Для встановлення ґрунтового теплового насоса, як зрозуміло з назви, потрібен ґрунт. В ньому є велика кількість прихованого тепла, яке оновлюється опадами, підземними водами, передачею тепла тощо. Цей вид обладнання більш стабільний у роботі, тому що не залежить від зовнішніх факторів — температура в землі на глибині 2-3 м коливається від +7℃ до +13℃, а починаючи з глибини 15-18 метрів вже досить стабільна і тримається на рівні 10℃.
Важливо розуміти, що кількість тепла, яке можна зняти з погонного метра при горизонтальній або вертикальній укладці, обмежена. Отже, ви ризикуєте банально заморозити свердловину, зробивши її непрацездатною, швидше за все вже назавжди.
Розглянемо приклади. Припустимо, ми маємо будинок на 150-180 м2, якому необхідно 10 кВт тепла. Для горизонтального укладання труб теплового насоса (за принципом теплої підлоги в будинку), при кроці укладання труби 0,7 метра і середньому теплозніманню 20-23 Вт з погонного метра, нам знадобиться 340-400 погонних метрів і 250-300 квадратних метрів незабудованої площі (без рослин із глибокою кореневою системою).
Для вертикальних свердловин, теплознімання з яких може бути від 20 Вт (для сухої осадової породи) до 80 Вт (для граніту) і навіть 100 Вт (для ґрунтових вод), у 90% випадків беруть за розрахунок 30-35 Вт, як для піску/гравію. Нам знадобиться від 290 до 340 метрів площі, тобто близько 5 свердловин по 58-68 метрів.
Величезні витрати на ґрунтові роботи та ризики пошкодження труб часто відштовхують власників будинків, хоча за належного підходу та певних умов, ґрунтовий насос — це єдино правильний вихід.
Що таке справжній насос «вода-вода»? Принцип його роботи такий самий, як і в попередніх варіантів, але в цьому випадку ми забираємо енергію з води: підземної або наземної водойми.
Буряться свердловини для забору та скидання — це одна або кілька труб, які перекачують воду через тепловий насос, де відбувається описаний вище процес з фреоном, випарником, компресором тощо.
Цей різновид теплового насоса — найпродуктивніший і найефективніший, тому що у воді прихована величезна кількість енергії (тепла) і за достатньої її кількості ви не обмежені у відборі цієї енергії.
Для більшого розуміння: з 1 м3/год води ми можемо отримати 5 кВт енергії, тобто для 10 кВт потрібно пропускати через тепловий насос всього 2 м3/год. Тому найчастіше такі рішення використовують великих об'єктах, оскільки початкові витрати досить великі, і на маленьких об'єктах не вигідні.
Але з такою ефективністю приходять значні складнощі — потрібні великі обсяги води в найближчій доступності.
Розглянемо два найбільш можливі варіанти джерел води:
Чому не озеро? Озеро або ставок — це закрита екосистема і будь-які зміни в ній незворотно вплинуть на флору та фауну, і, швидше за все, будуть зупинені законом. Для наземної річки ситуація вдала, хоча під час будівництва річка поруч зустрічається дуже рідко, і на ринку нерухомості такі ділянки дуже дорогі. Але якщо річка таки є — можна відбирати воду вище за течією і скидати нижче, а постійне перемішування та зовнішні фактори зведуть нанівець вплив техніки на природне середовище. Зазначимо, що у багатьох країнах Європи всі ці нюанси чітко регламентовані.
Підземна річка — реалістичний варіант, але є безліч інших змінних, які потрібно врахувати під час проєктування. Потрібно бути впевненим у течії, в невичерпності джерела, а також подбати про фільтрацію та потужний насос, вартість якого залежить від безлічі факторів.
Свердловина, як останній і найзрозуміліший для користувача варіант, повинна мати обмежений дебіт — об'єм води, яка видобувається за одиницю часу (годину) за умови її постійного відновлення. Тут все залежить від конкретної місцевості та має бути розраховано бурильною компанією з обов'язковою видачею паспорта свердловини.
У середньому перший водоносний шар для свердловини – 10-30 метрів з дебітом 0,5-1 м³/год, другий – 40-90 м з 1,5-2,5 м³/год, артезіанський шар – 30-250 метрів з 2-5 м³/год.
При цьому залишається питання вартості насоса, який при глибині свердловини 50 метрів обійдеться близько 1 тисячі у. о., не рахуючи його обслуговування, обслуговування обсадної труби та чищення, споживання енергії цим же насосом і вартість ґрунтових робіт. Саме ці обставини й спричинили рідкісне застосування теплового насоса «вода-вода» в наших широтах. Але, як і у випадку з ґрунтовим, іноді такий насос — це найкраще рішення.
Вікторія
Дякую за подробиці, корисна стаття. хотіли поставити водяний тн, бо поряд є озеро - але виходить, що ідея не особливо хороша, багато мороки. будемо дивитися або у бік грунтових, або у бік повітряних взагалі. Будинок не таких великий, але хотілося б найкращий насос підібрати. Швидше за все замовлятимемо у вас)
Команда Alter Air
Добрий день, Вікторіє! Ми раді, що інформація з нашої статті допомогла вам зробити правильне рішення. Чекаємо на ваше звернення та майбутню співпрацю!