03.10.2022
В условиях общего энергетического кризиса и постоянного роста тарифов на электроэнергию и отопление, альтернативные источники энергии стремительно набирают популярность. В этом плане, неплохо себя зарекомендовали тепловые насосы.
Принцип работы таких агрегатов строится на том, что они забирают энергию от источника с низкой температурой, и поставляют её потребителю с более высоким температурным значением. В качестве примера можно привести сплит-системы. Когда эти устройства работают на обогрев, они втягивают холодный воздух с улицы, нагревают его до заданной температуры и обогревают помещение. Выгода в том, что потратив 1 киловатт электроэнергии на работу «сплитки», пользователь получает 2 КВт тепла, которого хватит чтобы прогреть помещение площадью до 40 м2. Тепловые насосы работают по аналогичному принципу, но в отличие от сплит-систем, могут обеспечивать дома теплом и горячей водой. Познакомимся с этими устройствами более детально.
Как это работает
Основывается принцип действия теплового насоса на способности поглощения или отдачи тепла веществом, при изменении его агрегатного состояния. Если взять это за основу, такие устройства напоминают обыкновенный холодильник. Схема тепловых насосов трёхконтурная, и работает данная система по такому принципу:
- Хладагент (любая не замерзающая жидкость) отбирает тепловую энергию у источника: грунт или подземные воды;
- Жидкость из первичного контура, передаёт тепловую энергию хладагенту вторичного контура, который при нагревании испаряется, переходя в газообразное состояние;
- Газ сжимается компрессором, что значительно повышает его температуру;
- Температура передаётся теплоносителю, который идёт в систему отопления и водоснабжения дома;
- Отдав избыток тепла, хладагент остывает, поступает в охлаждающую камеру, и рабочий цикл насоса повторяется.
Температура хладагента на входе в компрессорную камеру обычно варьируется в пределах +6/+10 градусов, на выходе, это значение повышается до +60. В теории, коэффициент полезного действия таких агрегатов может достигать 600%, при этом электроэнергия тратится только на работу компрессорной установки.
Разновидности
Тепловые насосы условно разделяются на две большие группы: компрессионного и абсорбционного типа. В каждой из этих категорий, оборудование подразделяется на три разновидности, по способу получения тепла:
- Грунтовые – получают тепловую энергию из недр земли: геотермальный зонд или горизонтальный коллектор, расположенные ниже точки промерзания;
- Водные – получают энергию от грунтовых вод, расположенных на глубине около 40 метров, отличаются высокой стабильностью и эффективностью;
- Воздушные – получают энергию из окружающей среды, но эффективно работают только в регионах с умеренным климатом, с зимней температурой не ниже -15 градусов.
Используются тепловые насосы в частном секторе и промышленных целях. Затраты на установку оборудования обычно окупаются в течение 3-4 лет, срок эксплуатации – до 20 лет, при условии своевременного обслуживания и ремонта.
