Як зробити - тепловий насос для опалення будинку

Тепловий насос для опалення будинку

Переглядів: 8961

Принцип роботи теплового насоса.

Крім классіческойго прініпе опалення існує ще один дуже цікавий принцип системи опалення - тепловий насос.

Тепловий насос »- система, в якій енергія береться з зовнішнього середовища і переноситься всередину приміщення.

На відміну від звичайної системи опалення, в якій тепло утворюється за рахунок спалювання палива, тепловий насос просто переносить тепло з одного місця в інше. При цьому енергія витрачається тільки на саме перенесення і не витрачається на створення тепла.

Для допитливих: прикладом теплового насоса є звичайний холодильник. Газоподібний фреон (або інший холодоагент) в конденсаторі, який представляє собою трубку на задній стінці холодильника, за допомогою компресора стискується і при цьому перетворюється в рідину - конденсується. Потім рідкий фреон поступає у випарник (морозильну камеру), де через тоненький капіляр випаровується, перетворюючись в газ. Цей самий газ знову стискається і зріджується - відбувається такий собі кругообіг фреону в холодильнику. Але що саме чудове - за законами фізики газ, який випаровується, поглинає теплову енергію із зовнішнього середовища, а при стисненні і зріджуванні - її виділяє. Таким чином, енергія, поглинена всередині холодильника при випаровуванні френона, виділяється зовні.

Так за допомогою теплового насоса можна охолодити приміщення влітку, створюючи всередині нього температуру 24 градуси, переносячи тепло назовні навіть при спеці на вулиці під 40.

А якщо систему «перевернути» навпаки. Виходить, що можна нагріти приміщення наприклад до комфортних 22 градуси тепла при зовнішній температурі плюс 5. Зауважте, що електроенергія при цьому витрачається виключно для роботи компресора. І грубо навскидку її витрачається приблизно чверть від випромінюваного (виноситься назовні в разі охолодження тепла) - при «закачування» в приміщення 4 кВт енергії витрачається приблизно 1 кВт, а решта береться буквально «з повітря» зовнішнього середовища.

Все начебто просто супер, але є одне АЛЕ, дуже суттєва, яке якраз і обмежує застосування таких систем взимку. Справа в тому, що перенесення тепла тим ефективніше, чим нижче різниця температур, особливо важливо місце звідки береться тепло.

Це пов`язано з фізичними властивостями холодоагенту, який при певній температурі. наприклад нижче 10 градусів морозу (залежить від типу холодоагенту) просто перестає випаровуватися, тобто забирати тепло. Природно, з пониженням температури навколишнього середовища збільшується витрата електроенергії.

Практично кондиціонером можна опалювати при температурі на вулиці не нижче 5 градусів морозу, а краще не нижче +5 тепла.

Слід зазначити, що на цьому ж принципі зроблені системи опалення, які качають тепло з-під землі. Якщо врахувати, що нижче зони непромерзанія в грунті завжди плюсова температура, то можна:

- Закопати багато труб горизонтально на глибині близько 2 метрів або

- Зробити кілька свердловин і опустити туди труби

... і качати тепло з-під землі.

Така система дуже і дуже ефективна в певних місцях земної кулі. Але, такі системи можливо реалізувати далеко не завжди і не скрізь. У нашому регіоні вони сильно затратні при будівництві і не настільки вже дешеві в експлуатації - це розглянемо в економічному розділі, то ми на цьому поки і зупинимося.

Візьмемо до уваги лише кондиціонер, який ефективно використовувати в певний період року, а саме навесні і восени, коли на вулиці не дуже холодно, а приміщення прогрівати потрібно не сильно. Кондиціонер в режимі опалення особливо ефективно поєднується з системою опалення старого типу з природною циркуляцією. Коли на вулиці на занадто холодно і опалити приміщення потрібно не сильно, така система працювати не може. Кондиціонер же в таких умовах виявляється найбільш ефективною системою опалення. А оскільки таку періоди, як правило потрапляють в сирої період, то кондиціонер до того ж ще й підсушує перезволожений повітря в приміщенні.