|
|
|
|
Тепловые насосы - отопление будущего уже сегодня
|
Тепловые насосы
Тепловые насосы представляют собой устройства, способные отапливать и охлаждать жилые, производственные и торговые помещения, производить нагрев воды. Причём, тепловой насос обеспечивает эффективное энергосбережение. Тепловые насосы экологически чисты, экономны, безопасны для человеческого здоровья.
Устройство теплового насоса объясняют обычно на примере устройства холодильника – по крайней мере, и в первом и во втором агрегате действует один и тот же физический принцип (происходит то, что физики называют циклом Карно). Как и в холодильнике, основными функциональными частями теплонасоса являются конденсатор (здесь происходит передача тепла от хладагента к отапливающим помещение элементам: радиаторам, отопительным панелям, «тёплым полам»), испаритель и компрессор. Конечно же, тепловой насос, как и холодильник, содержит в себе циркулирующий хладагент (фреон) – с той лишь разницей, что современное производство тепловых насосов ведется с использованием фреона, не содержащего хлоруглеводов или других вредных для окружающей среды и человеческого здоровья компонентов. Итак, если мы представим себе холодильник с увеличенной и приспособленной для отопления решёткой, обычно находящейся с тыльной его стороны, то получим приблизительное представление о тепловом насосе. Оба устройства даже обладают внешним сходством – только функции различны. Эффективное энергосбережение теплового насоса достигается благодаря тому, что он практически две трети производимой тепловой энергии берёт из окружающей среды: будь это земля, грунтовые воды или просто воздух. Разумеется, тепловые насосы, а вернее питающиеся от электросети компрессоры тепловых насосов, тоже потребляют электроэнергию, но при этом их КПД превышает КПД большинства распространённых тепловых систем – и при хорошей теплоизоляции отапливаемого помещения можно свести расход энергии к минимуму. Также здесь очень важен грамотно произведенный монтаж теплового насоса и все сопутствующие работы.
Часто задаваемые вопросы
Действительно ли это работает?
Да! Тепловой насос просто переносит тепло из одного места в другое. Ваш холодильник работает по такому же принципу. Если Вы поставите бутылку с водой в холодильник, через некоторое время, она охладится. Притроньтесь к задней стенке холодильника, и Вы почувствуете тепло, которое холодильник отобрал у бутылки. Используя этот же принцип, тепловой насос переносит тепло из земли в Ваш дом, а Солнце снова восстанавливает это тепло.
Как тепло переносится из моего участка в дом?
Земля имеет свойство абсорбировать солнечное тепло. Это тепло извлекается из коллектора, уложенного на Вашем участке. Вода с незамерзающей жидкостью циркулирует в коллекторе, абсорбируя тепло из окружающего его грунта. Коллектор в доме подключен к тепловому насосу, который передает тепло в систему отопления и греет бытовую воду.
Если температура в коллекторе упадет ниже нуля, тепловой насос не будет работать и извлекать тепло?
Нет, при нуле замерзает вода. Тепловая энергия есть во всем, температура чего выше -273 °C. Геотермальный тепловой насос будет работать вплоть до -10 °C в коллекторе. В Украине укладка горизонтального коллектора на глубину около метра является оптимальной.
Какой тип установки мне выбрать?
Доступная площадь возле здания определяет метод забора тепла. Коллектор может быть уложен в грунт или опущен в скважину. Также он может быть уложен на дно водоёма. Если места для горизонтальной укладки недостаточно и бурить слишком дорого, можно установить воздушный тепловой насос. Его эффективность немного меньше, но установить его можно где угодно.
Насколько эффективен тепловой насос?
Тепловой насос работает от электросети, используя затраченную энергию гораздо эффективнее любых котлов, сжигающих топливо. Значение КПД у него в несколько раз больше единицы. Например, расходуя 1 кВт электроэнергии, Вы получите 3-4 кВт тепла. Таким образом, получаете 2-3 кВт тепла бесплатно из окружающей среды.
Где в доме нужно размещать тепловой насос?
Можно размещать в подсобном помещении, подвале, или даже в гараже.
Насколько он шумен?
Тепловой насос шумит как старый бытовой холодильник типа "Донбасс".
Какой тип отопления выбрать?
Можно использовать как радиаторную систему, так и напольное отопление. Наиболее эффективным сочетанием является тепловой насос с напольным отоплением. В таком случае КПД будет максимально возможным. В коммерческих зданиях тепловой насос можно подключить к системе воздушного распределения.
Будет ли он отапливать в самое холодное время года?
Да. Тысячи этих систем были установлены в различных местах Европы, в том числе и в Скандинавии, где зимы очень суровы. Наша компания установила больше 50-ти насосов за последние 5 лет в Украине и спроектирует наиболее подходящую систему для Вас.
Могу ли я получить необходимое количество горячей воды?
Мы сделаем правильный подбор исходя из пикового количества потребляемой горячей воды в самый холодный день в году. Тепловые насосы производят не такую горячую воду как газовые котлы. Вместо производства горячей воды, которой можно обжечься, Вам нужно будет добавлять меньше холодной воды, чем Вы привыкли. Цель в том, чтобы не вырабатывать слишком горячую воду и таким образом экономить Ваши деньги. Ведь выработка неадекватно горячей воды приводит к уменьшению эффекта теплового насоса.
Могу ли я получить кондиционирование летом с помощью теплового насоса?
Да. Технически это реализуется с помощью фанкойлов или приточной вентиляции.
Могу ли я отапливать бассейн?
Да. Мы можем разработать систему с подогревом бассейна.
Сэкономит ли это мне деньги?
Да, сравнивая с любой топливной системой, тепловой насос в несколько раз дешевле в эксплуатации.
Тепловые насосы по экономичности давно стали конкурентами газовых котлов на Западе. В Украине ситуация складывается аналогично, поэтому приведем небольшой анализ систем отопление, использующий газовый котел, электроотопление и тепловой насос при разных коэффициентах энергоэффективности(СОР)*:
| № |
Источник тепла |
Стоимость нагрева
1 м3 воды
с +5оС до +45оС, грн |
Стоимость
1 кВт
тепла, грн |
Цена
источника
энергии,
грн |
Раз
мерность |
СОР |
| 1 |
Газ (газовый котел) |
2,64 |
0,057 |
0,48** |
м3 |
... |
| 2 |
Электричество (электрокотел) |
11,45 |
0,246 |
0,246 |
кВтч |
1 |
| 3 |
Тепловой Насос1 |
2,57 |
0,055 |
0,246 |
кВтч |
4,45 |
| 4 |
Тепловой Насос2 |
2,06 |
0,044 |
0,246 |
кВтч |
5,55 |
| 5 |
Тепловой Насос3 |
2,86 |
0,062 |
0,246 |
кВтч |
4,00 |
Анализ сделан на основании тарифов на газ** и электричество на 01.01.2009 г. Предполагается, что газовый котел имеет КПД = 92% и калорийность российского газа составляет 7900 ккал/м3. Средняя температура в отопительный сезон в Киеве составляет около – 1оС. При условии закапывания трубы (горизонтальная инсталляция первичного контура) первичного контура на глубину свыше 2,2 м энергоэффективность теплового насоса мало зависит от окружающей температуры и близка к максимальному значению, т.е. 5,55! Если первичный контур теплового насоса будет закопан на глубину около 1,7..1,9 м, то энергоэффективность упадет до 4 при самых лютых морозах.
* СОР – коэффициент энергоэффективности, который равен отношение генерируемой тепловой мощности к потребляемой мощности электроэнергии.
** - тариф на газ минимальный. Реальный зависит от объема потребления в год и может превышать данное значение (0,48 грн/м3), т.е. чем больше дом, тем выгоднее применение теплового насоса.
Итак о достоинствах тепловых насосов:
1) Экономичность. Тепловой насос использует введенную в него энергию на голову эффективнее любых котлов, сжигающих топливо. Величина КПД у него много больше единицы. Между собой тепловые насосы сравнивают по особой величине - коэффициенту преобразования тепла (Кпт), среди других его названий встречаются коэффициенты трансформации тепла, мощности, преобразования температур. Он показывает отношение получаемого тепла к затраченной энергии. К примеру, Кпт = 3,5 означает, что, подведя к машине 1 кВт, на выходе мы получим 3,5 кВт тепловой мощности, то есть 2,5 кВт природа предлагает нам безвозмездно.
2) Повсеместность применения. Источник рассеянного тепла можно обнаружить в любом уголке планеты. Земля и воздух найдутся и на самом заброшенном участке, вдали от газовых магистралей и линий электропередач - везде этот агрегат раздобудет для себя "пищу", чтобы бесперебойно отапливать ваш дом, не завися от капризов погоды, поставщиков дизельного топлива или падения давления газа в сети. Даже отсутствие нужных 2-3 кВт электрической мощности не помеха. Для привода компрессора в некоторых моделях используют дизельные или бензиновые движки.
3) Экологичность. Тепловой насос не только сэкономит деньги, но и сбережет здоровье обитателям дома и их наследникам. Агрегат не сжигает топливо, значит, не образуются вредные окислы типа CO, СO2, NOх, SO2 , PbO2. Потому вокруг дома на почве нет следов серной, азотистой, фосфорной кислот и бензольных соединений. Да и для планеты применение тепловых насосов - благо. Ведь по большому счету на ТЭЦ сокращается расход топлива на производство электричества. Применяемые же в тепловых насосах фреоны не содержат хлоруглеродов и озонобезопасны.
4) Универсальность. Тепловые насосы обладают свойством обратимости (реверсивности). Он "умеет" отбирать тепло из воздуха дома, охлаждая его. Летом избыточную энергию иногда отводят на подогрев бассейна.
5) Безопасность. Эти агрегаты практически взрыво- и пожаробезопасны. Нет топлива, нет открытого огня, опасных газов или смесей. Взрываться здесь просто нечему, нельзя также угореть или отравиться. Ни одна деталь не нагревается до температур, способных вызвать воспламенение горючих материалов. Остановки агрегата не приводят к его поломкам или замерзанию жидкостей. В сущности, тепловой насос опасен не более, чем холодильник.
Видео с принципиальной схемой работы теплового насоса можно скачать и посмотреть здесь:
http://fileshare.in.ua/2199763
|
 |
|
|
