Альтернативные источники энергии в 21 веке позволяют не только получать электрическую энергию от Солнца или ветра, но и тепловую энергию из земли, воды и воздуха. Именно для этих целей и используются тепловые насосы, которые позволяют организовывать системы отопления и подогрева воды в тех районах, где нет газопроводов, а электроэнергия слишком дорогая для такого применения. На сегодняшний день существуют три системы тепловых насосов, которые используются для систем отопления жилых домов и горячего водоснабжения:

- тепловой насос грунт-вода;

- тепловой насос воздух-вода;

- тепловой насос вода-вода.

Главное отличие всех указанных тепловых насосов в типе используемых источников получения тепловой энергии.

Тепловой насос земля-воздух. Устройство и принцип действия

Простейший тепловой насос состоит из 3 основных частей: непосредственно теплового насоса, устройства отбора тепловой энергии и устройства распределения тепловой энергии по отапливаемым помещениям. Впервые подобные системы появились более 100 лет назад, и с тех времен принципиально нечего не изменилось: незамерзающая жидкость в коллекторе поглощает тепловую энергию от грунта, воды или воздуха и передает ее к насосу. В испарителе теплового насоса полученная тепловая энергия переходит к хладагенту, превращающийся потом в пар. Компрессор нагнетает давление в системе и, тем самым, повышает температуру хладагента еще больше. Тепловая энергия передается к теплоносителю внутридомовой системы посредствам конденсатора. Для работы такой системы также необходимо электрическая энергия, однако на один кВт потребленной электроэнергии, тепловой насос выдает в эквиваленте 5 кВт тепловой энергии.

 

Тепловой насос грунт-вода

Подобные системы извлекают тепло из грунта, которое через коллекторы и незамерзающую жидкость поступает непосредственно к тепловому насосу. Конструктивно тепловые насосы грунт-вода могут выполняться в двух исполнениях: вертикальном и горизонтальном. Вертикальные системы потребуют дополнительных затрат на бурение скважин для установки геотермальных зондов, глубина которых может достигать 150 метров.

 

Коллектор горизонтального теплового насоса грунт-вода представляет собой систему труб, расположенных ниже уровня промерзания земли (1…1,5м). Укладку труб можно осуществлять в специальные траншеи либо на всей свободной поверхности участка.

 

 

Тепловой насос воздух-вода

Принцип действия таких систем основан на получении тепловой энергии из воздуха при помощи вентиляторов. Получение тепла из воздуха избавляет от необходимости проведения земляных работ. При этом сама установка коллекторов может осуществляться на земле, либо на крыше дома.

 

 

Тепловой насос вода-вода

В качестве источника для получения тепловой энергии используются грунтовые воды или водоем недалеко от дома. Коллектор в таких системах состоит из ПНД-труб, которые собираются на суше. После этого система труб заполняется теплоносителем и размещается в водоеме. Глубина, на которой устанавливается коллектор теплового насоса вода-вода, должна исключать замерзание труб.

Перед установкой любой из систем теплового насоса следует задуматься о снижении тепловых потерь в доме путем утепления стен, крыши, пола и окон. Для неутепленных помещений коэффициент тепловых потерь приравнивается 75 Вт/м², для утепленных помещений – 50 Вт/м², для домов утепленных современными материалами – 30 Вт/м². От уровня тепловых потерь зависит мощность установки, которую необходимо установить для обогрева помещения, а следовательно и затраты на ее установку и последующую эксплуатацию. Как и любая другая установка получения энергии из альтернативных источников, тепловые насосы потребуют достаточно серьезных начальных инвестиций на закупку необходимого оборудования, монтаж и наладку всей системы. Многих потребителей отпугивает именно это, однако окупаемость таких систем теплоснабжения в большинстве случаев не превышает 2 лет, после чего потребитель будет только экономить свои деньги. Кроме того, тепловые насосы могут работать и в обратном направлении, т.е. способны заменить системы кондиционирования в жилых домах. Относительная простота конструкции и понятный принцип действия тепловых насосов позволяет умельцам создавать собственные системы тепловых насосов из подручных материалов. Пусть такие системы не позволяют отапливать весь дом круглый год, однако, для обогрева некоторых помещений и подогрева воды они вполне самодостаточны. В качестве компрессора теплового насоса зачастую используют компрессоры от кондиционеров, конденсатор представляет собой бак из нержавейки объемом до 120 литров с расположенным внутри змеевиком из медной трубки, испаритель – любой пластмассовый бак со змеевиком. Сложность в таком деле заключается лишь в сварке медных труб и закачке в систему фреона. Конструкция коллектора и его расположение определяется лишь замыслом конструктора.

Системы отопления с применением геотермальных тепловых насосов

Помимо высоких технологических показателей тепловые насосы обладают еще одним преимуществом – они абсолютно безопасны для окружающей среды из-за отсутствия вредных выбросов диоксида углерода, оксида серы и оксида свинца, а также безопасны при эксплуатации, т.к. отсутствует открытое горение, как в котлах на горючем топливе.





Всего комментариев: 0



Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]


Новости сайта ukrelektrik.com


Последние статьи ukrelektrik.com


Последние ответы на форуме ukrelektrik.com

Электрическое отопление

Электроотопление
A_l_ik Multiki / 45

Влагозащищенные розетки

Электрозащитные средства
marketing4796 costyadziu2017 / 10