Солнечная геотермальная энергия⁠⁠

Оказывается, что тепловой насос грунт-вода получает свою энергию от солнца, так как типичная температура грунта +8 на глубине 2-3 метров это летний прогрев от солнца, а тепло из недр земли совершенно мизерно.

Температура верхних слоёв грунта зависит в основном от внешних (экзогенных) факторов — солнечного освещения и температуры воздуха. Летом и днём грунт до определённых глубин прогревается, а зимой и ночью охлаждается вслед за изменением температуры воздуха и с некоторым запаздыванием, нарастающим с глубиной. Влияние суточных колебаний температуры воздуха заканчивается на глубинах от единиц до нескольких десятков сантиметров. Сезонные колебания захватывают более глубокие пласты грунта — до десятков метров.

Изменение температуры грунта с глубиной

На некоторой глубине — от десятков до сотен метров — температура грунта держится постоянной, равной среднегодовой температуре воздуха у поверхности Земли. В этом легко убедиться, спустившись в достаточно глубокую пещеру.

Когда среднегодовая температура воздуха в данной местности ниже нуля, это проявляется как вечная (точнее, многолетняя) мерзлота. В Восточной Сибири мощность, то есть толщина, круглогодично мёрзлых грунтов достигает местами 200–300 м.

Тепловой поток земных недр, достигающий поверхности Земли, невелик — в среднем его мощность составляет 0,03–0,05 Вт/м2, или примерно 350 Вт·ч/м2 в год. На фоне теплового потока от Солнца и нагретого им воздуха это незаметная величина: Солнце даёт каждому квадратному метру земной поверхности около 4000 кВт·ч ежегодно, то есть в 10 000 раз больше (разумеется, это в среднем, при огромном разбросе между полярными и экваториальными широтами и в зависимости от других климатических и погодных факторов).
https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/432185/T...

Естественного баланса положительной температуры в грунте достаточно для организации овощехранилища или для подогрева вентиляционного воздуха зимой, но не достаточно для основного отопления. Поэтому используют тепловой насос грунт-вода который с высокой эффективностью повышает температуру с +8 до +40 и выше.

Если естественная температура грунта +8, то почему бы не сделать ее искусственно +30, тогда тепловой насос работал бы еще с большей эффективностью.

Тепловой насос может работать в режиме кондиционера: охлаждать помещения прогревая грунт. Прогретый грунт под домом, позволяет не использовать теплоизоляцию пола при строительстве. Энергию для прогрева грунта под домом можно брать бесплатно от солнечных батарей и солнечных коллекторов.

Установка любого электрического отопления, вместо теплового насоса, на этапе проектирования и строительства дома, это убыток на долгие годы.
Можно поставить электрокотел за 5000 рублей и воображать как здорово ты сэкономил, но при средних затратах на дом 20 000 кВт*ч в год и среднем тарифе на электроэнергию в 4 рубля за киловатт затраты составят 80 000 рублей в год. Тогда как тепловой насос мощностью на 7 кВт можно поставить под ключ за 200 000 рублей и окупить его за 4 года.