Система с грунтовым тепловым насосом «грунт-вода». Повышение эффективности за счет использования грунтового контура как сезонного аккумулятора тепла.
Экономические показатели и эффективность отопления тепловым насосом можно существенно увеличить, если задействовать его грунтовый теплообменник в качестве сезонного аккумулятора тепла. В Европейских странах эта технология известна под аббревиатурой BTES (Borehole Thermal Energy Storage).
Для этого грунтовый теплообменник летом прогревают бесплатным солнечным теплом и/или теплом, выделяющимся при кондиционировании, которое затем зимой изымают за вычетом тепловых потерь. Технически это выполнить несложно, для чего требуется установить или задействовать уже имеющиеся, солнечные нагреватели (гелиоколлекторы) и обеспечить ими летний прогрев грунта в грунтовом контуре.
В обычном режиме грунтовый теплообменник собирает низкопотенциальное тепло окружающего грунта, имеющего температуру 8-10 °С. После принудительного летнего прогрева грунта солнечными коллекторами, температура грунта повышается до 40-60°С. В отопительный сезон, теплоноситель грунтового контура отбирает тепло грунта, вначале без включения теплового насоса, понижая температуру грунта до 20-30°С, а затем при включенном тепловом насосе, понижая температуру грунта до 12-15°С к концу отопительного сезона. При этом, за счет «теплого грунта» тепловой насос работает с высоким коэффициентом преобразования: СОР =5-6. Таким образом, за счет сезонного аккумулирования тепла можно возместить 50-60% затрат на обогрев здания и горячее водоснабжение. Остальную часть тепловой энергии тепловой насос может получать при необходимости из грунта, уже охлажденного до 8-10°С окружающей температуры. При таком режиме эксплуатации теплового насоса отпадает необходимость в «пиковом» электрическом или газовом подогревателе отопительного контура, поскольку грунтового тепла хватает с излишком. Параллельно снимается проблема летнего перегрева и закипания солнечных коллекторов.
Альтернативой тепловым зондам в качестве сезонного аккумулятора тепла, является эффективно работающий подземный тепловой резервуар с водой.
Для теплоизолированного дома в 150 м2, нагреваемая солнечными коллекторами, емкость теплового резервуара в 23-30 м3, также обеспечит зимой до 50% обогрева. При этом мощность теплового насоса и других обогревателей может быть существенно снижена.
Если считать «по кругу» вложения для строительства системы только с тепловым насосом «грунт-вода», то 1 кВт тепловой мощности обойдется, примерно, 7-10 тыс. грн. Для коттеджа в 150 м2 все удовольствие обойдется 80-120 тыс. грн, это с теплыми полами и фанкойлами вместо батарей.
Если дооснастить тепловой насос солнечными коллекторами и сезонным аккумулятором тепла, то стоимость строительства таких систем «под ключ» составляет 10-30 тыс. грн за 1 кВт тепловой мощности. Однако, при наших ценах на газ срок окупаемости 2-3 года вполне реален.
Перед проектированием конкретной системы мы обязательно рассчитываем технико-экономическое обоснование (ТЭО) и предложим Заказчику несколько возможных вариантов систем обогрева и ГВС.
