Что такое тепловой насос

Тепловой насос представляет собой холодильник, только в разделенном состоянии: испаритель помещается в среду низкопотенциального тепла (которой может служить грунт, вода, воздух, бытовые и промышленные канализационные стоки, а также иные источники бросового тепла); далее, посредством работы компрессора, на конденсаторе мы получаем теплоноситель с температурой 50-60оС, а иногда и больше 60оС, который можно использовать в качестве источника теплоснабжения для отопления, вентиляции, подогрева воды для систем горячего водоснабжения или предварительного нагрева воды для технологического процесса и т.д. При работе теплового насоса выходящая тепловая энергия состоит из следующих компонентов: ¾ тепловой энергии отбирается из источников низкопотенциального тепла, перечисленных выше, добавляется ¼ электроэнергии, использующейся для работы компрессора.

Чем особенна данная технология? При подводе 1 кВт эл. энергии на совершение работы компрессора, в результате получаем 4~5 кВт тепловой энергии. Хотим обратить Ваше внимание: «Это не КПД, это коэффициент трансформации, который характеризует эффективность работы холодильной машины. На 1 кВт подведенной Эл. энергии получаем 4~5 кВт, а в некоторой случаях и больше тепловой энергии».

Схематично тепловой насос можно представить в виде системы из трех замкнутых контуров: 1)Первый контур представляет собой коллектор, уложенный в землю, воду или другой источник низкопотенциального тепла. 2) Второй контур – расположен в самом тепловом насосе и состоит из испарителя, компрессора, конденсатора и регулирующего вентиля. 3) Третий контур – это непосредственно система отопления здания.

Рабочий цикл теплового насоса выглядит так:
1. Жидкость циркулирует в коллекторе и собирает тепловую энергию из земли, воды, воздуха или других источников.
2. Тепловой насос содержит в себе теплообменник – испаритель. Энергия передается хладагенту с низкой температурой кипения, который испаряется и в виде газа циркулирует в закрытой системе.
3. Давление и температура хладагента повышаются в компрессоре.
4. В конденсаторе хладагент конденсируется и отдает тепло системе отопления и горячего водоснабжения здания.
5. Давление хладагента падает в регулирующем вентиле.
6. Хладагент возвращается в испаритель, и процесс начинается сначала.

Преимущественной особенностью теплового насоса является то, что в летний период, включив систему «в обратном направлении» можно получить кондиционирование. То есть тепло будет отбираться внутренним контуром здания и сбрасываться в грунт, воду или воздух.

Зачем нужен тепловой насос? Когда следует выбрать тепловой насос? Преимущества.
Тепловой насос – это источник энергии для вашей системы отопления и горячего водоснабжения, а также одновременно может служить источником для системы кондиционирования. Основное отличие теплового насоса от других генераторов тепловой энергии (электрических, газовых и дизельных) заключается в том, что при производстве тепла до 80 процентов энергии извлекается из окружающей среды. Тепловой насос «выкачивает» солнечную энергию из грунта, скальной породы или озера, накопленную за теплое время года.

В каком случае стоит сделать выбор в пользу теплового насоса как основного источника тепла в доме? Какие положительные стороны? Прежде всего, выбирая тепловой насос, вы выбираете комфорт:

·         Вы избавляетесь от топливного хозяйства, создающего повышенную пожароопасность Вашего дома, топливных емкостей не будет ни в цокольном этаже, ни в гараже, ни в саду.

·         У вас нет дымовой трубы, иногда шумящей по ночам и проходящей сквозь весь дом.

·         Дымовая труба – она будет нужна только для камина.

·         Если вам не хватает подключенной электрической мощности на отопление – может быть, 25% от необходимой мощности для работы теплового насоса все-таки можно выделить?

И, конечно, это экономия энергии и денег. На сегодняшний день  стоимость производства тепловой энергии значительно зависит от вида «топлива»: самым дешевым является природный газ, затем электроэнергия и дизельное топливо.

Однако, это только сегодняшняя ситуация, цена на энергоносители все время меняется.

Система отопления в комплексе: тепловой насос и водяной теплый пол Теплый пол и тепловой насос – это наиболее эффективное сочетание. Энергия не только «производится» экономно, но и экономно используется! Водяной теплый пол - низкотемпературная система отопления (температура теплоносителя 30-45 градусов). Если же сравнивать её с традиционной «радиаторной» (температура теплоносителя 70-95 градусов) системой отопления, то экономия тепловой энергии может достигать до 40-50%. Отношение затраченной электроэнергии к выработанной тепловой энергии тепловым насосом («КПД теплового насоса») во многом зависит от системы отопления, для которой поставляет тепло тепловой насос: чем меньше расчетная температура теплоносителя, тем больше эффективность теплового насоса. В силу технических ограничений температура, подаваемая в систему отопления из теплового насоса, не превышает 55С, причем температура обратной воды не должна превышать 50 градусов. При радиаторной системе отопления необходимо специально рассчитывать отопительные приборы, чтобы использовать теплонасосную установку. При использовании системы отопления водяной теплый пол никаких специальных расчетов не требуется, эти системы созданы друг для друга!

Даже при правильном расчете радиаторной системы отопления использование системы отопления «теплый пол» всегда будет давать более эффективное использование энергии, накопленной в окружающей среде!!

Кстати, тепловой насос вырабатывает тепло не только в отопительный период, тепло для системы горячего водоснабжения вырабатывается круглый год. А для среднего загородного дома затраты на приготовление горячей воды составляют около 15-20 процентов.


Модульная конструкция – мало места, красиво, быстро!
 Что касается уровня шума – работу установки можно сравнить с работой бытового холодильника.

Необходимые требования к источнику энергии
Источником энергии может быть грунт, скальная порода, озеро, воздух (для специальных моделей), вообще любой источник тепла с температурой - 1 градус Цельсия и выше, доступный в зимнее время. Это может быть река, море, сточные воды, выход теплого воздуха из системы вентиляции или система охлаждения какого-либо промышленного оборудования. Внешний контур, собирающий тепло окружающей среды, представляет собой полиэтиленовый трубопровод, уложенный в землю или в воду.

Материал трубопровода – ПНД.
Диаметр трубопровода – 40 мм.
Теплоноситель – 30% раствор этиленгликоля (либо этилового спирта)

Кондиционирование. Пассивное и активное. Принцип.
Принцип холодоснабжения очень прост. В зимнее время тепловой насос «трансформирует» тепло из окружающей среды для использования в системе отопления. Летом, наоборот, «холод» из скважины (7-9 градусов) используется, чтобы создать необходимый климат в помещениях дома. Фанкойлы подключаются к внешнему коллектору, а принцип работы системы холодоснабжения такой же, как и системы отопления, за исключением того, что вместо радиаторов используются фанкойлы.

Пассивное охлаждение.


При пассивном охлаждении компрессор теплового насоса не работает, и теплоноситель просто циркулирует между скважиной и фанкойлами. Таким образом, холод из скважины напрямую поступает в систему кондиционирования.

Активное охлаждение.


Если пассивного охлаждения не достаточно, в системе кондиционирования используется холод, производимый тепловым насосом. При этом автоматически включается компрессор теплового насоса, и теплоноситель из скважины дополнительно охлаждается тепловым насосом.

распечатать страницу

БЫСТРЫЙ ПЕРЕХОД:

Альтернативное отопление Проекты котельных Заказ котельной Экономичное Отопление Оборудования для котельной Отопление Сервис/гарантия Котельная под ключ Проектирование котельной Котлы Расчет котельной Тепловые насосы Статьи о котельных Котельная Солнечные системы