Чтобы с успехом использовать тепло окружающей среды для отопления дома, лучшим с точки зрения энергоэффективности считается тепловой насос. Принцип его действия достаточно прост.
Продумывая устройство горячего водоснабжения и отопления частного дома, порой заходишь в тупик. Особенно это касается нужного энергоносителя. Хорошо, когда рядом проведен газопровод, тогда достаточно оформить газификацию дома, и можно наслаждаться теплом. Хуже, когда газ доступен только в баллонах. Переходить на отопление традиционными дровами и углем – достаточно хлопотно и дорого, учитывая цену угля, а греться с помощью электричества – тоже недешево и расточительно. К счастью, разработки в сфере новых источников энергии уже вполне доступны для обычных людей. Подобные технологии могут извлекать тепло из воды, земли и даже воздуха. К таким устройствам и относится тепловой насос.
Принцип работы теплового насоса
Этот прибор сочетает в себе и котел для отопления, и источник горячей воды, и кондиционер. В отличие от других генераторов тепла, в тепловом насосе возобновляемая низкотемпературная энергия окружающей среды может использоваться для нагрева воды и отопления. Это устройство способно «добывать» рассеянную энергию солнца из воздуха.
Любой тепловой насос имеет следующий принцип работы: это тот же холодильник, только наоборот. Последний переносит тепло на радиатор из внутренней камеры и именно поэтому внутри него всегда холодно. Тепловой насос переносит рассеянное тепло в дом из окружающей среды. На этот процесс уходит практически 80 процентов мощности прибора.
Для отопления дома применяется 3 разновидности устройств, которые отличаются видом теплоносителя.
Насос, работающий по принципу «воздух-вода». Тепло извлекается из воздуха с помощью вентиляторов и испарителя.
«Вода-вода». В качестве теплоисточника используются грунтовые воды, но если есть водоем на участке, то тепло можно получать и из него. Вначале энергия утилизируется в тепловом насосе, потом охлажденная жидкость поступает обратно через поглощающую скважину.
«Грунт-вода». Название подсказывает, что грунт используется как теплоисточник. С помощью зондов или коллекторов извлекается тепло, которое потом перемещается к тепловому насосу. Далее энергия поступает в отопительную систему. Если у вас маленький земельный участок, то лучше всего применять зонды, а если площадь большая, то подойдут коллекторы, однако их нужно устанавливать ниже того уровня, где промерзает грунт.
Как устроен тепловой насос?
Помимо теплового насоса, система отопления дома состоит из устройства распределения тепла и устройства забора. А сам прибор включает в себя следующие части: компрессор, питание (от сети), испаритель, конденсатор, дроссельный клапан.
В холодильнике продукты питания отдают тепло, которое нагревается хладагентом, поступающим по трубам. После этого оно передается на заднюю стенку. А в тепловом насосе именно это тепло и применяется для нагрева теплоносителя.
Потребление электричества у этого устройства значительно меньше, чем у стандартного электрокотла. Например, при потреблении 1 кВт насос вырабатывает целых 4 кВт тепловой энергии. Высокий КПД явно ощутим.
Преимущества теплового насоса
У прибора масса преимуществ перед традиционными отопительными устройствами.
Экономичность – сравнительно небольшое потребление электроэнергии, которое возможно благодаря очень высокому КПД (порой он доходит до 80 процентов), что позволяет получать от 3 до 8 кВт тепловой энергии всего лишь на 1 кВт мощности. После охлаждения на выходе аппарат может выдавать до 2,5 кВт мощности.
Безопасность использования. Тепловой насос не выделяет сажи, выхлопа, отсутствует открытое пламя, не может быть никакой утечки газа, разлива мазута, запаха солярки. Все это создает благоприятные условия применения этого устройства.
Из этого вытекает экологичность теплового насоса. Выбросы CO2 в атмосферу значительно сокращаются. При использовании потенциальной тепловой энергии для окружающей среды применяется до 2 раз меньше первичной энергии, чем во время сжигания топлива.
Комфортная работа прибора. Насос функционирует бесшумно (точно не громче холодильника!).
Наличие многозонального климатического контроля и погодозависимой автоматики расширяет возможности прибора.
Надежность. Тепловой насос не зависит от перебоев электроэнергии, поставки топлива и его качества, в его устройстве насчитывается не так уж и много подвижных частей.
Универсальность. Вид используемой энергии может быть тепловой или электрический.
Совместимость теплового насоса с любой циркуляционной системой отопления.
Благодаря современному дизайну он может устанавливаться в любых помещениях.
Долговечность – срок службы аппарата достигает 20-25 лет.
Эти характеристики дают возможность устанавливать своими руками тепловые насосы в любом помещении. С их помощью осуществляется теплоснабжение городских комплексов и объектов, расположенных далеко от инженерных коммуникаций. Это может быть дачный поселок, АЗС на объездной трассе и т.д. Таким образом, прибор успешно применяется и в промышленном, и в частном строительстве.
Выводы
Таким образом, тепловой насос – это современный вид оборудования для отопления и кондиционирования помещений. Пока он не особо прижился среди широких слоев населения России из-за высокой стоимости, однако затраты оправдываются со временем, и вполне возможно, что прибор вскоре вытеснит традиционные электрические котлы и обогреватели, потребляющие слишком много электроэнергии.
