Тепловий насос

Здрастуйте, дорогі читачі сайту http://zametkielectrika.ru.

Сьогоднішню статтю, почну з питання до Вас: «А Ви знаєте, що таке тепловий насос?».

Скажу чесно, що сам дізнався про нього зовсім недавно. Ще перед моїм відпусткою приходив до нас інженер з проектного відділу, для проектування установки теплового насоса на одному з наших ділянок. Так сказати, хочемо встановити пробний варіант і проаналізувати всі його достоїнства і недоліки. Але поки йде фінансування і проектна робота, хочу поділитися з Вами інформацією, що ж таке тепловий насос.

Тепловий насос. Застосування

В даний час теплові насоси поступово витісняють газові і рідкопаливні системи опалення, замінюючи викопне паливо. Що, безумовно, зменшує емісію вуглекислого газу, тим самим, знижуючи загальний рівень глобального потепління. Завдяки високому рівню енергоефективності, теплові насоси активно займають становище лідера серед інших систем опалення в багатьох розвинених країнах світу.

Теплові насоси використовуються в промислових, житлових і громадських галузях. Основний принцип їх застосування передбачає:

• опалення будинків
• нагрів води
• вентилювання приміщень

Головні переваги теплових насосів — економічність, повсюдність застосування, екологічність, універсальність і безпека.

Принцип роботи теплового насоса

Принцип роботи теплового насоса трохи нагадує роботу холодильника, правда злегка перетвореного.

У обох є однакові деталі:

• конденсатор
• компресор
• пристрій, що дроселює
• випарник

Крім того, абсолютно схожий і сам цикл їх роботи. Різницю утворюють лише параметри.

Робота холодильника полягає у викачуванні тепла назовні, а тепловий насос працює в протилежному напрямку. Забираючи тепло з вулиці або прямо з грунту, тепловий насос нагнітає тепло в приміщення. Практично не відчувається тепло продуктів, поміщених в холодильник, виділяється потоком гарячого повітря, що відходить від трубчастої панелі конденсатора (радіатора). Відповідно, якщо вийняти з холодильника випарну камеру з трубками і закопати в землю, то вийде не що інше, як тепловий насос.

Принцип роботи теплового насоса увазі процес, заснований на виділенні тепла з грунту (t ≈ +8°С), за допомогою теплообміну між трьома контурами: ропні (земляним), і опалювальний контур теплового насоса.

Щоб простіше зорієнтуватися у всьому вищесказаному, давайте розглянемо схему теплового насоса.

Схема теплового насоса

Схема самого теплового насоса являє собою пристрій, у якому температура перетворюється з +8°С до +75°С. І складається він з наступних деталей:

• компресор
• теплообмінник передачі тепла землі внутрішньому контуру
• теплообмінник передачі тепла внутрішнього контуру системи опалення
• дросельний пристрій для зниження тиску
• контур опалення
• земляний зонд і ропні контур

За принципом роботи розрізняють два види теплових насосів:

• компресійні
• абсорбційні

Компресійні насоси працюють за рахунок електроенергії, а абсорбційні додатково можуть використовувати ще і тепло.

Успіх від використання теплового насоса безпосередньо залежить від джерела тепла і способу обігріву приміщення (водою або повітрям). Сам апарат працює між двома тепловими контурами: нагріваючим (на вході) і опалювальним (на виході).

За видом носія тепла у вхідних і вихідних контурах, найчастіше, використовуються: «вода-вода», «грунт-вода», «повітря-вода».

Перш ніж вибрати той або інший тип теплового насоса слід врахувати ряд особливостей кожного.

Тепловий насос «грунт-вода»

Грунт – самий універсальний джерело розсіяного тепла, здатний віддавати тепло круглий рік. Необхідну кількість енергії, взяте теплообмінником (заглибленим у землю) акумулюється в носії, що подається насосом у випарник. Після чого, носій повертається назад за наступною порцією енергії. Переносником енергії використовують так званий «розсіл» (екологічно нешкідлива рідина). Існують і інші схеми збору тепла, але ця є найпопулярнішою.

У цій схемі використовуються два типи теплообмінників: горизонтальний і вертикальний колектори.

Горизонтальний колектор має вигляд довгої труби, покладеної під грунтом в горизонтальному положенні. Перевагою його служить універсальність і простота установки.

Вертикальні колектори утворюють собою цілу систему довгих труб, опущені глибоко під землю у вертикальному, відповідно, положенні. Даний вид колектора займає невелику ділянку землі, але вимагає чималих вкладень в бурильні роботи.

Тепловий насос «вода-вода»

Джерелом тепла для таких насосів служать поверхневі або грунтові води, а також сбросовая вода від технологічних установок. Ця техніка найкращим чином підходить в основному для застосування в промислових галузях.

Для приватних осіб установка такого теплого насоса буде вкрай проблематична не тільки в плані матеріальних витрат, але і з-за збирання всіляких дозволів супутніх інстанцій.

Тепловий насос «повітря-вода»

Завдяки своїй універсальності застосування в кліматичних умовах Росії дані насоси займають друге місце. Вибір їх хороший тим, що вони дешеві і не вимагають прокладки труб.

Єдиним, але досить істотним недоліком їх є те, що в морозну погоду вони не зможуть забрати багато тепла. Крім того, в холодну погоду у насосів «повітря-вода» значно падає потужність. Однак, їх застосування широко використовується в системах вентиляції житлових приміщень. Більш того, деякі моделі таких теплових насосів здатні використовувати тепло отточного повітря приміщень.

Особливо важливою особливістю теплових насосів є індивідуальний характер для кожного споживача, що полягає у виборі найбільш підходящого стабільного джерела енергії, коефіцієнта перетворення і окупності.

P. S. На цьому статтю на тему тепловий насос я закінчую. Буду стежити за роботою проектантів і тримати Вас у курсі всіх справ щодо встановлення теплового насоса на нашій ділянці. Підписуйтесь на нові статті. І ще, питання фінансування даної установки проходить процес затвердження у директора. Як тільки його підпис стоятиме на технічному завданні, то відразу розпочнуться роботи з проектування.