Питання економії електроенергії завжди було і буде актуальним для всіх. Зараз через постійне зростання цін на традиційну енергетику все більш популярними стають альтернативні джерела енергії. Сонячна батарея, вітрогенератор, тепловий насос? Що ж обрати? Ми живемо в ХХІ столітті і в світі з’явилося багато сучасних технологій, які дають можливість значно заощадити енергоресурси, особливо ця економія відчутна в світових масштабах. Установки дозволяють використовувати енергію вітру, сонця або землі для необхідних нам потреб, вони дуже популярні і постійно удосконалюються.
У довгостроковій перспективі енергія буде постійно дорожчати і потребуватиме вкладення коштів в сучасне обладнання, якке дозволить економити енергію і не буде робити згубний вплив на навколишнє середовище, це прерогатива розвитку всіх країн в найближчі роки.
Основні переваги теплових насосів і особливості їх експлуатації
Для отримання тепла за допомогою електроенергії в наш час найбільш доцільно використовувати тепловий насос. Справа в тому що така технологія дозволяє отримати з 1 кіловата електроенергії 2-3 кіловати тепла. Тобто тепловий насос має ККД перетворення електрики в тепло більше 1. Дехто скаже, що нонсенс! Порушення законів фізики! І буде не правий, оскільки ніяких фундаментальних законів фізики цей пристрій не порушує. Вся справа в тому що тепловий насос не самостійно нагріває теплоносій, а лише перерозподіляє теплову енергію. Він відбирає низькотемпературне тепло навколишнього повітря, ґрунту, ґрунтових вод або моря, концентрує його, тобто збільшує температуру до прийнятних нами значень після чого переносить тепло куди нам потрібно. Електрична енергія йому потрібна тільки для компенсації втрат тепла і для передачі енергії від тіл.
Сьогодні теплові насоси відбирають енергію з повітря, води і землі. Кожен спосіб має свої переваги і недоліки. Найменш витратним вважається тепловий насос, який працює за принципом «повітря-вода» або відбирає енергію з повітря, зараз такий тепловий насос присутній практично в кожній оселі – це звичайний кондиціонер. Перевага такого типу в дешевизні і швидкості монтажу. Але має і недолік теж досить істотний, а саме відсутність постійного джерела низькотемпературного тепла. Якщо на вулиці температура буде нижче – 7 градусів за Цельсієм, такий тепловий насос працювати не зможе, йому просто не буде звідки брати тепло.
Ось тому, якщо ви бажаєте опалювати свій будинок за допомогою електроенергії і задля економії хочете скористатися перевагами теплового насоса, то вам просто необхідно буде скористатися низькотемпературних теплом ґрунту, на глибині 4 метрів температура практично круглий рік дорівнює +8 за Цельсієм, а якщо поруч з вашим будинком присутня водойма, яка не промерзає до дна, то вам просто пощастило! Витрати на установку зовнішнього радіатора зменшаться в кілька разів.
У чому полягає відмінність між тепловим насосом і котлом на газі або рідкому паливі?
Під час використання котлів на газі або рідкому паливі необхідно постійно витрачати кошти на покупку палива, яке також доведеться десь зберігати і транспортувати до ділянки. Купуючи тепловий насос, ви витрачаєте свої гроші лише тільки один раз, плюс щомісячна оплата за електроенергію. Для котельні, де буде встановлено обладнання для дизельного і газового обладнання вам доведеться також передбачити місце для зберігання палива. При використанні теплового насоса, вам знадобиться лише 3-6 квадратних метрів. При використанні газових і дизельних котлів потрібно передбачити вентиляційну систему, тоді як в тепловому насосі нічого не спалюється, тому система вентиляції тут абсолютно не потрібна. Таким чином, тепловий насос не забруднює атмосферу і повітря навколо вас завжди чистий. Варто зауважити, що тепловий насос на відміну від дизельних або газових котлів абсолютно безпечний для будинку.
Але найбільша перевага перед іншими системами опалення – це можливість використанн установки в найвіддаленіших районах, навіть там, де постійно присутні проблеми з електроенергією. При роботі теплового котла потрібно третину електроенергії від потужності насоса, інша частина енергії береться з навколишнього середовища.
Основні принципи роботи теплового насоса
- Тепловий носій проходить по трубопроводу, який, наприклад, покладений в землі, тут він прогрівається на кілька градусів. Далі теплоносій проходить через тепловий насос, де при контакті з теплообмінником або випарником віддає йому тепло, отримане від землі.
- Внутрішня схема теплового насоса має холодоагент, він має низьку температуру закіпання, тому при його просуванні через випарник він переходить з рідини в газ, все це відбувається за умов низьких температур і низького тиску.
- Газ з випарника або теплообмінника направляється в компресор, тут він стискається, як результат температура його різко піднімається. Тепер уже прогрітий газ надходить до конденсатора (це вже – другий теплообмінник), де відбувається процес теплообміну між теплоносієм (вода в системі опалення) та гарячим газом. Після охолодження газ знову стає рідким. Після проходження хладагента через редукційний клапан знижується тиск, і він виходить у випарник, таким чином, процес заново повторюється по ланцюжку.
Теплові насоси досить затребувані не лише в зимову пору року, коли триває процес опалення. Так у весняно-літню пору року тепловий насос може виконувати абсолютно протилежну роль, тобто, охолоджувати приміщення, принцип роботи тут нічим не відрізняється від роботи при опаленні, відмінність тільки в тому, що тепло забирається з самого початку з повітря приміщення і далі передається до водойми або землі. Роботу теплового насоса можна легко порівняти з роботою звичайного холодильника або кондиціонера.Тепловий насос це – звичайний холодильник, просто інших розмірів і трохи видозмінений, який використовує в своїй роботі принцип машини Карно, але в зворотному напрямку.
