Потребителей чрезвычайно привлекает тот факт, что тепловые насосы избавлены от большинства недостатков централизованного теплоснабжения – так, в отличие от газовых котлов, а также котлов на жидком и твердом топливе, они характеризуются отличными показателями экономичности работы (благодаря уникальному принципу действия – см. ниже), вследствие чего ежемесячные расходы уменьшаются от 2-х до 10-и раз. Кроме того, тепловые насосы имеют длительный срок службы до капитального ремонта (до 15 - 25 отопительных сезонов) и работают полностью в автоматическом режиме. Поэтому наиболее оправдано их применение в энергоэффективных экодомах.
Современные тепловые насосы многофункциональны – они используются для отопления, охлаждения зданий, подготовки горячей воды, а также вентиляции зданий с утилизацией тепла отработанного воздуха. Примерно три четверти энергии, необходимой для этих целей, тепловой насос берет из окружающей среды, оставшаяся часть покрывается электрическим током, необходимым для работы компрессора теплового насоса.
Довольно часто в специализированной литературе можно встретить утверждение, что тепловой насос – это слегка преобразованный холодильник. И это на самом деле так, ведь в обоих агрегатах присутствуют испаритель, компрессор, конденсатор и дросселирующее устройство. Цикл работы у холодильника и насоса абсолютно одинаков, разнятся только параметры настройки. Даже внешне, по размерам и форме, они похожи друг на друга.
Холодильник работает, выкачивая тепло наружу; тепловой насос работает по такому же принципу, только наоборот – он нагнетает тепло с улицы или из почвы в вашу гостиную. В холодильнике почти не ощущаемое тепло продуктов в конечном итоге выделяется в виде довольно горячего потока воздуха, отходящего от трубчатой панели конденсатора («радиатор» на задней стенке). Поэтому если из холодильника вытащить испарительную камеру (с трубами) и закопать в землю, мы получим тот же тепловой насос, который будет обогревать комнату теплым воздухом. А если конденсатор холодильника омывать водой, то ее (нагретую) можно использовать в радиаторах отопления.
Схематично тепловой насос можно представить в виде системы из трех замкнутых контуров: в первом, внешнем, циркулирует теплоотдатчик (теплоноситель, собирающий тепло окружающей среды), во втором — хладагент (вещество, которое испаряется, отбирая тепло у теплоотдатчика, и впоследствии конденсируется, отдавая тепло теплоприемнику), в третьем — теплоприемник (вода в системах отопления и горячего водоснабжения здания).
Внешний контур (коллектор) представляет собой уложенный в землю или в воду полиэтиленовый трубопровод, в котором циркулирует незамерзающая жидкость – антифриз. Как упоминалось ранее, источником низкопотенциального тепла может служить грунт, скальная порода, озеро, река, море и даже выход теплого воздуха из системы вентиляции какого-либо промышленного предприятия – лишь бы его температура была выше 1°С.
Во второй (внутренний) контур, где циркулирует хладагент, как и в бытовом холодильнике, встроены аппараты-теплообменники – испаритель и конденсатор, а также устройства, которые меняют давление хладагента – распыляющий его в жидкой фазе дроссель (узкое калиброванное отверстие) и сжимающий его уже в газообразном состоянии компрессор.
Рабочий цикл выглядит так. Жидкий хладагент продавливается через дроссель, его давление падает, и он поступает в испаритель, где вскипает, отбирая тепло, поставляемое коллектором из окружающей среды. Далее газ, в который превратился хладагент, всасывается в компрессор, сжимается и выталкивается в конденсатор. Конденсатор является теплоотдающим узлом теплонасоса: здесь тепло принимается водой в системе отопительного контура. При этом газ охлаждается и сгущается в жидкость, чтобы вновь подвергнуться разряжению в расширительном вентиле и вернуться в испаритель. После этого рабочий цикл начинается сначала.
Тепловой насос обладает следующими преимуществами:
Экономичность.
Системы с тепловыми насосами экономят средства, потраченные на обслуживание и в эксплуатацию. В то время как начальная цена системы может быть несколько выше, чем газового котла или центральной системы кондиционирования, это не мешает домовладельцу экономить деньги в дальнейшем процессе эксплуатации.
Система исключительно долговечна и прослужит от 25-и до 50-и лет без особого внимания к себе. Она согреет вас холодной зимой, принесет прохладу жарким летом (благодаря принципу реверсивности – см. ниже), и круглый год будет снабжать вас горячей водой для ванны, сауны и даже бассейна. Вопрос климата будет решен полностью, так как отпадает необходимость обслуживания, заправки фреоном и сложности с запуском, что присуще котлам и кондиционерам.
Повсеместность применения.
Источник рассеянного тепла можно обнаружить в любом уголке планеты. Земля и воздух найдутся и на самом заброшенном участке, вдали от газовых магистралей и линий электропередач – везде этот агрегат раздобудет для себя «пищу», и вы больше не будете зависеть от капризов погоды, поставщиков дизельного топлива или падения давления газа в сети.
Экологичность.
Использование тепловых насосов – это экологически чистый метод отопления и кондиционирования, так как здесь используется возобновляемая Солнцем тепловая энергия Земли.
Известно, что почти 40 % всей эмиссии двуокиси углерода – это результат использования энергии для отопления, кондиционирования и обеспечения потребности населения в горячей воде, что почти сопоставимо с уровнем вреда, приносимым выбросом в атмосферу выхлопных автомобильных газов. Тепловые насосы представляют собой механизмы, работающие на источнике нетрадиционной энергии, что позволяет примерно на 60% уменьшить выброс в атмосферу двуокиси углерода.
Надежность и долговечность систем.
Тепловые насосы содержат небольшое количество механических компонентов, и, если учесть, что компрессорные системы обычно характеризуются довольно большим сроком эксплуатации, то такие системы долговечны и высоко надежны. Подземный трубопровод (петля из полимерных труб), используемый в системе, имеет срок службы более 50-и лет, да и сама система будет верой и правдой служить вам от 20-и до 30-и лет, и даже больше.
Универсальность.
Тепловые насосы обладают свойством обратимости (реверсивности) – иными словами, они умеют «отбирать» тепло из воздуха в помещении, охлаждая его. Летом избыточную энергию иногда отводят на подогрев бассейна.
Безопасность.
Эти агрегаты практически взрыво- и пожаробезопасны. Нет топлива и открытого огня, никаких вытяжных труб, отсутствуют опасные газы или смеси – таким образом, взрываться здесь просто нечему. Ни одна деталь не нагревается до температур, способных вызвать воспламенение горючих материалов. Остановки агрегата не приводят к его поломкам или замерзанию жидкостей. В сущности, тепловой насос опасен не более чем холодильник.
А при том как вы собираетесь сливать 15 кубов в час, вообще песня.Сначало на теплообменник выходящая с водой из скважины, а потом выходящую в теплообменник до +2гр охлаждать.