Геотермальные тепловые насосы, также известные как земляные тепловые насосы, являются очень эффективной технологией использования возобновляемых источников энергии. Этот источник энергии можно успешно использовать как для жилых, так и для коммерческих зданий. Геотермальные тепловые насосы можно применять для отопления и охлаждения помещений, а также для нагрева воды. Значительным преимуществом геотермальных тепловых насосов, является их сконцентрированность на естественно существующем тепле, а не за счет производства тепла путем сжигания ископаемого топлива.

Технология геотермальных тепловых насосов основана на том, что земля (под поверхностью) остается при относительно постоянной температуре в течение года, она теплее, чем воздух зимой и прохладнее летом, что очень напоминает пещеру. Геотермальный тепловой насос использует эту особенность, путем передачи тепла от земли или подземных вод в здание в течение зимы и соответственно передачи его из здания обратно в землю в течение лета. Земля, другими словами, действует в качестве источника тепла зимой и радиатора летом.

Система включает в себя три основных компонента:

– земляная подсистема

Использование земли в качестве источника тепла происходит с помощью системы трубопроводов, которая похоронена в земле непосредственно возле здания. Система трубопроводов может быть устроена либо вертикально, либо горизонтально. По трубопроводам циркулирует жидкость (вода или смесь воды и антифриза), которая поглощает тепло от земли или передает тепло земле. Окружающий грунт нагревается или охлаждается, в зависимости от того, в каком режиме работает тепловой насос.

– теплонасосная подсистема

Состоит из установки для отопления – геотермального теплового насоса, который отводит тепло от жидкости в системе трубопроводов находящихся в земле, концентрирует его, а затем передает его в здание. В режиме охлаждения, процесс происходит вспять.

– теплосетевая подсистема

Система воздуховодов или теплых полов, которая используется для распределения нагретого или охлажденного воздуха, из геотермальных тепловых насосов, по всему зданию.

Приготовление горячей воды

В дополнение к процессу кондиционирования, геотермальные тепловые насосы могут использоваться для обеспечения горячей водой. Многие домашние системы в настоящее время оснащены пароохладителем, в котором осуществляется передача избыточного тепла от компрессора геотермального теплового насоса в бак для горячей воды. Пароохладитель не дает горячую воду весной и осенью, когда геотермальный тепловой насос работает в режиме обогрева, однако нагрев воды геотермальными тепловыми насосами является гораздо более эффективным, чем другими средствами. При производстве баков накопителей горячей воды производители начинают предлагать системы с дополнительным отдельным теплообменником, для удовлетворения всех нужд горячего водоснабжения домашнего хозяйства в летний период, за счет системы охлаждения воздуха. Такая система экономически эффективно предоставляет горячую воду так быстро, как и любые конкурирующие системы.