Тепловые насосы
17 Ноя 2009
Поиск новых экономичных решений в сфере энергосбережения приводит к постоянному развитию отопительной отрасли. Одно из последних достижений в данном направлении – использование тепловых насосов. Установка такой системы позволит сэкономить до 80% энергии, используемой для отопления дома и подготовки горячей воды. Кроме того, тепловые насосы экономичны в обслуживании, так как работают без использования топлива, и очень экологичны.
Как работает тепловой насос
Тепловой насос работает по принципу кондиционера, однако между ними есть существенная разница. Кондиционер, как правило, охлаждает температуру в помещении, перенося холодный воздух с улицы внутрь. Тепловые насосы переносят тепло в помещение…из земли. А в землю возвращается холод из здания. Источником тепла также может быть воздух, скалистая порода или вода.
|
Источник
|
Температура источника, °С
|
Способ установки
|
|
Наружный воздух
|
от –15 до +15
|
Насос может быть расположен внутри или снаружи помещения. Воздух подается в его теплообменник с помощью вентилятора.
|
|
Воздух, отводимый из помещения
|
15 – 25
|
|
Подпочвенные воды
|
4 – 10
|
Вода подается из скважины с помощью насоса в теплообменник и либо закачивается в другую скважину, либо сбрасывается в водоем.
|
|
Грунтовые воды
|
Более 10
|
|
Озерная и речная вода
|
0 – 10
|
На дно укладывается петля из металлопластиковой или пластиковой трубы. По трубопроводу циркулирует раствор гликоля (антифриз), который через теплообменник теплового насоса передает тепло фреону.
|
|
Поверхностный грунт
|
0 – 10
|
Укладка металлопластиковых труб в траншеи глубиной 1,2–1,5 м либо в вертикальные скважины глубиной 20–100 м. Иногда трубы укладывают в виде спиралей в траншеи глубиной 2–4 м. Это значительно уменьшает общую длину траншей. Максимальная теплоотдача поверхностного грунта составляет 50–70 кВт·ч/м2 в год.
|
|
Глубинный грунт (более 20 м)
|
10
|
В землю при строительстве здания укладывается трубопровод, по которому проходит охлаждённый теплоноситель. Он собирает из окружающей среды тепло и отдает его во внутренний контур теплонасоса. Внутренний контур – это жидкий хладагент. При повышении температуры он закипает и превращается в газ. Через испаритель горячий газ попадает в конденсатор и отдает тепло в воздушную среду дома. Затем хладагент снова переходит в жидкое состояние.
Эта уникальная технология позволяет вырабатывать 2,5 кВт тепловой энергии при расходе всего 1 кВт электроэнергии! Таким образом, затраты на электроэнергию в 2,5 раза меньше, чем при традиционном преобразовании электроэнергии в тепловую.
Тепловой насос – это экономичная замена классическим котлам-теплогенераторам. Полученное с помощью насоса тепло может применяться и для отопления зданий, и для горячего водоснабжения, и для вентиляции с утилизацией тепла отработанного воздуха. Примерно три четверти энергии, необходимой для решения этих задач, тепловой насос черпает из окружающей среды, оставшаяся часть покрывается электрическим током, необходимым для работы компрессора теплового насоса.
Области применения
Применение этих систем сегодня наиболее распространено в коттеджных поселках – для энергоэффективных, пассивных домов.
Однако постепенно использование тепловых насосов становится актуальным и для производственных площадей, в частности, которые имеют в качестве отходов много продуктов с запасом низкопотенциального тепла. Выбросы паров и газов можно эффективно использовать для отопления помещений и цехов, а также других нужд, таким образом, предприятие может прийти к стопроцентному высокоэффективному использованию своих внутренних ресурсов и снизить расход электрической и топливной энергии.
Оборудование на базе теплового насоса позволяет утилизовать низкопотенциальное тепло от бытовых стоков жилых домов. Таким образом, эта энергия может пойти на отопление и снизить расход топлива котельной или энергозатраты циркуляционных насосов на 30%. Для этого необходимо спроектировать разделенную систему канализации и включить в устройство утилизации специальный теплоаккумулятор. Таким образом, можно получить высокоэффективный источник тепловой энергии для отопления жилого дома, который окупится менее чем за 2 года!
Возможные проблемы
Высокая эффективность и качество новой технологии объясняет её высокую стоимость. Это можно отнести к недостаткам тепловых насосов.
Ещё одна сложность в применении тепловых насосов: устанавливать их желательно в самом начале строительства объектов. Монтаж оборудования связан с большим объёмом земляных работ.
Преимущества использования тепловых насосов
Данная технология использует нетрадиционные источники энергии. В будущем, когда ископаемые источники тепла не смогут обеспечивать потребности населения в отоплении и горячее воде – это единственный возможный выход.
Использование низкопотенциальной энергии позволит снизить степень теплового загрязнения на планете в целом. Тепловые насосы станут эффективной и экономичной заменой другим системам жизнеобеспечения.
Несмотря на высокую стоимость при покупке и монтаже тепловые насосы – это долгосрочная перспектива. Они быстро окупают себя и служат своему владельцу от 25 до 50 лет, полностью обеспечивая потребности в тепле и горячей воде. Экономия в процессе эксплуатации растет с каждым месяцем. Тепловые насосы не требуют постоянного технического контроля, который необходим котлам и кондиционерам.
Немаловажным преимуществом является безопасность использования тепловых насосов. Здесь отсутствуют огонь сгорания и вытяжные трубы. Никаких неприятных запахов: только исключительная надёжность и простота эксплуатации.
Тепловые насосы абсолютно бесшумны в работе. Специальные технологии – погодозависимая автоматика и мультизональный контроль – позволяют создавать и поддерживать в помещении самые оптимальный микроклимат.
Дизайн тепловых насосов разработан таким образом, что в помещении они совершенно незаметны. Он не разрушит гармонию интерьера, и о существовании такой отопительной системы в доме будет известно только вам.
Экологичность
На сегодняшний день тепловые насосы – это самый экологически чистый метод отопления и кондиционирования, так как здесь используется постоянно возобновляемая тепловая энергия земли. Ведь почти 40% загрязнения атмосферы – это результат эксплуатации традиционных отопительных систем. Только выхлопные газы автомобилей наносят природе больший ущерб. Использование тепловых насосов за счёт нетрадиционных источников энергии позволяет на 60% уменьшить выброс двуокиси углерода в атмосферу.
Тепловые насосы в мире
В России тепловые насосы пока не нашли широкого применения. Зато за рубежом давно поняли преимущества новой технологии – миллионы тепловых насосов эксплуатируются во всём мире. Это не удивительно, ведь в качестве источника энергии для тепловых насосов могут служить естественные среды: атмосферный воздух, тепло почвы, тепло грунтовых, артезианских вод, озер и морей. Это практически неисчерпаемые источники энергии.
Только в США ежегодное производство тепловых насосов превышает 1 миллион экземпляров. Согласно федеральному законодательству, при строительстве новых зданий, здесь можно использовать только тепловые насосы в качестве системы отопления.
В Швеции уже 70% тепла обеспечивается с помощью геотермальных насосов… основной источник тепла – Балтийское море, где средняя температура составляет 8 С.
Правительство Германии предусматривает дотацию в размере 400 марок за каждый кВт мощности при установке тепловых насосов.
Общий объём продаж тепловых насосов за границей уже составляет 125 миллиардов долларов США, а это в три раза превышает мировой объём продаж вооружения.
По данным Мирового Энергетического Комитета, к 2020 году доля тепловых насосов во всей системе теплоснабжения достигнет 75%.
В настоящее время для наших условий по экономичности работы тепловой насос уступает только газовым котлам, а по эксплуатационным затратам, долговечности, безопасности и экологической чистоте превосходит все другие генераторы тепловой энергии.
Начало активности (дата): 17.11.2009
← Возврат к списку
