Статьи

Почему тепловым насосам необходимо низкотемпературное отопление?

Производители и продавцы тепловых насосов настойчиво рекомендуют выбирать низкотемпературные системы отопления для работы с их продукцией. Таковыми является система водяного отопления «теплый пол» и система воздушного отопления.

Причина таких рекомендаций понятна не всем покупателям. Ведь разница температур на входе и выходе современной радиаторной системы отопления может быть минимальна. То есть, подав в радиатор двухтрубной системы теплоноситель с температурой 55 °С, на выходе получим, например, 45 °С. Дельта температуры теплоносителя в системе «теплый пол» не намного меньше. В чем же причина?

Все дело в особенности работы компрессора теплового насоса. Рассмотрим такой пример. Всем известно, что каждая машина имеет золотую средину в соотношении скорость/потребление топлива. Как правило это 90-100 км/час в зависимости от марки и типа автомобиля. То же и с компрессором: максимальный эффект мы получим тогда, когда будем нагревать теплоноситель на 30 °С. Это относится ко всем типам компрессоров всех производителей.

Как использовать эту золотую середину на практике? Поскольку теплоноситель с геотермального коллектора или открытой водяной системы имеет температуру от 5 до 10 °С, то, следовательно, максимально экономной будет система отопления, в которой теплоноситель будет иметь температуру 35—40 °С.

А это — системы «теплый пол» и воздушное отопление, в которых теплоноситель не должен быть выше 35 °С по медицинских и строительных нормах.

| Комментарии (0) | Подробнее

Грунтовые и воздушные системы

Различают вертикальные и горизонтальные грунтовые системы.

Горизонтальные земляные коллекторы используют солнечную энергию, которая накапливается в верхних слоях грунта. Температура почвы остается на довольно высоком уровне даже в холодные зимние дни. По трубам коллектора, опущенного на определенную глубину, перетекает незамерзающая жидкость, соответствующая экологическим требованиям, которая передает полученное тепло к испарителю теплового насоса. Существуют разные методы использования энергии почвы:

1) Горизонтальный коллектор применяется, если есть достаточно территории и располагается на глубине около 1,2м.

2) Траншейный коллектор претендует на меньшее пространство. Потребуется приблизительно в 1-1,5 раза больше территории, чем обогреваемое пространство.

| Комментарии (0) | Подробнее

Конструкции с источником вода

В тепловых насосах с водяными источниками тепла (реки, озера, моря) используется накопленная энергия солнца. Эта энергия является идеальным источником для тепловых насосов, так как она поступает непрерывно, хотя и является менее доступной, чем воздух. Температура воды в незамерзающих водоемах не опускается ниже 4°С, а артезианская вода имеет почти постоянную температуру 10°С. Учитывая, что при отборе тепла воду нельзя охлаждать ниже 0°С, перепад температуры на теплообменнике составляет несколько градусов. При этом для отбора необходимого количества тепла требуется увеличивать расход воды.

Контур отбора тепла из водоема может быть открытым или закрытым. В первом случае вода из водоема перекачивается через охладитель, охлаждается и возвращается в водоем. Такая система требует фильтрации подаваемой в охладитель воды и периодической чистки теплообменника. Закрытый контур укладывается на дно водоема. Ориентировочное значение тепловой мощности на 1 м трубопровода закрытого контура составляет порядка 30 Вт [2]. То есть для получения 10 кВт тепла контур должен иметь длину 300 м. Для того, чтобы контур не всплывал, на 1 погонный метр необходимо устанавливать груз около 5 кг.

Если на необходимой глубине доступны грунтовые воды, то используется тепловой насос «вода-вода» или «вода-воздух». Благодаря высокой теплоемкости воды, эффективность системы будет очень высока. Стабильная температура грунтовых вод около +8°C - +12°C гарантирует оптимальный источник низкопотенциального тепла. Грунтовые воды перекачиваются из одной скважины в тепловой насос, отдают там тепло, а оттуда перетекают в другую скважину (сливную), удаленную на определенное расстояние.

| Комментарии (0) | Подробнее

Виды тепловых насосов

Существует несколько видов тепловых насосов. Отличие заключается в источнике низкопотенциального тепла и в системе отопления.
Тепловые насосы подразделяют по принципу действия (компрессорные, абсорбционные) и по типу цепи передачи «источник-потребитель тепла». Различают следующие тепловые насосы: воздух-воздух, воздух-вода, вода-воздух, вода-вода, грунт-воздух, грунт-вода, где первым указывается источник тепла.

Типовая схема гидравлического теплового насоса приведена на рис. 1.

| Комментарии (0) | Подробнее

Тепловой насос - альтернатива газовому отоплению

Одной из альтернатив замены газа при отоплении домов является употребление тепла, которое имеется на нашей планете. Солнце - самый мощный источник энергии на Земле. Оно нагревает воздух, воду, земную поверхность и глубины. И до 60% отопительной энергии можно получить бесплатно от природы. Учеными был спроектирован тепловой насос, который и извлекает эту накопленную солнечную энергию. Используя тепло, рассеянное в окружающей среде (в земле, воде, воздухе), тепловой насос обладает поразительной эффективностью: затратив 1 кВт электроэнергии в приводе насоса, можно получить 3-4, а часто и до 5-6 кВт тепловой энергии, срок службы до капремонта теплонасоса - 15-20 лет.

В западных странах толчком к массовому внедрению теплонасосов послужила цепочка энергетических кризисов 70-х - начала 80-х годов. Но безусловным лидером в применении тепловых насосов является Швеция. Эффектным образцом служит теплонасосная станция мощностью 320МВт в Стокгольме. В качестве источника тепла используется вода Балтийского моря температурой +4°С, охлаждающаяся до +2°С. Летом температура увеличивается, а с ней и эффективность станции. Станция располагается на 6 причаленных к берегу баржах.

В США , к примеру, более 30% жилых домов и административных зданий оборудованы тепловыми насосами.

| Комментарии (0) | Подробнее