Геотермальний, або ґрунтовий, тепловий насос працює за тим самим холодильним циклом, що й повітряний: випарник, компресор, конденсатор, розширювальний клапан. Різниця в джерелі тепла. Замість вентилятора й зовнішнього блока — контур труб у землі: горизонтальний під ділянкою або вертикальний у свердловинах. Ним тече незамерзаюча рідина, яка забирає тепло ґрунту. Варіант «вода-вода» бере тепло з ґрунтових вод через свердловини.
Ці системи ми не продаємо й не підбираємо. Тому нижче немає цін, моделей і сезонних коефіцієнтів для ґрунтових насосів, лише умови, за якими їх порівнюють з повітряними.
Де ґрунт виграє: морозні години
Повітряний насос у мороз дає менше тепла і бере більше електрики на кожну кіловат-годину. Ґрунт на глибині взимку тепліший за повітря і майже не залежить від погоди за вікном, тож ґрунтовий насос у мороз втрачає менше.
Але скільки таких годин? Ми порахували за погодинною температурою повітря PVGIS для Києва за 2019–2023 роки:
На години з −10 °C і нижче припадає 4,6 % річного тепла, з −15 °C і нижче — 1,2 %. Решта сезону минає між −10 і +12 °C, де повітряний насос працює близько до номіналу. Роки при цьому різні. У 2020 році годин з −10 °C і нижче не було жодної, у 2021-му — 367, а найнижча температура в ряду становила −22 °C.
Що повітряний насос дає в ці години, видно з каталогу. За каталогом LG THERMA V при воді 35 °C:
| Комплект | −7 °C | −15 °C | −20 °C | −25 °C |
|---|---|---|---|---|
| R410A Split 12 кВт | 12,0 | 11,66 | 11,32 | 10,95 |
| R32 Hydrosplit 12 кВт | 12,0 | 11,5 | 10,0 | 8,85 |
Джерело: каталог LG THERMA V 2022 (LG Electronics), вода 35 °C.
Як ця втрата виглядає для всіх 13 комплектів і що робити з бівалентною точкою, розібрано окремо: скільки тепла лишається в мороз.
Ґрунт має й другу перевагу, не пов'язану з морозом: насос з теплішим джерелом працює ощадніше протягом усього сезону. Наскільки саме, ми не рахуємо. Сезонні коефіцієнти ґрунтових і повітряних насосів різних виробників визначають за різними стандартами й умовами, і пряме порівняння цифр з різних каталогів вводить в оману.
Чого потребує ґрунтовий насос
Ділянка або буріння. Горизонтальний контур займає площу ділянки, яку потім не можна забудувати чи глибоко перекопувати. Вертикальний контур потребує свердловин і доступу бурової техніки до місця. На тісній ділянці в забудові це часто вирішальне обмеження.
Дозволи й обстеження. Свердловини — це втручання в надра і ґрунтові води. Які погодження потрібні саме для вашої ділянки і типу контуру, з'ясовують з проєктувальником до початку робіт. Перелік ми тут не наводимо, бо не перевіряли його за чинними актами.
Проєкт. Довжину контуру розраховують від тепловтрат будинку і властивостей ґрунту. Помилка в цьому розрахунку означає, що за кілька сезонів ґрунт навколо труб може переохолодитися, і насос втратить свою головну перевагу.
Котельня. Насос стоїть у будинку цілком, зовнішнього блока немає. Це плюс там, де блок нема куди поставити або де шум неприйнятний. Для порівняння: звуковий тиск зовнішніх блоків LG THERMA V на відстані 1 м за каталогом — 52–57 дБ(A).
Повітря-вода: де простіше
Повітряний насос ставлять без земляних робіт: зовнішній блок біля стіни, траса або водяні труби до котельні. Плата за цю простоту — менше тепла в мороз і розморожування. Тому повітряний насос підбирають за теплопродуктивністю при розрахунковій температурі, а не за номіналом, і на найхолодніші години передбачають ТЕН або котел. Де пролягає ця межа для вашого будинку, показує розрахунок потужності теплового насоса з бівалентною точкою.
Як вирішити
- Ділянка. Немає місця під горизонтальний контур і доступу для буріння — питання закрите на користь повітря.
- Дозволи. Невідомо, які погодження потрібні для свердловин, — спершу проєктувальник, потім рішення.
- Споживання. Невеликий добре утеплений будинок споживає мало тепла за сезон, і виграш ґрунту в кіловат-годинах теж малий. Великий будинок, де живуть цілий рік, — інша справа.
- Шум і фасад. Якщо зовнішній блок поставити нема де, ґрунт або вода стають головним варіантом.
Якщо після цих чотирьох питань повітря лишається, підбір починайте з тепловтрат і температури води на сторінці про тепловий насос повітря-вода. Ґрунтовий проєкт порівнюйте з ним на тому самому будинку, за кошторисом і за розрахунковим споживанням, а не за обіцянками в рекламі.