Геотермальный тепловой насос
Геотермальный тепловой насос ( также геотермальный тепловой насос ) представляет собой систему отопления/охлаждения зданий, в которой используется тип теплового насоса для передачи тепла в землю или из нее, используя преимущество относительного постоянства температуры земли в зависимости от времени года. Геотермальные тепловые насосы (GSHP) — или геотермальные тепловые насосы (GHP), как их обычно называют в Северной Америке, — относятся к числу наиболее энергоэффективных технологий для обеспечения ОВКВ и нагрева воды с использованием гораздо меньшего количества энергии, чем может быть достигнуто путем сжигания топлива. в котле/печи) или с помощью резистивных электронагревателей .
Эффективность определяется как коэффициент производительности (CoP), который обычно находится в диапазоне 3–6, что означает, что устройства обеспечивают 3–6 единиц тепла на каждую единицу используемого электричества. Затраты на установку выше, чем для других систем отопления, из-за необходимости установки контуров заземления на больших площадях или бурения скважин, и по этой причине вместо них часто используются воздушные тепловые насосы .
Тепловой насос был описан лордом Кельвином в 1853 году и разработан Петером Риттером фон Риттингером в 1855 году . Генрих Целли запатентовал идею использования его для извлечения тепла из земли в 1912 году.
После экспериментов с морозильной камерой Роберт С. Уэббер в конце 1940-х построил первый геотермальный тепловой насос с прямым обменом, однако источники расходятся во мнениях относительно точных сроков его изобретения [1] [2] . Первый успешный коммерческий проект был реализован в Здание Содружества (Портленд, штат Орегон) в 1948 году, и оно было признано ASME национальным историческим памятником машиностроения . [3] Профессор Карл Нильсен из Университета штата Огайо в 1948 году построил у себя дома первую жилую версию с открытым контуром. [4]
Эта технология стала популярной в Швеции в 1970-х годах в результате нефтяного кризиса 1973 года , и с тех пор ее признание во всем мире медленно растет. Системы с открытым контуром доминировали на рынке до тех пор, пока разработка полибутиленовых труб в 1979 году не сделала системы с замкнутым контуром экономически жизнеспособными. [3]
По состоянию на 2004 год во всем мире установлено более миллиона блоков, обеспечивающих 12 ГВт тепловой мощности с темпом роста 10% в год. [5] Ежегодно (по состоянию на 2011/2004 год соответственно) устанавливается около 80 000 единиц в США [6] и 27 000 в Швеции. [5] В Финляндии в период с 2006 по 2011 год геотермальный тепловой насос был наиболее распространенным вариантом системы отопления для новых частных домов с долей рынка, превышающей 40%. [7]
