главная > каталог статей > тепловые насосы

Самое главное отличие от обычных теплогенераторов (низкотемпературных отопительных котлов), заключается в том, что порядка 75 процентов необходимой Вам тепловой энергии берется из окружающей среды, а оставшиеся 25 процентов — это электроэнергия необходимая для работы компрессора теплового насоса. Таким образом тепловой насос «качает» солнечную энергию, которая накапливается в течение теплого время года в окружающей нас среде, в водоемах, в грунте, в воздухе.

ОТКУДА КАЧАЕМ ?

Вода

• Использование собственной теплоты различных водоемов и грунтовых вод.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Земля

• Использование собственной теплоты почвенного покрова, грунта, скальных пород.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Воздух

• Получение тепловой энергии из окружающей атмосферы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Арифметика простая : для выработки 10 кВт тепловой энергии, Вам придется затратить всего лишь 2,5 кВт электроэнергии. Например, в электрических котлах такое соотношение просто не возможно, там вся электроэнергия необходимая для нагрева ТЭНов полностью трансформируется в необходимую тепловую энергию. Тепловой насос — это надежный и хороший выбор в тех случаях, например, когда по близости нет газовой магистрали с возможностью подключения или стоимость этого подключения необоснованно высока. Или когда у Вас нет желания связываться с котлами на жидком или твердом топливе. Если же Ваш дом газифицирован, целесообразность установки такого оборудования падает очень низко. Это факт. И он обусловлен относительной дешевизной природного газа в РФ. Но никто не застрахован от того, что завтра наш самый главный газовый монополист ( все знают как он называется ), в виду своей неуёмной жадности и алчности, не поднимет цены на голубое национальное достояние до общеевропейского уровня.

К счастью или сожалению, главным фактором влияющим на выбор отопительного оборудования - отопительного котла или теплового насоса, является цена.

Если ситуация - газовый котёл или тепловой насос ? относительно понятна, то в случае с котлами на жидком и твердом видах топлива, будте готовы заплатить на 40-50 % больше денег за тепловой насос с аналогичной теплопроизводительностью и всецело наслаждаться теми плюсами, которые дает его использование. Отметим основные из них :

• безопасность; без комментариев.
• компактность; за счет небольших размеров и отсутствия необходимости в отдельном помещении (как в случаях с напольными котлами), есть возможность увеличить полезную площадь Вашего дома.
• экономичность; экономия энергии и денег при использовании данной технологии — это реальность, это проверено и это работает. Пока самым дешевым топливом в РФ является природный газ, затем тепловая энергия окружающей среды, после идут электроэнергия и углеводородное топливо в виде угля, дизельного топлива и т.д.
• экологичность; Ваш дом не является источником вредных выбросов. Продуктов сгорания нет. Нет запаха и паров дизельного топлива в Вашем доме. Нет угольной кучи возле Вашего дома. Это Ваш личный вклад в сохранении природы.

Теперь можно плавно перейти к описанию физических процессов, которые происходят при работе теплового насоса.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ?

Принцип действия теплового насоса заключается в следующем:

В тепловом насосе существуют три основных агрегата :

• испаритель
• компрессор
• конденсатор

Три рабочих жидкости:

• первичный теплоноситель (вода, антифриз) циркулирующий в внешнем контуре, предназначенный для сбора тепла из окружающей среды.
• жидкий хладогент (как правило — фреон или другое вещество с низкой температурой кипения) циркулирующий во внутреннем контуре теплового насоса.
• вторичный теплоноситель циркулирующий в системе отопления.

В ходе процесса первичный теплоноситель нагретый низкопотенциальной энергией за счет всегда присутствующего во внешней среде температурного перепада в несколько градусов в свою очередь нагревает хладогент. В испарителе происходит процесс передачи тепла от первичного теплоносителя к хладогенту. Хладогент закипает и испаряется при этом понижается температура во внешнем (первичном) контуре. Далее процесс перемещается в компрессор, где газообразный хладогент сжимается и вместе с этим резко растет его температура. После чего горячий хладогент выталкивается в конденсатор представляющий собой такой же теплообменник, как и испаритель. В конденсаторе происходит процесс обмена тепла между горячим хладогентом и вторичным теплоносителем из системы отопления. В ходе этого теплообмена горячий хладогент конденсируется и уже в своей жидкой фазе стекает на дно конденсатора, а от туда за счет перепада давлений проталкивается через специальный сбросной клапан в испаритель. При этом температура температура хладогента резко понижается. После этого рабочий цикл повторяется.

Ниже Вашему вниманию представлены основные схемы использования тепловых насосов в качесте источников тепла.

Пример №1

Земляной контур

• Источником тепла является участок земли с закопанным в нем трубопроводом (первичным контуром). Глубина залегания трубопроводов должна быть ниже уровня промерзания почвы. Этот параметр определяется в каждом конкретном случае для конкретного места установки.
• Минимальное расстояние между трубопроводами первичного контура составляет 0,8-1,0 м.
• Специальной подготовки грунта или подсыпок в этом случае не требуется, но желательно использовать участок с влажным грунтом. Сухой грунт тоже возможен, но это ведет к увеличению длины контура.
• Примерное отношение тепловой мощности к длине первичного контура составляет 20-30 Вт на 1 м . Это значит, что для выработки 10 кВт тепловой мощности понадобиться внешний трубопровод длинной 300-400 м, а необходимая площадь участка для укладки трубопровода будет составлять около 600 квадратных метров.
• Правильно насчитанный и уложенный в грунт трубопровод первичного контура не оказывает ни какого влияния на растения произрастающие на участке.

 

Грунт — главный аккумулятор солнечной энергии. Такая энергия собирается грунтом или не посредственно в форме солнечной радиации, или в в форме тепла получаемого от дождя или воздуха. Собранное грунтом тепло забирается через горизонтально проложенные грунтовые трубопроводы (грунтовые коллекторы).

Пример №2

Первичный контур в скважине

 

• В данном случае используется первичный контур в виде глубинных зондов опущенных в скважину.
• Такой метод используется когда не хватает площади что бы уложить трубопровод первичного контура в грунт или когда планируется использовать тепло скальной породы. Не обязательно использовать одну глубокую скважину, можно применить несколько скважин меньшей глубины.
• Для приблизительных расчетов подойдет следующее соотношение : на 1 м скважины придется примерно 40 Вт тепловой энергии.

 

 

Использование горизонтальных грунтовых коллекторов часто сопряжено с проблемами связанными с дефицитом необходимой площади для их укладки. Исходя из этого факта широкое распространение получили вертикальные грунтовые зонды, которые еще могут собирать тепло не только в грунте , но и в грунтовых водах. Как правило, они опускаются на глубину от 50 до 150 метров и состоят из полиэтиленовых трубопроводов.

Пример №3

Первичный контур в водоёме

• Самый оптимальный вариант использования первичного контура. Это обусловлено тем что, здесь используется самая «высокая» температура окружающей среды. Вода в любом водоёме даже зимой имеет положительную температуру и благодаря этому коэффициент преобразования энергии в данном случае самый высокий.
• Для того , что бы трубопровод не всплывал, используются специальные грузы из расчета 3-5 кг на каждый погонный метр.
• Проточный водоем или грунтовые воды — очень хороший аккумулятор тепла. Даже в зимний период эти два источника тепла сохраняют постоянную температуру.

 

 

 

главная > каталог статей > тепловые насосы