Для повного уявлення концепції роботи теплового насоса розглянемо теоретичну основу цього винаходу. Йдеться про геотермію. Ми зможемо розвіяти міф про те, що земля холодна. З кожним поглибленням на 1000м, температура землі росте в середньому на 30º С і в своєму ядрі перевищує 6500º С.

Геотермальна енергія може використовуватися по-різному. Наприклад, високотемпературна геотермальна енергія проявляється у вигляді гарячої води, і така пара використовується для виробництва електроенергії; середньотемпературна геотермальна енергія проявляється у вигляді гарячої води і пара від 100 до 180º С теж використовується для вироблення електричної енергії; геотермальна низькотемпературна енергія від 30 до 100 ° С при змінюється для опалення, технологічних процесів; дуже низькотемпературна геотермальна енергія від 30ºС і нижче використовується в якості холодного джерела теплоти для теплових насосів. Загалом, дослідження в області геотермії грають важливу роль в геотермальному енергопостачанні. В результаті назріває висновок, що концепція теплового насоса - це інноваційна система опалення вашого будинку.

Говорячи про тепловые насосы в першу чергу потрібно відзначити їх економічність. Теплові насоси працюють за допомогою електрики. На один кіловат використаної електричної енергії, тепловий насос виробляє 3-4 кіловата тепла. У порівнянні з газовими опалювальними системами, електричний геотермальний тепловий насос видає набагато більше енергії.

Ще одна перевага теплового насоса полягає в тому, що наша Земля сповнена різних джерел енергії, які містять в собі теплову енергію. Теплові насоси пристосовані до погодних змін, і тому вони універсальні в добуванні тепла, як при високій, так і при мінусовій температурі. Як уже зазначалося, в якості холодного джерела теплоти для теплових насосів можна використовувати різні ресурси (повітря, поверхневі води, тепло землі). Вибір джерела також залежить від різних факторів. Це і географічне розташування об'єкта, і витрати на установку, і бажаний термін окупності і т.д.

Повітря як основу добування теплової енергії можна використовувати як зовнішній, так і повітря з внутрішніх приміщень. Повітря на вулиці як джерело тепла завжди доступне і не вимагає великих витрат для утилізації, до того ж на його використання немає необхідності отримувати спеціальний дозвіл. Але при температурі нижче 5-6 ° С продуктивність теплового насоса знижується, і тоді виникає питання про додаткові системах добутку тепла.

Поверхневі води морів, озер і струмків теж можуть використовуватися в якості джерела теплової енергії. Однак в холодні місяці року температура джерела знижується, що спричиняє за собою додаткові витрати на інше джерело тепла.

І найбільш потенційним і вигідним джерелом теплоти на сьогодні є земля. Поверхневі шари землі нагріваються від сонця, а більш глибокі шари від розігрітих земних надр (тобто за допомогою геотермальної енергії). Також геотермальні теплові насоси більш економічні в монтажі, довговічні і надійні.

Універсальність теплових насосів зводиться до їх реверсивності, а значить, вони працюють як на опалення, так і на охолодження приміщень. А влітку надлишкове тепло можна використовувати для підігріву побутової води.

Коротенько принцип роботи теплового насоса зводиться до наступних пунктів:

  1. По розташованій в землі трубі тече рідина (холодоагент), яка надходить до теплового насосу. Холодоагенти - це робоча речовина, яке при кипінні забирає теплоту від конкретного об'єкта, потім після стиснення тепла передає її охолоджуючому середовищу (за допомогою конденсації).
  2. Тепловий насос охолоджує рідину, таким чином, забираючи її тепло. При такому процесі рідина охолоджується в середньому на 5 ° С;
  3. Рідина повертається по трубі (розташованої в землі), тобто циркулює, і знову відновлює свою температуру.
  4. Накопичене тепловим насосом тепло передається в систему опалення або на підігрів побутової води (в принципі таку теплову енергію можна використовувати і в інших цілях, наприклад, для підігріву води в басейнах).