Теплові насоси
Теплові насоси - це компактні опалювальні установки, призначені для автономного обігріву й гарячого водопостачання житлових і виробничих приміщень. Вони екологічно чисті, тому що працюють без спалювання палива й не роблять шкідливих викидів в атмосферу, а також надзвичайно економічні, оскільки при підведенні до теплового насоса, наприклад, 1 кВт електроенергії, залежно від режиму роботи й умов експлуатації, робить до 3 - 4 кВт теплові енергії.
Застосування теплових насосів різної теплової потужності є принципово новим рішенням проблеми теплопостачання й дозволяє залежно від сезонності й умов роботи досягати максимальної ефективності в їхній роботі.
Теплові насоси мають великий термін служби до капітального ремонту (до 10 - 15 опалювальних сезонів) і працюють повністю в автоматичному режимі. Обслуговування установок полягає в сезонному технічному огляді й періодичному контролі режиму роботи. Строк окупності встаткування не перевищує 2 - 3 опалювальних сезонів.
На ринку Росії теплові насоси - новинка, однак у розвинених країнах ці пристрої виробляються й успішно експлуатуються вже більше 30 років.
Принцип роботи теплового насоса
Тепловим насосом називається машина, що поглинає низкопотенциальную теплоту з навколишнього середовища з температурою 4 - 6 градусів Цельсия й вище й передає її в систему теплопостачання споживачів у вигляді нагрітої води або повітря. Передача тепла виробляється робочим тілом - холодоагентом (фреоном). Електроенергія, споживана тепловим насосом, витрачається лише на переміщення фреону по системі за допомогою компресора точно так само, як у холодильних машинах. Система працює як казан при опаленні і як кондиціонер при охолодженні. Узимку система тепло неостиглої землі передає в будинок. Цей же цикл використовується й при нагріванні води. Улітку надлишки тепла в будинку передаються через теплообмінник у зворотному напрямку.
У якості низкопотенциального джерела теплової енергії для обігріву будинку може бути використане тепло природного походження (зовнішнє повітря; тепло ґрунтових, артезіанських і термальних вод; води рік, озер, морів і інших незамерзаючих природних водойм). Теплові насоси комплектується системою керування й автоматики, що підтримує заданий режим роботи теплового насоса.
Енергетична ефективність застосування теплових насосів залежить від температури низкопотенциального джерела й буде тим вище, ніж більше високу температуру він буде мати.
- Економічна ефективність застосування теплових насосів залежить від:
температури низкопотенциального джерела теплової енергії;
вартості електроенергії в регіоні;
собівартості теплової енергії, виробленої з використанням різних видів палива.
- Використання теплових насосів замість традиційно використовуваних джерел теплової енергії економічно вигідно через:
відсутність необхідності в закупівлі, транспортуванні, зберіганні палива й витраті коштів, пов'язаних із цим;
вивільнення значної території, необхідної для розміщення котельні, під'їзних колій і складу з паливом.
Установка не порушує цілісність інтер'єра й концепцію фасаду будинку, тому що немає внутрішнього й зовнішнього блоку й займає мінімум простору й про неї стане відомо Вашим гостям тільки, якщо Ви цього захочете.
Теплові насоси не ставляться до дешевого встаткування. Початкові витрати на установку цих систем трохи вище вартості звичайних систем опалення й кондиціювання. Ціна геотермального теплового насоса розраховується з умови 300..400 USD за 1кВт теплової потужності. Однак, якщо розглядати експлуатаційні витрати, те первісні вкладення в геотермальний обігрів, охолодження й гаряче водопостачання швидко окупаються за рахунок енергозбереження. Крім того, необхідно враховувати, що при роботі теплового не потрібно ніяких додаткових комунікацій, крім побутової електричної мережі.
Установка цих систем зажадає проведення внутрішніх електромонтажних робіт, прокладку внутрішніх воздуховодов, монтаж зовнішнього теплообмінника. Вартість цих робіт залежить від Ваших вимог і розцінок монтажної фірми.
Розрізняють наступні конструкції геотермальних насосів:
- насос із відкритим циклом: теплоносій подається безпосередньо з водойми й після проходження циклу охолодженим вертається назад;
- насос із закритим циклом: теплоносій прокачивается через замкнутий контур, що може бути прокладений глибоко в землі або по дну водойми. Це більш екологічно безпечний метод, чим відкритий цикл;
- насос із горизонтальним теплообмінником: замкнутий контур теплообмінника укладається горизонтально в глибокі траншеї;
- насос із вертикальним теплообмінником: замкнутий контур теплообмінника встановлюється вертикально в підготовлені отвори. Застосовується у важкому ґрунті або при обмеженості простору ділянки. Найбільш ефективної вважається тепловий насос із замкнутим циклом: теплоносій прокачивается через замкнутий контур, що може бути прокладений глибоко в землі або по дну водойми.