP для климата РФ: 4,0-4,5
- Срок службы компрессора: 20-25 лет
- Срок службы геоконтура: 50+ лет
- Пассивное охлаждение летом: прокачка грунтовой воды через фанкойлы без включения компрессора (COP холода 15-25)
Производители
- NIBE S1255 / S1156
- IVT PremiumLine HQ (Швеция)
- Viessmann Vitocal 300-G
- Danfoss DHP-H Opti
- WPT Heliotherm (Австрия)
- Henk (Германия)
Применение
Коттеджи площадью от 300 м², загородные гостиницы, малые производственные здания, школы, детские сады в сельской местности. Для МКД применяется в скандинавских странах, в РФ пока экзотика.
Статьи по теме: Геотермальная скважина, Горизонтальный коллектор.
Частые вопросы
Скважины или горизонтальный коллектор — что выбрать?
Если участок меньше 15-20 соток — только вертикальные скважины. Если участок большой и нет планов по застройке/посадке деревьев над коллектором — горизонтальный дешевле на 40-60%. По COP скважины немного лучше (стабильнее температура на глубине), но разница в SCOP не превышает 5-10%.Насколько окупается грунт-вода против воздух-вода?
Грунт-вода стоит на 40-80% дороже из-за бурения. Экономит 15-25% электроэнергии относительно воздух-вода. Для дома с годовым потреблением 20-25 тыс. кВт·ч на отопление разница в счётах 15-25 тыс. руб/год. Срок окупаемости переплаты за грунт-воду 10-15 лет при текущем тарифе, 5-8 лет при коммерческом тарифе.
Источники
- VDI 4640 — Thermal use of the underground (Германия) — VDI
- EN 14825 — Тепловые насосы: сезонная эффективность — CEN