Тепловой насос

Здравствуйте, дорогие читатели сайта http://zametkielectrika.ru.

Сегодняшнюю статью, начну с вопроса к Вам: «А Вы знаете, что такое тепловой насос?».

Скажу честно, что сам узнал о нем совсем недавно. Еще перед моим отпуском приходил к нам инженер с проектного отдела, для проектирования установки теплового насоса на одном из наших участков. Так сказать, хотим установить пробный вариант и проанализировать все его достоинства и недостатки. Но пока идет финансирование и проектная работа, хочу поделиться с Вами информацией, что же такое тепловой насос.

Тепловой насос. Применение

В настоящее время тепловые насосы постепенно вытесняют газовые и жидкотопливные системы отопления, заменяя ископаемое топливо. Что, безусловно, уменьшает эмиссию углекислого газа, тем самым, снижая общий уровень глобального потепления. Благодаря высокому уровню энергоэффективности, тепловые насосы активно занимают положение лидера среди других систем отопления во многих развитых странах мира.

Тепловые насосы используются в промышленных, жилых и общественных отраслях. Основной принцип их применения подразумевает:

• отопление домов
• нагрев воды
• вентилирование помещений

Главные достоинства тепловых насосов — экономичность, повсеместность применения, экологичность, универсальность и безопасность.

Принцип работы теплового насоса

Принцип работы теплового насоса немного напоминает работу холодильника, правда слегка преобразованного.

У обоих имеются одинаковые детали:

• конденсатор
• компрессор
• дросселирующее устройство
• испаритель

Кроме того, абсолютно схож и сам цикл их работы. Разницу образуют лишь параметры настройки.

Работа холодильника заключается в выкачивании тепла наружу, а тепловой насос работает в противоположном направлении. Черпая тепло с улицы или прямо из почвы, тепловой насос нагнетает тепло в помещение. Практически не ощущаемое тепло продуктов, помещенных в холодильник, выделяется потоком горячего воздуха, который отходит от трубчатой панели конденсатора (радиатора). Соответственно, если из холодильника вынуть испарительную камеру с трубками и закопать в землю, то получится не что иное, как тепловой насос.

Принцип работы теплового насоса подразумевает процесс, основанный на выделении тепла из грунта (t ≈ +8°С), с помощью теплообмена между трех контуров: рассольный (земляной), отопительный и контур теплового насоса.

Чтобы проще сориентироваться во всем вышесказанном, давайте рассмотри схему теплового насоса.

Схема теплового насоса

Схема самого теплового насоса представляет собой устройство, в котором температура преобразовывается с +8°С до +75°С. И состоит он из следующих деталей:

• компрессор
• теплообменник передачи тепла земли внутреннему контуру
• теплообменник передачи тепла внутреннего контура системе отопления
• дроссельное устройство для снижения давления
• контур отопления
• земляной зонд и рассольный контур

По принципу работы различают два вида тепловых насосов:

• компрессионные
• абсорбционные

Компрессионные насосы работают за счет только электроэнергии, а абсорбционные дополнительно могут использовать еще и тепло.

Успех от использования теплового насоса напрямую зависит от источника тепла и способа обогрева помещения (водой или воздухом). Сам аппарат работает между двумя тепловыми контурами: нагревающим (на входе) и отопительным (на выходе).

По виду носителя тепла во входных и выходных контурах, чаще всего, используются: «вода-вода», «грунт-вода», «воздух-вода».

Прежде чем выбрать тот или иной тип теплового насоса следует учесть ряд особенностей каждого.

Тепловой насос «грунт-вода»

Грунт – самый универсальный источник рассеянного тепла, способный отдавать тепло круглый год. Необходимое количество энергии, взятое теплообменником (заглубленным в землю) аккумулируется в носителе, который подается насосом в испаритель. После чего, носитель возвращается обратно за следующей порцией энергии. Переносчиком энергии используют так называемый «рассол» (экологически безвредная жидкость). Существуют и другие схемы сбора тепла, но эта является самой популярной.

В этой схеме используются два типа теплообменников: горизонтальный и вертикальный коллекторы.

Горизонтальный коллектор имеет вид длинной трубы, уложенной под грунтом в горизонтальном положении. Преимуществом его служит универсальность и простота установки.

Вертикальные коллекторы образуют собой целую систему длинных труб, опущенные глубоко под в землю в вертикальном, соответственно, положении. Данный вид коллектора занимает небольшой участок земли, но требует немалых вложений в бурильные работы.

Тепловой насос «вода-вода»

Источником тепла для таких насосов служат поверхностные или почвенные воды, а также сбросовая вода от технологических установок. Эта техника наилучшим образом подходит в основном для применения в промышленных отраслях.

Для частных лиц установка такого теплого насоса будет крайне проблематична не только в плане материальных затрат, но и из-за сбора всевозможных разрешений сопутствующих инстанций.

Тепловой насос «воздух-вода»

Благодаря своей универсальности применения в климатических условиях России данные насосы занимают второе место. Выбор их хорош тем, что они дешевые и не требуют прокладки труб.

Единственным, но довольно существенным недостатком их является то, что в морозную погоду они не смогут забрать много тепла. Кроме того, в холодную погоду у насосов «воздух-вода» значительно падает мощность. Однако, их применение широко используется в системах вентиляции жилых помещений. Более того, некоторые модели таких тепловых насосов способны использовать тепло отточного воздуха помещений.

Особо важной особенностью тепловых насосов является индивидуальный характер для каждого потребителя, заключающийся в выборе наиболее подходящего стабильного источника энергии, коэффициента преобразования и окупаемости.

P.S. На этом статью на тему тепловой насос я заканчиваю. Буду следить за работой проектантов и держать Вас в курсе всех дел по установке теплового насоса на нашем участке. Подписывайтесь на новые статьи. И еще, вопрос финансирования данной установки проходит процесс утверждения у директора. Как только подпись его будет стоять на техническом задании, то сразу начнутся работы по проектированию.