Тепловой насос с рассолом: выработка тепла из земли
Тепловой насос с рассолом-водой использует геотермальную энергию. Почва является отличным запасом тепловой энергии. Температура составляет от семи до 13 градусов по Цельсию круглый год. Это относится и к холодному сезону, даже если верхний слой земли ледяной. Более глубокие области остаются незатронутыми, так что функциональность теплового насоса с рассолом и водой никогда не подвергается риску.
Чтобы использовать это тепло для работы, существует два типа извлечения: так называемые геотермальные зонды и геотермальные коллекторы.
Геотермальные зонды: выработка тепла из более глубоких слоев земли
Как работает рассольный тепловой насос с зондом ()
Земные зонды располагаются в земле на глубине от 40 до 100 метров, поэтому потребность в пространстве сравнительно невелика. Зонды вставляются вертикально в землю через отверстие. В редких случаях пробуривается более глубокая скважина, но это требует одобрения со стороны горного ведомства. В принципе, глубокое бурение для геотермальных зондов регулируется нормами горного законодательства и должно быть сообщено ответственному горному органу в соответствии с разделом 127 BbergG (Федеральный закон о добыче полезных ископаемых). Глубокое бурение для теплового насоса с рассолом и водой также требует идеального гидрогеологического местоположения. Это означает, что он должен соответствовать требованиям Закона о водных ресурсах. Одобрение нижестоящего органа по водным ресурсам не предоставляется, если буровые работы для теплового насоса с рассолом-водой ставят под угрозу подземные воды.
Земные коллекторы: тепло из приповерхностного слоя земли
Как работает рассольный тепловой насос с коллектором ()
В отличие от геотермальных зондов, геотермальные коллекторы расположены горизонтально и на большой площади. Они укладываются на глубине не менее 0,8-1,5 метра змеиным способом, то есть ниже предела замерзания, чтобы избежать замерзания в холодное время года. Расстояние между отдельными трубами составляет от 0,6 до 0,8 метра. Этот вариант теплового насоса с рассолом-водой занимает большую площадь, в зависимости от размера обогреваемой области. Как правило, для расчета площади земляных коллекторов площадь обогреваемого квадратного метра удваивается. Траншейные коллекторы экономят больше места. При необходимости они также могут быть установлены вертикально и, таким образом, занимают мало места.
Совет: более высокая производительность для заземлителей
Тепловой насос с рассолом обычно отводит солнечное тепло от пола. Когда дело доходит до увеличения вытяжной способности коллекторов, стоит позволить дождевой воде просачиваться на соответствующие поверхности. Потому что это увеличивает теплоемкость пластов земли и эффективность нагрева теплового насоса. Это означает, что используется меньше электроэнергии или газа, а затраты на отопление снижаются.
Комбинация отопления с крупномасштабной солнечной системой также выгодна. Это посылает избыточное тепло в землю все лето, повышая температуру набухания. Зимой система теплового насоса извлекает тепловую энергию при высоких температурах и является особенно экономичной.
Принцип работы рассольного теплового насоса
Нагреватель с тепловым насосом использует высокие температуры различных источников тепла для обогрева помещений и нагрева воды. Хотя это теоретически работает одинаково хорошо с воздухом или водой, тепловой насос рассола получает энергию из земли.
Обзор рассола и схемы рассола
Это возможно с помощью так называемой схемы рассола. Он состоит из длинных пластиковых труб, которые соединяют почву с обогревателем. Рассол течет по трубам, чтобы транспортировать энергию из земли. Жидкость состоит из воды и антифриза и не замерзает даже при температуре ниже нуля градусов Цельсия. Он поглощает тепловую энергию от земли и, таким образом, становится теплее. Он выделяет энергию в теплообменнике в системе отопления. Температура рассола падает, и цикл может начаться снова.
Чтобы избежать высокого энергопотребления рассольного насоса, линии разделены на отдельные круги. Они соединяют коллекторы с распределителем, который, в свою очередь, соединен с тепловым насосом с рассолом. Распределитель или коллектор похож на поверхностный нагрев.
Повышение температуры в рассоле теплового насоса
В зависимости от типа пола и типа коллектора, температура энергии окружающей среды составляет от 5 до 10 градусов по Цельсию. Однако, поскольку этого недостаточно для обогрева здания, уровень должен быть технически повышен. Используется электрический или газовый тепловой насос. В статье «Функция теплового насоса» мы подробно объясняем, как работает нагреватель. Подробнее о функции газовых приборов мы расскажем в статье Газовый тепловой насос. Тем не менее, важно знать, что эффективность рассольного теплового насоса увеличивается по мере уменьшения разницы между температурой источника и системы отопления.
Кстати: эффективность нагрева тепловым насосом можно указать с помощью коэффициента полезного действия (COP) или годового коэффициента полезного действия (JAZ). Хотя КС - это всего лишь снимок, JAZ включает в себя все прибыли и убытки за год. Поэтому он хорошо подходит для оценки эффективности и экономии технологии.
Распределение тепла в здании
После повышения температуры с помощью теплового насоса тепло можно использовать в доме. Как и в обычном котле, он нагревает воду для отопления, которая распределяет энергию по всему дому. Чтобы расходы на отопление были особенно низкими, стоит объединить тепловой насос с рассолом и поверхностный нагрев. Потому что это нагревает дом с низкой температурой поверхности, что снижает потребление электроэнергии или газа. Однако, если отопление с помощью теплового насоса работает с обычными радиаторами, а дом находится в плохом энергетическом состоянии, затраты на отопление могут даже возрасти.
Когда дело доходит до нагрева воды, стоит объединить рассольный тепловой насос с солнечной системой. Потому что он обеспечивает теплой питьевой водой бесплатное солнечное тепло и освобождает систему теплового насоса. Мы объясним, как это работает, подробно в статье «Солнечная система для нагрева воды».
Воздух для того чтобы намочить тепловой насос
воды для водяной тепловой насос
воздух-воздух теплового насоса
Преимущества теплового насоса с рассолом
По сравнению с другими типами тепловых насосов, воздушных тепловых насосов или водяных тепловых насосов тепловой насос с рассолом имеет ряд преимуществ:
- Несколько систем поглотителя доступны для производства тепла. К ним относятся земляные коллекторы, траншейные коллекторы или заземляющие датчики.
- При использовании земляных или траншейных коллекторов не требуется никаких официальных разрешений (например, нижнего водного управления для водяного теплового насоса).
- Геотермальная энергия как источник энергии очень высока по сравнению с атмосферным воздухом зимой (около десяти градусов по Цельсию и постоянно).
- Государственное финансирование тепловых насосов с рассолом и водой также значительно выше, чем у тепловых насосов типа воздух-вода.
- С помощью теплового насоса с рассольной водой можно не только нагревать и обрабатывать рабочую воду, но и охлаждать при высоких летних температурах.
Недостатки рассольного теплового насоса
Такой тепловой насос, конечно, не совсем свободен от недостатков. С чем она не может забить:
- В зависимости от типа используемых коллекторов, пространство, необходимое для теплового насоса с рассолом, может быть очень большим.
- Стоимость глубокого бурения может быть сравнительно высокой при использовании геотермальных зондов.
- Бурение также невозможно без разрешения нижестоящих органов.
Затраты и субсидии на современные технологии отопления
Сколько стоит тепловой насос с рассольной водой, зависит не только от тепловой мощности здания, но и от типа коллекторов. В то время как пробное бурение стоит около 60-100 евро за метр, домовладельцы платят около 20-30 евро за квадратный метр за сборщики земли. Для самого теплового насоса вы должны запланировать еще от 10 000 до 15 000 евро. В любом случае предложение от установщика приносит уверенность.
Высокие субсидии для теплового насоса с рассолом
Те, кто выбирают геотермальный тепловой насос, сегодня получают большие финансовые субсидии. Федеральное управление экономики и экспортного контроля (BAFA) предоставляет гранты в размере до 35 процентов от приемлемых расходов. Как подать заявку на финансирование и сколько денег потребители получают подробно, объясняется в статье «Финансирование теплового насоса».