Тепловые насосы

Тепловые насосы
Тепловые насосы год от года набирают популярность в разных странах мира. Широкое
распространение, которое они получили в Японии, Швеции, США и других странах, а
также совершенствование технических характеристик, заставляют обратить особое
внимание на это решение для обогрева домов. Их выгодно отличают простота,
надежность, компактность и экономичность.
Тепловой насос – это надежный источник энергии для системы отопления дома.
Одновременно он участвует в горячем водоснабжении здания и в некоторых случаях
служит источником для системы кондиционирования. Использование накопленного в
окружающей среде тепла для выработки собственной тепловой энергии существенно
отличает насос от других генераторов, работающих, например, на газе или дизельном
топливе.
Среда, из которой извлекается солнечная энергия, может быть разной: грунт, вода,
воздух. Практически это означает, что ваш участок, озеро или геотермальный источник
вполне подойдут для получения энергии, накопленной в теплые сезоны. От общих
энергетических затрат теплового насоса до 80% берется именно из окружающей среды.
Примеры различных областей применения высокопроизводительных тепловых
насосов:

школы

жилые дома

гидротехнические сооружения

гостиницы, гостиничный бизнес

муниципальные здания

детские сады

бассейны, бани и сауны

курорты

производственные цеха

фабричные здания

автомоечные комплексы
Примеры систем теплораспределения - обогрев и
охлаждение:
обогрев пола
радиаторная
обогрев стен
батарея
горячая вода антиобледенение
ледовое
покрытие
конвектор
бассейны
Источники тепла / теплосъемники получения тепла из
экологически чистых источников:
грунтовые
воды
коллектор
водоемы
скважины
техническая
вода
теплоотводы
фундамент / технологическое
сваи
тепло
Принцип работы теплового насоса
C тепловыми насосами каждый из нас знаком с самого детства. Это обыкновенный
бытовой холодильник. Холодильник переносит тепло из внутренней камеры на радиатор
и мы пользуемся холодом внутри холодильника. Тепловой насос - это холодильник
«наоборот». Он переносит рассеянное тепло из окружающей среды в наш дом.
Большинство населения пока не знакомы с понятием "тепловой насос", но постоянно
используют тепловые насосы в обычных холодильниках и кондиционерах. Холодильники
и кондиционеры стали настолько надежными, удобными и привычными, что мы перестали
обращать внимание на их работу.
Таким же привычным является отопление зданий геотермальными тепловыми
насосами, например для жителей Евросоюза. Геотермальный тепловой насос по
принципу работы похож на обычный кондиционер реверсивного типа ( отопление и
охлаждение). В отличие от кондиционеров, геотермальный тепловой насос адаптирован
для работы при любых погодных условиях и минусовых температурах. Главная проблема
кондиционеров - уменьшение производительности и остановка кондиционеров при
минусовых температурах, когда отопление наиболее важно. Эта проблема решена в
геотермальных тепловых насосов. Тепловой насос следует рассматривать как любое
другое отопительное устройство, которое используется для производства тепла, и в
отношении которого действуют все законы, касающиеся энергии. Как и у каждого спсоба
отопления, у теплового насоса есть свои особенности, сильные и слабые стороны.
Теплотехнические расчёты у всех способов получения тепла одинаковые. Правила
термодинамики действуют как при дровяном печном отоплении, так и при управляемой
через
Интернет
геотермальной
климатической
установке.
Принцип действия геотермального теплового насоса основан на сборе тепла из почвы или
воды, и передаче в систему отопления здания. Для сбора тепла незамерзающая жидкость течет по
трубе, расположенной в почве или водоеме возле здания, к тепловому насосу. Тепловой насос,
подобно холодильнику, охлаждает жидкость (отбирает тепло), при этом жидкость охлаждается
приблизительно на 5 °С. Жидкость снова течет по трубе в наружном грунте или воде,
восстанавливает свою температуру, и снова поступает к тепловому насосу. Отобранное тепловым
насосом тепло передается системе отопления и/или на подогрев горячей воды.
Возможно отбирать тепло у подземной воды - подземная вода с температурой около 10 °С
подается из скважины к тепловому насосу, который охлаждает воду до +1...+2°С, и возвращает
воду под землю. Тепловая энергия есть у любого предмета с температурой выше минус двести
семьдесят три градуса Цельсия - так называемый "абсолютный ноль".
То есть тепловой насос может отобрать тепло у любого предмета - земли, водоема, льда,
скалы и т.д. Если же здание, например летом, нужно охлаждать (кондиционировать), то
происходит обратный процесс - тепло забирается из здания и сбрасывается в землю (водоем). Тот
же тепловой насос может работать зимой на отопление, а летом на охлаждение здания. Очевидно,
что тепловой насос может греть воду для горячего бытового водоснабжения, кондиционировать
через фанкойлы, греть бассейн, охлаждать, напримерледовый каток, подогревать крыши и
дорожки от льда...
Одно оборудование может выполнить все функции по тепло-холодоснабжению здания.
Перечисли еще раз основные преймущества теплового насоса
Тепловые насосы обладают рядом неоспоримых преимуществ перед другими системами.
Во-первых, это существенная экономия энергии и низкая стоимость эксплуатации
системы в целом. КПД, который демонстрирует тепловой насос, намного выше котлов,
работающих на распространенных видах топлива. Чтобы можно было сравнивать между
собой различные системы тепловых насосов, используют коэффициент преобразования
тепла (КПТ). В зависимости от конфигурации системы КПТ может находиться в диапазоне
от 2,5 до 5. Это означает, что если характеристика системы равна 4, то на каждый
сообщенный установке 1 кВт она отдает 4 кВт тепловой мощности. Разница на выходе для
потребителя в данном случае составляет 3 кВт полезной энергии.
Во-вторых, универсальность и повсеместность применения. Поскольку в качестве
источника тепла может использоваться даже воздух, то для установки тепловых насосов
подойдет практически любое место. В большинстве случаев не составит труда также
использовать землю. Актуальность системы, «сердцем» которой служит тепловой насос,
становится очевидна, если использование линий электропередач или газопровода
затруднено, невозможно или просто невыгодно. Более того, ту малую мощность, которая
нужна для работы компрессора насоса, можно получать, используя двигатели (например,
дизельные).
В-третьих, тепловые насосы отличает экологичность. Размещение в загородном доме
установки, которая станет источником загрязнений, систематически неприятного запаха и
проблем со здоровьем, нельзя считать удачным решением. Поскольку тепловые насосы
для своей работы используют только электроэнергию, вы снимаете все вопросы с
выбросом в воздух и почву вредных газов и соединений (например, кислот). Выбор в
пользу «зеленых» технологий – это больше, чем модный тренд, это признак
ответственного отношения к своей жизни и жизни своих потомков.
В-четвертых, агрегаты безопасны и просты в эксплуатации. Вы отказываетесь от
использования горючих веществ и тем самым снижаете риски, связанные с хранением
взрывоопасных веществ, которые могут привести к пожару или взрыву. Источников
вредных газов, паров просто нет – как нет и шанса отравиться угарным газом. Работой
системы управляет автоматика, которая не требует специального обслуживания.
Излишний нагрев, избыточное опасное давление, подробные сложные инструкции и
техники эксплуатации при работе с тепловыми насосами – все это отсутствует, потому что
агрегат в своем принципе работе ничем не отличается от простейшей холодильной
машины.
В-пятых, тепловые насосы малошумны и компактны. Вы расширите полезное
пространство своего дома и избавитесь от вибраций, фонового звучания работы системы,
то есть практически не будете замечать ее присутствия.