Тепловий насос земля вода
Тепловий насос земля-вода — це геотермальна установка, яка забирає тепло ґрунту через укладений у землю контур із незамерзальною рідиною й передає його в систему опалення будинку. Три сотки вільної землі або дві свердловини по 80 метрів — з цієї розвилки починається кожен проєкт геотермального опалення. Взимку на глибині 1,5 м ґрунт на Київщині тримає близько 0…+3 °C, а на позначці 100 м — стабільні 9–11 °C цілий рік. Цей запас тепла і використовує тепловий насос земля вода: незамерзаюча рідина в замкнутому контурі знімає з породи кілька градусів і віддає їх випарнику. Агрегат компактний і стоїть у котельні, а результат визначає контур.
Температура ґрунту взимку: головний аргумент на користь землі
Ґрунт на глибині 1,2–1,5 м реагує на похолодання із затримкою у два-три місяці: найнижчі значення фіксують у лютому — березні, коли сезон уже добігає кінця. Нижче 15–20 м коливання зникають зовсім — температура тримається на рівні +9…+11 °C цілий рік.
Контур із такої глибини дає компресору рівні умови: без відтаювання випарника, без просідання потужності в мороз і без постійного догрівача. Сезонний коефіцієнт перетворення ґрунтових машин тримається на рівні 4–5.
У повітряного насоса все навпаки: потужність падає саме тоді, коли будинок споживає максимум. Плата за стабільність — зовнішній контур, якого в повітряних машин немає. Якщо ділянка під нього не підходить, варіанти порівнюють не за каталожним COP, а за повною вартістю системи.
Скільки місця займає ґрунтовий контур на ділянці
Під агрегат достатньо частини котельні — приблизно як під побутовий холодильник. Питання площі стосується контуру, і тут є два робочі варіанти.
| Параметр | Горизонтальний колектор | Вертикальні свердловини |
|---|---|---|
| Глибина закладання | 1,2–1,5 м, нижче глибини промерзання | 80–150 м |
| Питомий тепловідбір | 10–35 Вт/м² залежно від вологості ґрунту | 30–70 Вт на погонний метр зонда |
| Потреба в місці | 300–800 м² відкритого ґрунту | 20–50 м² плюс заїзд бурової |
| Техніка на об’єкті | екскаватор, зняття родючого шару | бурова установка, вивіз шламу |
| Температура теплоносія взимку | нижча, помітне сезонне просідання | стабільна весь сезон |
| Що можна над контуром | газон, грядки, кущі | мощення, під’їзд, будь-яке благоустроєння |
| Вартість контуру | нижча за наявності землі | вища, але не залежить від розміру ділянки |
| Пасивне охолодження влітку | обмежене | ефективне |
| Коли доречно | ділянка ще не облаштована | двір готовий або малий за площею |
Горизонтальний колектор
Труби ПЕ укладають петлями в траншеї і заповнюють незамерзаючим теплоносієм. Контур рахують за площею поля, а не за довжиною траншеї: визначальний чинник — вологість і щільність ґрунту.
| Ґрунт | Питомий тепловідбір | Площа під відбір 8 кВт |
|---|---|---|
| Сухий пісок | 10–15 Вт/м² | 530–800 м² |
| Вологий пісок, супісок | 15–20 Вт/м² | 400–530 м² |
| Вологий суглинок | 20–25 Вт/м² | 320–400 м² |
| Глина, водонасичений ґрунт | 25–35 Вт/м² | 230–320 м² |
Прикидка: якщо будинку потрібно 10 кВт тепла, з ґрунту знімають 7,5–8 кВт — це машина на 10–11 кВт. При 25 Вт/м² виходить близько 320 м² поля, тобто від трьох до восьми соток залежно від ґрунту — не рахуючи плями будинку, септика, доріжок і зони коренів дерев.
Глибина закладання, крок труб і що можна над контуром
На Київщині нормативна глибина промерзання близько 1 м, тому трубу кладуть на 1,2–1,5 м: вище — ризик промерзання в лютому, глибше — різко зростає вартість виїмки ґрунту без виграшу по тепловідбору. Крок між гілками витримують 0,7–0,8 м, інакше петлі переохолоджують одна одну. Довжину однієї петлі обмежують приблизно 100 м, усі петлі роблять рівними і зводять на розподільчий колектор із балансуванням.
Над полем колектора не будують, не заливають суцільних бетонних майданчиків і не садять дерев із глибокою кореневою системою. Сніг узимку краще не прибирати: він працює як утеплювач і допомагає ґрунту відновитися. Газон, грядки та кущі допустимі, дернина відростає за сезон.
Вертикальні свердловини
Зонди потрібні, коли вільної землі менше за розрахункову площу колектора, ділянка вже зайнята ландшафтом або траншеї немає де розвернути. Свердловини бурять на 80–150 м, тепловідбір — 30–70 Вт на погонний метр залежно від породи та обводненості.
Ті самі 8 кВт при 50 Вт на метр дають близько 160 м зондів — дві свердловини по 80 м із кроком 6–10 м, щоб не переохолоджувати спільний масив. У стовбур опускають U-подібну петлю і тампонують його бентонітовим розчином: суха свердловина віддає помітно менше за розрахункове.
Буріння рахують по погонному метру, і ціна метра залежить від геології: пухкі піски та глини проходять швидше, скельні породи й валуни вимагають обсадки та іншого інструмента. Додаються вивіз шламу, підводки та колекторний колодязь.
Критерій вибору простий: чи готові ви розкрити потрібні сотки екскаватором і залишити їх без забудови. Якщо так — колектор дешевший, якщо шкода ландшафту — буріння. Робочий і проміжний варіант: короткий колектор під майбутнім газоном плюс одна-дві свердловини.
Геологія ділянки та регенерація ґрунту
Контур працює як теплообмінник із породою, тому тепловідбір беруть не «за каталогом», а за фактичним розрізом. Суха пилувата супісь і лес, поширені на правобережжі Київщини, дають нижню межу діапазону, водонасичені піски та щільні вапняки — верхню. Рухома ґрунтова вода різко покращує теплообмін: тепло до зонда приносить і фільтраційний потік.
Другий чинник — сезонне відновлення. За опалювальний період контур охолоджує масив навколо себе, а влітку сонце, дощі й тепло глибших шарів повертають температуру до вихідної. Якщо контур короткий, масив не встигає відновитися і температура теплоносія падає з року в рік: замість звичних 0…−3 °C система виходить на −5 °C і нижче. Частково виправляє це пасивне охолодження — влітку контур скидає надлишок тепла з будинку в ґрунт.
Тепловий насос земля вода: з чого складається ціна
Бюджет складається з трьох частин, і порівнювати пропозиції коректно лише з урахуванням усіх трьох:
- агрегат із автоматикою, циркуляційними насосами та обв’язкою;
- ґрунтовий контур — земляні або бурові роботи, труба, теплоносій, колектор;
- внутрішня частина — бак гарячої води, буфер за потреби, монтаж і пусконалагодження.
Частка контуру суттєва і найсильніше залежить від ділянки: тип ґрунту та рівень ґрунтових вод, глибина і кількість свердловин, відстань до котельні, об’єм бака гарячої води, пасивне охолодження. Тому вартість рахують після виїзду на об’єкт — цифри «на око» дають помилку в рази. Економія на довжині контуру повертається падінням коефіцієнта перетворення й перевитратою електроенергії.
Який геотермальний тепловий насос підібрати під контур
Підбір починається з теплових втрат будівлі, і вже під отриману потужність рахують довжину контуру.
- Thermia Atlas — інверторна геотермальна машина для приватних будинків, плавно підлаштовує потужність під потребу.
- Thermia Legend — перевірена лінійка з великим ресурсом і вбудованим баком гарячої води.
- Thermia Calibra — компактне рішення для котельні з обмеженим місцем.
- Thermia Mega — промислова модель для готелю, виробництва чи каскаду машин.
Що ще впливає на результат
Ґрунтова система розкривається на низькотемпературному розподілі. Оптимальна пара — водяна тепла підлога з подачею 30–35 °C: чим нижча подача, тим вищий коефіцієнт перетворення. Радіатори теж працюють, але їх підбирають із запасом площі. Буферна ємність згладжує короткі цикли компресора там, де підлога поділена на багато зон із термоголовками.
Реальні об’єкти з ґрунтовим контуром і відгуки власників зібрані в галереї, а питання підбору за площею — на сторінці про тепловий насос для опалення будинку.
Ми працюємо з Thermia з 2007 року як офіційний дистриб’ютор в Україні і виконуємо монтаж під ключ у Києві та області. Щоб дізнатися ціну теплового насоса земля вода під вашу ділянку, зателефонуйте +380 44 229-17-79 або приїжджайте в офіс: Київ, вул. Академіка Туполєва 19, оф. 39.