Процесс функционирования теплового насоса можно представить себе на примере обратного цикла работы холодильного устройства. Тепловой насос (далее ТН) забирает тепло из определенной части пространства (к примеру, из воздуха, расположенного с наружной части помещения) и повышает его температуру за счет компрессора, в котором происходит процесс сжатия теплоносителя. Далее происходит поставка тепла с высоким потенциалом в помещение.
В 2016 году ВРУ утвердила поправки к Закону «Об альтернативных источниках энергии». Согласно обновленному документу, ТН стали относиться к приборам, которые используют ВИЭ. Парламентарии причислили к возобновляемым источникам энергию земли, воды и воздуха.
Существует одна выдающаяся особенность в функционировании ТН – его эффективность повышается при увеличении разницы в температурных показателях источника тепловой энергии и потребителя тепла в готовом виде. Тепловые насосы применяют в отопительных системах с низкими температурами. Продуктивность работы насоса выше при условии, что температура теплоносителя составляет 35-55 градусов Цельсия.
Следует отметить, что ТН имеет возможность брать тепловую энергию из различных источников – воды, земли, воздуха. Когда помещению требуется понижение температуры в знойное время года, то запускается противоположный процесс. В ходе охлаждения поток тепла направляется обратно и попадает в воздух, землю или воду. Реверсивный ТН способен работать универсально, то есть зимой нагревать помещение, а летом охлаждать его.
В низкотемпературных системах обогрева не применяют радиаторы. Больше всего для удачного обогрева помещения в данных условиях подходят поверхностные системы отопления (теплый пол, теплый плинтус и т.п.). Кроме того, в тандеме с тепловым насосом отлично проявили себя воздушные отопительные системы с фэнкойлами.
В вопросах продуктивности ТН существует понятие «коэффициента преобразования». Когда тепловые насосы только начали вводиться в реальную работу, инженеры всего мира вели гонку на создание прибора с высоким коэффициентом. Этот показатель наглядно указывает на количество потребленной насосом энергии и объем выработанной тепловой энергии. Если коэффициент преобразования ТН имеет показатель 4, то это означает, что устройство производит в 4 раза больше тепла, чем поглощает электроэнергии для полноценного функционирования.
Следует отметить следующую закономерность в работе ТН – чем больше нагрета вода, которая используется в качестве теплоносителя, тем ниже продуктивность насоса. При этом, чем выше температурный показатель имеет источник тепла, тем продуктивность выше. К примеру, если температура источника тепла поднимется от -20 до +7 градусов Цельсия, то коэффициент преобразования ТН поднимется с 2 до 4.
Выделяют следующие разновидности ТН в зависимости от среды получения тепла:
— грунтовый (получает тепловую энергию из земли);
— водяной (получает энергию из открытых водоемов или подземных водяных горизонтов);
— воздушный (получает тепло из воздуха).
Воздушный тепловой насос берет энергию из внешней среды (воздух), поэтому продуктивность его работы тесно связана с температурой окружающей среды. Если температура на улице слишком низкая, то эффективность работы насоса снижается и его использование становится нерациональным. Низкая температура теплоносителя на входе не дает возможности нагреть воду до необходимой отметки с минимальными затратами электроэнергии. То же самое происходит при охлаждении помещения в условиях слишком высокой температуры на улице. Для каждого ТН существует установленный производителем диапазон оптимальных температур. При установке такого оборудования следует обратить внимание на данный пункт и сопоставить его с температурными условиями вашего региона.
