Внутренняя  температура приповерхностного  слоя Земли составляет около 10⁰С и не зависит от сезона: зимой она выше, а летом - ниже температуры воздуха. Безусловно, эта температура слишком мала, чтобы её использовать для нужд  человека. Еще в прошлом веке, успехи  теплофизики и технологии рефрижераторных установок позволили разработать способы преобразования этой «низкокачественной» тепловой энергии в «высококачественную» (пригодную для использования в тепловых системах).   С точки зрения теплофизики грунт является неиссякаемым источником тепловой энергии. «Отобрать» геотермальное тепло (тепло грунта) можно с помощью тепловых насосов. Тепловой насос - это устройство, которое позволяет принимать тепло от низкотемпературного источника, преобразовывать в высокотемпературное и передавать его в теплоноситель различных систем отопления или нагрева. Технически простая система геотермального отопления может преобразовать и направить в здание 3.5…4.5 кВт (или около 80 Мкал/сутки) тепловой энергии, затрачивая при этом на работу установки всего   1кВт электрической мощности. В летнее время эта же система позволит охлаждать помещения. Геотермальные системы сохраняют работоспособность и эффективность даже при экстремальных температурах окружающей среды. При «отборе» тепла Земли используют ее верхний слой, находящийся на глубине до 100 метров от поверхности. С точки зрения теплообмена этот слой грунта находится под воздействием лучистой энергии Солнца, радиогенного тепла из глубинных слоев Земли, конвективного теплообмена с атмосферным воздухом и теплопереноса за счет различных массообменных процессов (дождь, таяние снега, грунтовая вода и т.д.). Отметим, что теплопроводность грунта не является величиной постоянной в течение года. Она зависит от влажности, агрегатного состояния влаги в грунте и температуры. Причем особенно сильно влажность меняется при замерзании грунта. О температуре грунта на различной глубине есть лишь данные из зарубежных источников. Из этих данных можно сделать вывод, что на глубине более 8 метров температура практически постоянна в течение года (изменения составляют только 1/20 изменений на поверхности). В странах, где тепловые насосы нашли широкое применение, существует такое понятие, как температура грунта. Американский справочник ASHRAE предлагает определять температуру грунта по температуре грунтовых вод в данной местности. Если исходить из температуры грунтовых вод, то она колеблется в пределах 6-8°С для условий Белоруссии. При установке теплового насоса в Украине автором были проведены измерения грунтов на месте установки. Результаты составили около 10⁰С. Значение количества радиогенного тепла составляет (для зоны Центральной Европы)  0,05-0,12 Вт/м2. Если  оно  не известно, то обычно принимается  0,1 Вт/м ²……

Литература

1. Sanner B . DESCRIPTION OF GROUND SOURCE TYPES FOR THE HEAT PUMP . - www.geothermie.de/ueb_seiten/ub_sanner.htm
2. ASHRAE Handbook. 1999 HVAC Application. Chapter 31. Energy resources.
3. СНиП 2.02.04-88. Основания и фундаменты вечномерзлых грунтов.
4. Sanner B. Ground Heat Sources for Heat Pumps (classification, characteristics, advantages) - www.geothermie.de/ueb_seiten/ub_sanner.htm
5. Commercial Earth Energy Systems: a Buyers Guide. - Her Majesty the Queen in Right of Canada , 2002
6. Closed Loop Ground-Coupled Heat Pumps - HPC-IFS2, January 2002
7. Волов Г.Я., Кочепасов К.Л. Использование тепловых насосов в теплоснабжении и горячем водоснабжении. – Энергия и менеджмент, 2002, NN2 и 3.
8. GpeenPoint OU www.greenpoint.ee
9. Geoterm Ltd. www.geoterm.com.ua

По материалам сайта www.energovent.com