Альтеранивные источники тепловой энергии - тепловые насосы

20 дек 2022

#Статьи

Тепловой насос это актуальный и современный источник тепловой энергии, позволяющий не зависеть от основных энергоресурсов, он используется для отопления, горячего водоснабжения, кондиционирования помещений. В отличие от других теплогенераторов, тепловые насосы используют энергию «окружающей среды».

Для установки теплового насоса потребуется ряд скважин в земле. Специальная вертикальная система трубопроводов доставляет низкопотенциальную теплоту к насосу, а он её уже преобразует в более высокие показатели. При этом, в сравнении с теплогенераторами, работающими на электрической энергии, тепловой насос потребляет в четыре раза меньше мощности, а в сравнении с дизельными или газовыми источниками – не является пожароопасным (отсутствуют процессы горения и отходы). Несмотря на большие затраты при установке системы она может окупить себя в течении 3-5 лет.

Альтеранивные источники тепловой энергии - тепловые насосы.jpg

Источником энергии может стать любой носитель, имеющий тепло 1 градус Цельсия и выше, доступный в зимнее время года, это может быть вода, грунт, скальная порода. Для теплового насоса не имеет значения размер отопляемой площади или назначение помещения, это может быть и жилой дом, и производственный корпус, установить его можно уже в готовое помещение с работающей системой отопления для сокращения расходов. Тепловой насос хорошо используется вместе с системой теплого пола. Такая система может функционировать круглогодично.

ИСТОЧНИКИ ТЕПЛА

При использовании в качестве источника тепла скалистой породы трубопровод опускается в скважину. Возможно, несколько неглубоких скважин будет более выгодным решением. Для предварительных расчетов используется следующее соотношение – 50-60 Вт тепловой энергии на 1 метр скважины. То есть, из расчета установки теплового насоса на 10 кВт необходима скважина глубиной 170 метров.

Укладка контура в землю является наиболее простым решением, желательно использовать участок с влажным грунтом. Использование сухого грунта тоже возможно, но это приводит к увеличению длины контура. Удельная тепловая мощность уложенного в землю трубопровода - 20-30 Вт/м. Т.е. для установки теплового насоса производительностью 10 кВт достаточно 350-450 м теплового контура, для чего хватит участка 20 х 20 кв. м.

При использовании в качестве источника тепла воды озера или реки контур укладывается на дно.
Этот вариант является идеальным с любой точки зрения – «высокая» температура окружающей среды (температура воды в водоеме зимой всегда положительная), короткий внешний контур, высокий коэффициент преобразования энергии тепловым насосом. На 1 метр трубопровода приходится ориентировочно 30 Вт тепловой мощности. Таким образом, для установки теплового насоса производительностью 10 кВт необходимо уложить в озеро контур длинной 300 метров.

ИСТОЧНИКИ ТЕПЛА

Существует и специальная модель теплового насоса с воздушным теплообменником для получения тепловой энергии из воздуха. Его использование освобождает от необходимости бурить или копать.
Вместо этого вы получаете тепло из окружающего воздуха с помощью внешнего блока. Такая модель пригодится и для загородного дома - для работы системы горячего водоснабжения в летний период.

В Европе — это классическая система отопления, хотя в России она относится к явлению альтернативной энергетики. В настоящий момент разрабатываются новые технологии, позволяющие снизить себестоимость и срок установки тепловых насосов. Всё больше они становятся похожи на обычные бытовые приборы, как по размерам, так и по стоимости. В будущем, при прогнозировании увеличения стоимости энергоресурсов тепловые насосы могут стать одним из основных источников тепловой энергии и будут использоваться в каждом доме.