ТЕПЛОВОЙ НАСОС обеспечивает отопление и кондиционирование,
нагревает воду для бытовых нужд и сохраняет энергию
Основное отличие от всех остальных источников тепла заключается в исключительной возможности использовать возобновляемую низкотемпературную энергию окружающей среды на нужды отопления и нагрева воды. Эти устройства называют "тепловыми насосами", поскольку они позволяют как бы "перекачивать" тепло из низкотемпературного источника в высокотемпературный.
На первый взгляд такая передача тепла невозможна, ибо мы привыкли к тому, что в окружающей нас природе тепло распространяется только от более нагретого тела к менее нагретому. Казалось бы, что тепловой насос - это техническая диковинка. На самом деле с тепловыми насосами знаком даже каждый ребенок, ибо обычный домашний холодильник - это тоже тепловой насос. Он выкачивает тепло из морозильной камеры и отдает его трубчатой решетке - радиатору за задней стенкой холодильника, которая от этого становится теплой и даже горячей. Охлаждая морозильную камеру, холодильник согревает комнату, в которой установлен, так что при холодной погоде домашний холодильник служит еще дополнительным источником тепла для комнаты. А вот если морозильную камеру холодильника погрузить в реку, то холодильник начнет охлаждать воду реки, омывающую морозильную камеру.
Так наш холодильник, предназначавшийся для охлаждения продуктов в морозильной камере, превращается в тепловой насос, согревающий комнату теплом реки даже зимой, когда река покрыта льдом. В качестве "реки" могут выступать грунтовые воды, или энергию можно "выкачивать" из окружающего, либо удаляемого из помещения, воздуха. Можно использовать также тепло грунта, если "поместить" холодильную камеру в землю.
При производстве тепла теплонасос 70-80 % энергии получает из окружающей среды.
Принцип работы теплового насоса
Принцип работы теплового насоса, как уже отмечалось, аналогичен принципу действия холодильника. У обоих есть испаритель, компрессор, конденсатор и дросселирующее устройство. Цикл работы у холодильника и теплового насоса абсолютно одинаков, а разнятся только параметры настройки. Фреон подбирается такой, чтобы мог закипать даже при минусовой температуре. Поэтому, даже когда совсем холодную воду прогоняют через каналы испарителя, жидкий фреон все равно испаряется. Далее пар втягивается в компрессор, где сжимается. При этом его температура сильно увеличивается (до 90-100градусов). Затем, горячий и сжатый фреон направляется в теплообменник конденсатора, охлаждаемый водой или воздухом. На холодных поверхностях пар конденсируется, превращаясь в жидкость, а его тепло передается охлаждающей среде. Воду используют в системе отопления или горячего водоснабжения, а фреон, теперь снова жидкий, направляется на дросселирующий вентиль, проходя через который он теряет давление и температуру, а затем опять возвращается в испаритель. Цикл завершился, и будет автоматически повторяться, пока работает компрессор.
1.Земляной контур.
2.Испаритель.
3.Компрессор.
4.Конденсатор.
5.Дроссельный вентиль.
6.Система отопления, горячего водоснабжения. В летний период можно использовать холод земляного контура (t=10°C) для охлаждения помещения.
Объекты где устанвлен тепловой насос IVT:
1. Мотель «3 версты». Находится на 27 км трассы Киев-Житомир. Отапливаемая площадь: 1300 м2. Мощность установленных тепловых насосов: 80 кВт.
2. Школа в смт. Заречное (Ровенская область) оборудована воздушными тепловыми насосами. Отапливаемая площадь: 2700 м2. Мощность установленных тепловых насосов: 102 кВт.
3. Коттедж площадью 260 м2. Источник тепла - поверхностные слои грунта и вентиляционный воздух. Мощность установленого теплового насоса: 11 кВт.
4. Коттедж в Киеве площадью 300 м2. Источник тепла - грунтовые скважины. Мощность установленого теплового насоса: 17 кВт.
5. Коттедж в Днепропетровской области площадью 500 м2. Источник тепла - грунтовые скважины. Мощность установленого теплового насоса: 17 кВт.
6. Гостиница «Ольвия» в пгт Затока (Одесская область) площадью 600 м2. Источник тепла - водозаборная скважины. Мощность установленого теплового насоса: 17 кВт.
7. Котедж под Васильковом площадью 650 м2. Источник тепла - озеро. Мощность установленого теплового насоса: два тепловых насоса по 17 кВт.
Тепловой насос позволяет использовать энергоносители, полученные из земной почвы, для отопления и получения горячей воды.
Тепловые насосы достаточно длительное время с успехом используются за рубежом, а в настоящее время находят все более широкое применение и в Украине. Массовое производство тепловых насосов налажено во многих развитых странах, в том числе в Германии, где одним из ведущих производителей данной техники является фирма «Вайллант».Согласно данным Немецкой ассоциации тепловых насосов (Bundesverband Wаеrmepump - BWP) количество этой техники составляет примерно 1/20 от общего числа отопительных систем, устанавливаемых в настоящее время в Германии. Эксперты полагают, что в целом, доля тепловых насосов в новых зданиях через 10 лет должна достичь 10%, вследствие того, что несмотря на значительную дороговизну тепловых насосов, по сравнению с традиционной отопительной техникой, в эксплуатации они, по крайней мере, втрое дешевле. Дело в том, что тепловые насосы 75% энергии получают из окружающей среды. Электричество необходимо лишь для питания теплового насоса, его компрессора и циркуляционных насосов. Например, при затратах 1 кВт электроэнергии в единицу времени для работы теплового насоса, в зависимости от режима работы и условий эксплуатации, тепловой насос производит до 3-4 кВт тепловой энергии. Тепловые насосы делает домовладельцев независимыми от постоянно растущих цен на нефть и газ.
Принцип работы теплового насоса чрезвычайно прост. Тепловые насосы берут энергию с низким потенциалом из грунта, водоемов или окружающего воздуха и преобразуют её в высокотемпературную энергию для отопления и горячего водоснабжения жилых и производственных помещений. Принцип действия теплового насоса аналогичен принципу действия холодильника, разница лишь в том, что тепловой насос аккумулирует зимой тепло, а летом холод. Тепловой насос имеет четыре основных элемента: испаритель, компрессор, конденсатор и сбросной клапан. В испаритель поступает соляной раствор нагретый землей до +3°С и разогревает хладагент (фреон), циркулирующий в холодильном контуре, с -6°С до -2°С хладагент закипает и испаряется. Полученный пар затягивается в компрессор, сжимается до 26 атмосфер, что приводит к повышению температуры хладагента до 65°С. Эта температура передается через теплообменник конденсатора отопительной жидкости, хладагент охлаждается и поступает в сбросной клапан где происходит сброс давления, хладагент резко охлаждается до -6°С преобразуясь в жидкость и поступает обратно в испаритель - цикл замыкается.
Vaillant Geotherm plus VWS 102/2. Стоит около 9 000 евро и обладает высоким качеством при низких эксплуатационных расходах.
