Теплові насоси для опалення - різновиди і характеристики

Теплові насоси для опалення або використання природних стихій для обігріву

Питання використання заповнюваних джерел енергії активно обговорюється вже не перший рік. Сьогодні подібні технології стали входити в наше повсякденне життя, переставши бути тільки цікавими науковими розробками. При бажанні і наявності певних коштів, кожен з нас може встановити у себе на даху геліоколектор або використовувати теплові насоси для опалення будинку. Основною перевагою цих технологій є, безумовно, екологічність. Але і для людини, не зацікавленого у збереженні навколишнього середовища, є вагомий аргумент на користь установки такого устаткування - суттєва економія.

Внутрішній устрій і принцип дії?

Якщо говорити зовсім просто, то тепловий насос це холодильник навпаки. Він складається з тих же деталей і працює за тим же принципом. Напевно, всі знають, що задня стінка холодильника завжди залишається теплою або навіть гарячої. Це відбувається тому, що фреон забирає тепло з холодильної камери і виносить його назовні. Умовно кажучи, при використанні теплового насоса ваші батареї будуть виконувати ту ж роль, що і задня стінка холодильника. А холодильна камера, тобто місце, звідки забирають енергію теплові насоси - повітря, вода або земля.

Якщо ж говорити про принцип роботи теплового насоса більш детально, то складається він в наступному:

Холодоагент - речовина, яка здатна в процесі ізотермічного розширення віднімати теплоту - під тиском подається у випарник, де переходить в газоподібний стан і відбирає тепло. Випарник в свою чергу нагрівається від грунтового підводного або повітряного контуру (це залежить від типу теплового насоса). Далі в роботу вступає компресор, який стискає холодоагент і транспортує його в конденсатор, де стиснений газ віддає теплову енергію нагрівального контуру і переходить в рідкий стан. Потім процес повторюється знову.

[Include id = "5" title = "РСЯ - в запису"]

Важливо! Теплові насоси повітря-повітря і повітря-вода рекомендовано використовувати тільки в південних регіонах, так як при температурі навколишнього середовища нижче 10 градусів їх ККД значно знижується.

Для регулювання температури теплоносія використовується терморегулятор, який розмикає ланцюг, відключаючи компресор в потрібний момент.

Схема роботи теплового насоса

Залежно від типу джерела тепла і теплоносія розрізняють наступні теплові насоси:

• вода вода;
• повітря вода;
• земля вода;
• вода повітря;
• повітря повітря;
• земля повітря;

Наприклад, тепловий насос повітря вода забирає теплову енергію з повітря, де вона знаходиться в розсіяному стані, а теплоносієм в системі опалення є вода, якою передається вже високопотенційне тепло.

Слід зазначити, що тепловий насос є енергозалежною пристроєм, оскільки потребує деякої кількості електроенергії для роботи компресора. Але споживає він приблизно на 60% менше, ніж електрокотел тієї ж потужності.

Які переваги та недоліки у цій технології? ?

На жаль, вічний двигун поки не створено, а значить, будь-які технічні новинки мають як свої переваги, так і недоліки. Не є винятком і тепловий насос. Важливо детально вивчити всі позитивні і негативні наслідки його установки і тільки потім вирішувати підходить вам цей вид обладнання чи ні.

Переваги обладнання?

• Економічність. Тепловий насос повітря повітря, втім, як і будь-якого іншого типу, має ККД близько 500%. Мається на увазі співвідношення витраченої електроенергії до теплової енергії, відданої опалювального приміщення. Як правило, в якості основної характеристики теплового насоса використовується коефіцієнт перетворення тепла або КПТ. У його обчисленні ККД в 100% приймають за 1. Це означає, що котел з КПТ 4,2 один кВт витраченої енергії перетворює в 4,2 кВт теплової енергії.
• Доступність. Встановити тепловий насос можна абсолютно повсюдно. Навіть в лісовій хатині ви досить легко знайдете джерела енергії для нього. Правда в цьому випадку доведеться встановити дизельний або бензиновий генератор електроенергії, що призведе до деякого збільшення вартості опалення.
• Можливість охолодження. Встановлюючи геотермальний тепловий насос, ви забезпечуєте свій будинок не тільки опалювальним приладом, але і кондіціонером.В літню спеку він здатний досить ефективно охолоджувати повітря в приміщенні. Надмірне тепло в цьому випадку, передається землі, воді або повітрю на вулиці.

Недоліки та особливі умови установки?

Якщо стіни багатошарові, q всіх матеріалів і прошарків повітря між ними підсумовуються. Для підрахунку загальних тепловтрат приміщення необхідно скласти R стін, що виходять на вулицю, вікон (існують таблиці тепловтрат квадратного метра вікон і дверей з різних матеріалів), стелі та підлоги.

• Використання низькотемпературних систем опалення. Якщо ви вирішили встановити водяний або повітряний тепловий насос, то для обігріву приміщення краще використовувати не звичайні радіатори, а систему теплої підлоги. Це обумовлено тим, що ККД системи обернено пропорційно різниці між температурами теплоносія у вхідному і вихідному контурах. Для оптимального режиму роботи системи температура внутрішнього теплоносія повинна бути близько 40 ° С. Саме такий теплоносій використовується в системі «теплої підлоги», в той час як в радіаторах в холодну пору року необхідно підтримувати температуру 60-70 ° С.

Температурний екстрим і бівалентна схема опалення?

Є ще одна причина, по якій в північних регіонах побоюються встановлювати теплові насоси - вважається, що система не здатна обігріти будинок в сильні морози. Це твердження не зовсім вірно.

[Include id = "6" title = "РСЯ - в запису"]

Вся справа в тому, що при розрахунку системи опалення досить рідко беруться показники екстремально низьких температур. Та це й не має сенсу, адже такі морози не варті довго - всього кілька днів в році. Якщо враховувати їх під час розрахунків, то доведеться значно збільшити потужність системи, що неминуче призведе до її подорожчання.

Для вирішення цієї проблеми часто використовується бівалентна схема опалення. Це означає, що встановивши тепловий насос вода вода, ви просто підключаєте його до існуючої системи опалення без демонтажу старого опалювального обладнання. В цьому випадку в сильні морози ви зможете протопити будинок газом або вугіллям, а потім підтримувати температуру за допомогою теплового насоса. Звичайно, таке опалення буде дорожче, але з огляду на короткостроковість використання додаткового котла, середньорічний показник витрат виросте незначно.