Тепловые насосы

Из-за  постоянного повышения цен на традиционные энергоносители и повышенного внимания к загрязнению окружающей среды все более актуальным становится использование альтернативных источников энергии. К такому оборудованию относятся тепловые насосы, использующие энергию солнца и земли.

В принципе работы теплового насоса лежит цикл Карно, описанный в его диссертации в 1824 г. Первые практические разработки проводились еще в 1852 г. Вильямом Томсоном (впоследствии — лорд Кельвин). Установка была названа умножителем тепла и показывала, как можно холодильную машину эффективно использовать для отопления. Тепловой насос — это термодинамическая установка, в которой тепло от низкопотенциального источника передается к высокопотенциальному, при этом электрическая энергия расходуется только на работу привода (компрессора).

Тепловые насосы, Симферополь

Принцип работы теплового насоса: хладагент (жидкость со сверхнизкой температурой кипения)поглощает тепло из окружающей среды (из земли, воды, воздуха) и испаряется. Компрессор сжимает теплоноситель в газообразном состоянии, тем самым увеличивая его давление. Соответственно и температура увеличивается до необходимого отопительного уровня. После отдачи тепла теплоноситель снова превращается в жидкость. Расширительный клапан понижает давление до исходной величины — температура снова понижается. И цикл повторяется с начала.

Несколько фактов о тепловых насосах:

  • Данные Немецкой ассоциации по тепловым насосам в Берлине — на 1997 год в мире было установлено 90 миллионов тепловых насосов.
  • В США около 30% административных и жилых зданий оборудованы тепловыми насосами. При строительстве новых общественных зданий используются исключительно  тепловые насосы. Эта норма была закреплена Федеральным законодательством США.
  • В Швеции до 70% всего отопления обеспечивают тепловые насосы, около 350 000 домов обогреваются тепловыми насосами.
  • По прогнозам Мирового энергетического комитета к 2020 году доля тепловых насосов мирового теплоснабжения составит 75%.

В зависимости от среды, из которой отбирается энергия, различают грунтовые, рассольные и воздушные тепловые насосы. Грунтовые и рассольные тепловые для отбора тепла оборудуются зондами и коллекторами. Проведение земляных работ значительно удорожает проект, т. к. к стоимости оборудования необходимо добавить стоимость бурения скважин и земляных работ по укладке труб в землю. Но несомненным преимуществом таких тепловых насосов является их устойчивая работа в течении всего года. Инсталяция воздушного теплового насоса более простая, но годовые колебания температурного режима отражаются на работе теплового насоса. Также в зависимости от вида системы  отопления и нагревательных приборов тепловые насосы могут нагревать воду или воздух. При проектировании отопительных систем с использованием тепловых насосов необходимо учитывать, что режим отопления низкотемпературный, т. е. Предпочтительнее использовать теплые полы, конвектора, фанкойлы, т. к. они рассчитаны на работу при пониженных температурах теплоносителя.

В зависимости от условий тепловые насосы могут эксплуатироваться в нескольких режимах:

  1. Моновалентный режим — тепловой насос покрывает всю потребность в тепле для отопления и горячей воды. Оптимальными для этого являются такие источники тепла, как грунт и грунтовые воды, так как эти источники тепла почти назависимы от наружной температуры и поставляют вполне достаточно тепла даже при низких температурах.
  2. Бивалентный режим — наряду с тепловым насосом применяется второй теплогенератор (чаще всего — котел), который покрывает пиковые нагрузки. Этот режим применяют при воздушных тепловых насосах. При этом основное теплоснабжение обеспечивает тепловой насос, а при достижении предельных температур (-10-15°С) к работе подключается котел.

Правильная и эффективная  работа теплового насоса напрямую зависит от точно рассчитанной и смонтированной системы, поэтому правильное внедрении тепловых насосов возможно только при полном взаимодействии инженеров-проектировщиков, монтажников отопительных систем и обученных сервисантов.

 


Статьи:

Принцип работы теплового насоса

Тепловые насосы

Контакты

  • Тел.: (0652) 259-254
    +7 (978) 867 60 65
  • ICQ: Статус ICQ 344057078
  • E-mail: aqua-lux@ukr.net
    info@aqua-lux.com.ua
  • SKYPE: techconsalting