Тепловий насос та переваги його використання

2 июня 2016

Тепловий насос - прилад, який поглинає з природнього середовища (вода, земля, повітря) теплову енергію з низькою температурою та перенаправляє її в системи теплопостачання з більш високою температурою.

Теплові насоси дають можливість отримувати енергію із навколишнього середовища в будь-якому куточку земної кулі, оскільки енергію неможливо отримувати тільки тоді, коли температура опуститься нижче -273 ° С.

Всі теплові насоси класифікують в залежності від виду джерела енергії (вода, земля, повітря). Однак найбільш практичним є геотермальний тепловий насос, який використовує енергію грунту. Він ідеально підходить для українських кліматичних умов.

Геотермальне опалення працює по одному з трьох напрямків:

1). Крізь спеціальну трубу, встановлену в свердловині, грунтові води витягуються на поверхню землі. Вони мають певну температуру. Проходячи через теплообмінник, вода передає своє тепло, за рахунок якого відбувається прогрів будинку. Потім вода повертається назад в грунт.

2). У свердловину глибиною приблизно 75-100 метрів опускається резервуар із антифризом, температура якого може підвищуватися від навколишнього грунту. Тепловий насос розганяє антифриз та пропускає його через теплообмінник. За рахунок цього відбувається віддача тепла.

3). В даному випадку буріння свердловини не передбачається, однак будинок повинен знаходитися поряд з великим водоймищем. Спеціальна магістраль у вигляді зондів прокладається по дну водойми. Таким чином відбувається перекачування води і отримання з неї тепла.

Використання геотермального опалення, як і будь-якої системи теплопостачання, дозволить не тільки обігріти будинок, а й забезпечити гарячою водою, обігріти автостоянку або теплицю, нагріти воду в басейні і т.д..

Переваги використання теплового насоса

  • Економічність. Завдяки високому ККД системи досягається низьке енергоспоживання. З 1 кВт витраченої електроенергії виходить від 3 до 7 кВт теплової енергії. Це набагато більше, ніж при роботі будь-яких котлів, які використовують паливо.
  • Автономність. Робота насоса не потребує подачі органічного палива, тому немає необхідності прокладати теплові комунікації.
  • Універсальність. В одному пристрої поєднуються одночасно системи нагріву води, опалення та охолодження.
  • Безпека. На відміну від котлів, які можуть зайнятися або вибухнути, тепловий насос є абсолютно безпечним. Він не містить деталей, температура яких може спричинити пожежу та не виділяє чадний отруйний газ. Зупинка роботи не призведе до поломки або заморожування рідини.
  • Надійність. Роботою насоса управляє автоматика. Обслуговування не вимагає спеціального навчання.
  • Довговічність. Прилад може прослужити від 20 до 50 років. Це на порядок більше, ніж у стандартних систем опалення.
  • Комфорт. Функціонування насоса не супроводжується коливанням температури та вологості. Працює така система практично безшумно.
  • Мінімум площі, необіхдної під свердловину. Так як зонд знаходиться під землею, пошкодити його неможливо.
  • Екологічність. Навколишнє середовище не забруднюється шкідливими викидами.
  • Відсутність паперової тяганини. При монтажі не потрібні узгодження, як, наприклад, при установці газового опалення.

Принцип роботи теплового насоса

Роботу теплового насоса можна порівняти з роботою звичайного холодильника, тільки замість холоду апарат виробляє тепло. Речовиною, що передає енергію, є фреон - газ або рідина з низькою температурою кипіння. При випаровуванні він поглинає тепло, а при конденсації - віддає його.

Тепловий насос - головний елемент системи. Його розміри не перевищують габарити середньої пральної машини, що полегшує установку приладу. Сам насос має два контури: внутрішній і зовнішній.

Внутрішній контур складається із системи теплопостачання будинку (труби і радіатори). Зовнішній контур знаходиться в воді або під землею. Він включає в себе колектор-теплообмінник та труби, що зв'язують колектор із насосом.

Теплові насоси комплектуються різними додатковими пристроями. Це можуть бути:

  • комунікаційний пристрій для управління системою через персональний комп'ютер або мобільний телефон;
  • блок охолодження для локальної або центральної системи охолодження;
  • додатковий насосний блок, який може знадобитися для опалення підлоги;
  • циркуляційний насос, який необхідний для циркуляції гарячої води;

Процес роботи насоса складається з кількох етапів:

1). Незамерзаюча суміш подається в колектор. Відбувається поглинання теплової енергії та транспортування її до насоса.

2). У випарнику енергія передається фреону, де він нагрівається до 8 ° C, закипає і перетворенню в пару.

3).При збільшенні тиску в компресорі підвищується температура. Вона може досягати 70 ° C.

4). Внутрішньо-будинкова система опалення отримує теплову енергію через конденсатор. Фреон миттєво охолоджується і переходить в рідкий стан, віддаючи при цьому залишки тепла. Потім він поступає назад в колектор. Так завершується цикл.

5). Далі робота повторюється за тим же принципом.

Як бачимо, тепловий насос стане непоганою альтернативою традиційним способам опалення. Прилад гарантує економічність і повну безпеку. Власнику, після установки геотермальної системи опалення, не доведеться залежати від різних зовнішніх факторів, як, наприклад, перебої з газопостачанням або викликом сервісної служби. Енергія, взята з навколишнього середовища, не вимагає оплати і, фактично, є невичерпною.

Відповідно до прогнозів Світового комітету з енергетики в 2020 році геотермальні насоси складуть три чверті всього опалювального обладнання у світі.

Ознайомитися більш детально із видами теплових насосів та їхньої вартістю ви можете в нашому інтернет магазині «Все для Всіх».