International research journal

Q
v
o
lc, 
к
Вт
.ч
0
5
4
3
2
1
1
5
5
4
5
4
3
5
4
3
2
5
4
3
2
1
5
4
3
2
0
5
10
15
20
25
30
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
До
ля т
еп
ло
вой
 энергии
, %
Месяц
Плоский коллектор
Открытый коллектор
Возд.-отоп. агрегат

---

Международный научно-исследовательский журнал ▪ № 1 (103) ▪ Часть 1 ▪Январь 
116 
Между восстановлением теплоты грунта с помощью плоских и открытых солнечных коллекторов невозможно 
сделать однозначный выбор в пользу одного из них. На рисунке 3 видно, что наиболее надежным и универсальным 
(работающим в широком диапазоне климатических условий) является восстановление теплоты грунта с помощью 
плоских солнечных коллекторов. Однако стоимость плоского солнечного коллектора составляет от 21 тысячи рублей 
за один коллектор площадью 2 м
2
. Стоимость 7 коллекторов с учетом их обвязки составит от 160 до 180 тысяч рублей. 
При этом восстановление теплоты грунта в летний период позволяет уменьшить суммарную длину скважин на 110 м и 
при стоимости бурения около 2 тысяч рублей за метр уменьшить капитальные затраты на обустройство геотермальных 
скважин на 220−250 тысяч рублей. Поэтому стоимости обустройства плоских солнечных коллекторов, хотя и остается 
ниже, но приближается к стоимости трех дополнительных геотермальных скважин по 40 м каждая. 
Открытые солнечные коллекторы напротив имеют небольшую стоимость, например, открытый коллектор для 
летнего бассейна площадью 1 м
2
стоит около 1500 рублей. Поэтому затраты на систему восстановления теплоты грунта 
с помощью открытых солнечных коллекторов составят 30−40 тысяч рублей. К недостаткам открытых солнечных 
коллекторов можно отнести выход на насыщение по тепловой энергии при определенной площади коллекторов (см. 
рисунок 3) и отсутствие рынка данных типов коллекторов. Из-за этого применение открытых солнечных коллекторов 
ограничено районами с достаточно продолжительным теплым периодом года, а надежность и долговечность 
коллекторов данного типа недостаточно изучены. 
На рисунке 6 приведены температуры грунта вблизи геотермальных скважин после многолетней работы теплового 
насоса с учетом восстановления теплоты грунта в летний период. Определение данного параметра при моделировании 
является очень важным, поскольку тепловые насосы имеют ограничения по температуре антифриза, поступающего из 
геотермальных скважин. Как низкая, так и высокая температуры антифриза могут привести к аварийной остановке или 
выходу из строя теплового насоса. 
Рис. 6 – Температура грунта возле геотермальной скважины с учетом восстановления теплоты грунта в летний период 
На рисунке 6 видно, что температура грунта в январе составляет почти 2 
о
С, а в теплый период года не превышает 
16 
о
С. Таким образом, несмотря на значительные сезонные колебания температуры наружного воздуха и значительные 
колебания тепловой нагрузки на систему теплоснабжения, температура грунта находится в пределах допустимых 
рабочих температур большинства тепловых насосов, как в отопительный, так и в теплый период года. При этом 
сохраняется необходимый запас температуры для работы теплового насоса в условиях пиковых нагрузок в наиболее 
холодную пятидневку.