Тепловой насос: энергосбережение и экологичность

Версия для печатиPDF-версия
Рейтинг: 
Средняя: 5 (1 оценка)
президент компании «Экобест»
Тепловой насос — одна из наиболее дружелюбных к окружающей среде, экономичных и доступных систем отопления. В качестве источника отопления используется накопленная в земле, грунтовых водах или в воздухе энергия солнца.

Как работает тепловой насос? Как всем известно, холодильник переносит тепло из внутренней камеры на радиатор, и мы пользуемся прохладой внутри холодильника. Тепловой насос — это «холодильник наоборот». Он переносит рассеянное тепло из окружающей среды в наш дом.

Принцип его работы достаточно прост: тепловой насос "сжимает" рассеянное тепло (низкопотенциальное) с помощью компрессора, таким образом тепловая энергия грунта, атмосферного воздуха, поверхностных или подземных вод за счет более компактного объема имеет более высокую концентрацию и, следовательно, температуру. Также можно эффективно использовать низкопотенциальную энергию вторичных энергоресурсов (ВЭР): вентиляционные выбросы, системы охлаждения оборотного водоснабжения, сточные воды. При этом, затрачивая на работу компрессора 1 кВт/ч электроэнергии, можно получить 3–4 кВт/ч, а в некоторых моделях и более 5 кВт/ч тепловой энергии.

Таким образом, на сегодняшний день тепловые насосы являются, по сути, единственной реально работающей тепловой машиной, способной производить в несколько раз больше тепловой энергии по сравнению с затрачиваемой. Теоретически так называемый коэффициент использования тепла (КИТ) для тепловых насосов составляет 19,6, то есть при затратах 1 кВт/ч энергии на привод компрессора теплового насоса теоретически можно получить 19,6 кВт/ч тепловой энергии.

Вид теплового насоса

Свойства

Земляные тепловые насосы прямого парообразования

Необходимое для теплового насоса рабо­чее вещество (пурон R410a) течет по трубам подземного коллектора и доставляет теп­ло, накопленное в земле, непосредственно к системе отопления.

Водно-гликолиевые тепловые насосы

Рабочая жидкость (водно-гликолиевая смесь), циркулирующая в грунтовых кол­лекторных трубопроводах, собирает на­копленную в земле солнечную энергию и в тепловом насосе превращает ее в тепло.

Воздушные тепловые насосы

При помощи воздушного теплообменни­ка тепло из наружного воздуха извлекает­ся даже при температуре -15 °C.

С использованием тепла грунтовых вод

Из источника воды (колодец или скважина) производится забор грунтовых вод и на­правляется в тепловой насос, где происхо­дит извлечение тепла. После этого вода пе­рекачивается в возвратный колодец.

 

1. Земляные тепловые насосы прямого парообразования.

2. Водно-гликолиевые тепловые насосы.

3. Воздушные тепловые насосы.

4. Тепловые насосы с использованием тепла грунтовых вод.

 

Земляной тепловой насос

Бесплатная солнечная энергия

81,8 %

Использование электроэнергии

18,2 %

Применение:

Земляной тепловой насос для использо­вания естественной и возобновляемой солнечной энергии. Подходит для кру­глогодичного обеспечения отоплением и горячей водой.

Горизонтальная или вертикальная систе­ма (по выбору):

 уложенные в землю плоскостные кол­лекторы (горизонтальная система),

 глубинный зонд СО2 (зонд с самоцирку­ляцией СО2).

Принцип:

Прямая абсорбция накопленной в зем­ле солнечной энергии происходит без посредства каких-либо вспомога­тельных устройств. Закрытая система, в которой циркулирует безвредное рабо­чее вещество (газ).

Земляной коллектор изготовлен из каче­ственной медной трубы в защитной по­лиэтиленовой оболочке. С помощью спи­ралевидного компрессора повышается давление газообразного рабочего веще­ства и, соответственно, температура. Те­плообменник из высокосортной стали подводит тепло к системе отопления. Дав­ление рабочего вещества снижается, и оно впрыскивается в систему для дальнейшей абсорбции энергии. Для системы не требу­ется дополнительный электрический обо­грев, и она стабильно работает в том числе при очень низкой температуре наружного воздуха.

Преимущества:

— Наилучшее соотношение цены и производительности.

— Самые низкие эксплуатационные расходы.

— Многократно проверенная технология системы.

— Самая высокая эксплуатационная безопасность.

— Имеет малые габариты.

— Долгий срок службы (? 25 лет).

Водно-гликолиевый тепловой насос (прямая система)

Бесплатная солнечная энергия

80 %

Использование электроэнергии

20 %

Применение:

Тепловой насос грунтовых вод для исполь­зования природной и возобновляемой солнечной энергии. Подходит для кругло­годичного обеспечения отоплением и го­рячей водой семейного дома, удобен для небольших земельных участков.

Принцип:

Систему источника энергии образуют во­дозаборный колодец, напорный насос, те­пловой насос и возвратный колодец. На­порный насос выкачивает грунтовую воду из водозаборного колодца и перемещает ее через тепловой насос. Взятая из грунто­вой воды солнечная энергия обрабатыва­ется в тепловом насосе, где она повышает температуру воды, предусмотренной для нужд отопления и обеспечения горячей водой. Охлажденная грунтовая вода вво­дится обратно.

Преимущества:

— Неизменная температура грунтовой воды круглый год.

— Максимальная эффективность — тем­пература грунтовой воды даже в холодные зимы составляет от + 8 до +12 °C.

— Интеллектуальная и простая конструк­ция системы гарантирует минимальную стоимость энергии и минимальные экс­плуатационные расходы.

— Можно использовать во всех низкотем­пературных распределительных систе­мах, а также для приготовления горячей воды для бытовых нужд.

Воздушный тепловой насос (раздельная система)

Бесплатная солнечная энергия

71 %

Использование электроэнергии

29 %

Применение:

Раздельный воздушный тепловой насос для использования природной и возоб­новляемой солнечной энергии. Подходит для круглогодичного обеспечения отопле­нием и горячей водой семейного дома, удо­бен для небольших земельных участков.

Принцип:

Испаритель раздельного воздушного те­плового насоса вместе с вентилятором размещается вне дома, оборудование те­плового насоса находится в котельной. С помощью вентилятора и воздушного те­плообменника тепло выделяется из воз­духа при температуре до –15 °C. Тепловой насос повышает температуру бесплатного тепла на температуру подогрева и выво­дит его в отопительную систему.

Оптимизированный аксиальный венти­лятор гарантирует очень низкий уровень шума.

Тепловой насос рассольного типа (компактный)

Бесплатная солнечная энергия

76,7 %

Использование электроэнергии

23,3 %

Применение:

Тепловой насос рассольного типа для ис­пользования природной и возобновля­емой солнечной энергии. Подходит для круглогодичного обеспечения отоплени­ем и горячей водой семейного дома, для небольших земельных участков.

Горизонтальная или вертикальная систе­ма (по выбору):

а) уложенные в землю плоскостные кол­лекторы (горизонтальная система),

б) глубинный зонд (вертикальная система).

Принцип:

В вертикальной (опущенный в землю зонд с рассолом) или горизонтальной (система уложенных в землю плоскостных коллек­торов) коллекторной системе циркулирует смесь воды и антифриза. При отводе в зем­лю накопленного тепла солнечной энергии круглый год обеспечивается отопление и подача горячей воды.

Преимущества:

— Можно выбрать глубинный зонд или уложенные в землю плоскостные коллекторы.

— Использование почти неизменной тем­пературы земли круглый год, бесплатной солнечной энергии с самыми низкими экс­плуатационными расходами.

— Высокая эффективность даже в услови­ях низкой температуры воздуха.

— Для глубинного зонда необходимо со­всем мало места, поэтому он оптималь­но подходит для застройки рядными домами.

— Для закрытого цикла не важно качество грунтовой воды.

— Надежная эксплуатация, гарантируе­мая закрытым циклом.

Все официально поставляемые в Россию тепловые насосы собраны в модульные компактные конструкции, занимающие минимальные площади. Дополнитель­но может быть предусмотрена поставка для работы в режиме кондиционера. Мно­гие конструкции оборудованы системами дистанционного управления web-control, что позволяет вести контроль и управле­ние режимом через Интернет практически из любого места мира.

 

«Правила строительства», №38/1, февраль 2014

Правообладателем всех материалов сайта является ООО «Правила строительства». Полная или частичная перепечатка материалов в любых источниках запрещена.