Вся Западная Европа, да и Америка тоже активно используют тепловые насосы в системах отопления частных домов. При этом в разных странах, например, в Германии выделяются определенные субсидии для тех, кто решил использовать подобную установку. Что касается России, то, само собой разумеется, никаких субсидий нам никто не выделяет, однако интерес к тепловым насосам есть.
На сегодняшний день система отопления, основой которой является тепловой насос, - это скорее экологически оправданный проект, нежели способ сэкономить, именно поэтому Запад так положительно настроен по отношению к нему.
Там думают на перспективу и во что бы то ни стало хотят заиметь максимальную независимость от невозобновляемых энергоресурсов, и тепловой насос, использующий энергию земли, воды и воздуха, прекрасно вписывается в эту схему. Благоприятствуют этому и погодные условия: особо суровых зим с морозами ниже -30° С там не бывает.
В России тепловые насосы чаще всего идут рука об руку с энергонезависимыми домами. В России существуют целые поселки, дома в которых черпают энергию (в том числе и электрическую) из возобновляемых природных источников: ветер, солнце, земля. Установка теплового насоса для некоторых регионов России, куда газовая магистраль доберется нескоро, - это возможность обеспечить комфортные условия жизни в зимний период, особенно это важно для тех, кто живет в сельской местности, а работает в городе и в течение дня не имеет возможности поддерживать твердотопливный котел в рабочем состоянии. Тепловой насос не требует дополнительного вмешательства в свою работу, по большому счету, на него можно не обращать внимания в течение всего срока службы: ни обслуживания, ни специального сервиса он не требует. Позволяя обогревать дома, обеспечивать их горячей водой, а летом - кондиционировать помещения.
Так что же представляют собой тепловые насосы?
Использование энергии воздуха
Воздушная теплонасосная установка собирает энергию, накопленную в окружающем воздухе. Данный вид тепловых насосов является наилучшим выбором для тех регионов, где среднегодовая температура удерживается в рамках 20° С.
В силу технических причин теплонасосные установки, использующие энергию, накопленную в воздухе, имеют серьезное ограничение в применении: минимальная температура наружного воздуха, при которой возможна их работа, составляет -20 С, при снижении температуры наружного воздуха до -30°С установка ступенями подключает электрические тэны, соответственно, коэффициент преобразования снижается. Таким образом, при температуре наружного воздуха ниже -20° С работает только электрический нагрев. А это тянет за собой дополнительные затраты на оплату электроэнергии.
Глубинная энергия земли (скважинный теплообменник)
При использовании в качестве источника тепла энергии подземных вод ситуация для холодных регионов значительно улучшается, однако возникает необходимость в бурении скважин. Необязательно использовать одну глубокую скважину, можно пробурить несколько неглубоких, более дешевых скважин, главное - получить общую расчетную глубину. Для предварительных расчетов можно принять следующее соотношение: на 1 м глубины скважины приходится 50-60 Вт тепловой энергии. Таким образом, для установки теплового насоса производительностью 10 кВт необходима скважина глубиной 170-200 м.
К тому же это идеальный вариант теплообменника, при котором возможно использование теплового насоса для кондиционирования.
Поверхностная энергия земли (горизонтальный теплообменник)
При использовании в качестве источника тепла участка земли трубопровод зарывается в землю на глубину промерзания грунта (выбирается для конкретного региона). Минимальное расстояние между соседними трубопроводами - 0,8-1,2 м. Специальной подготовки почвы, засыпок и т.д. не требуется. В то же время надо изучить грунты на участке. Предпочтения отдаются влажному грунту: идеально использование участков с близким залеганием грунтовых вод, в то же время и сухой грунт не является помехой, это приводит лишь к увеличению длины контура.
Ориентировочное значение тепловой мощности, приходящейся на 1 м трубопровода, 25-30 Вт. Таким образом, для установки теплового насоса мощностью 10 кВт необходим земляной контур длиной 333-400 м. Для укладки такого контура потребуется участок земли площадью около 400-600 м2 соответственно. При правильном расчете контур, уложенный в землю, не оказывает влияния на садовые насаждения, и участок может использоваться для выращивания культур точно так же, как и при отсутствии внешнего контура.
Энергия водоемов
При использовании в качестве источника тепла воды ближайшего водоема или реки контур укладывается на дно. Этот вариант является идеальным с любой точки зрения: короткий внешний контур, «высокая» температура окружающей среды (температура воды в водоеме зимой всегда положительная), высокий коэффициент преобразования энергии тепловым насосом. Главное условие - водоем должен быть проточным и достаточным по размерам. Ориентировочное значение тепловой мощности, приходящейся на 1 м трубопровода, 30 Вт.
Таким образом, для установки теплового насоса производительностью 10 кВт необходимо уложить в озеро контур длиной 333 м.
Для того чтобы трубопровод не всплыл, на 1 погонный метр трубопровода устанавливается около 5 кг груза.
Для России с ее озерами и высокими грунтовыми водами варианты использования их как источников тепла весьма соблазнительны. Но прежде чем решиться на приобретение теплового насоса, проанализируйте, насколько качественно утеплен ваш дом. Тепловой насос не сможет раскалить ваши радиаторы до 80° С, поэтому если дом «дырявый», то качественно отопить его будет очень сложно.
Что дает применение тепловых насосов
Если обобщить все вышесказанное, можно сделать следующие выводы.
- На 1 кВт затраченной электрической энергии возможно получить 3-4 кВт тепловой энергии, то есть около 75% вы получаете бесплатно.
- Эксплуатационные затраты в 6 раз меньше, чем при центральном отоплении.
- Обеспечивается высокий уровень комфорта в течение всего года. Система самостоятельно переключается с режима отопления на кондиционирование и обратно в межсезонье, не требуя вмешательства человека. Получается эдакий вариант «умного» дома.
- Легкое и быстрое управление температурой помещений.
- Высокая надежность как отопления, так и кондиционирования.
- Горячее водоснабжение осуществляется «попутно» кондиционированию и отоплению практически бесплатно.
- Используется бесплатный возобновляемый источник энергии, минимальная зависимость от роста цен на энергоносители.
- Полностью отсутствует необходимость пополнения топливных запасов.
- Исключена опасность возгораний в связи с отсутствием объектов горения или высокопотенциального тепла.
- Если сравнивать с электрическими котлами, то здесь наблюдается существенное сокращение расходов (в 4-7 раз меньше) на коммунальные услуги.
- Использование низкотемпературного теплоносителя в системе отопления дома приносит до 30% экономии используемой тепловой энергии.
- Специально разработанные алгоритмы работы установки обеспечивают максимальную экономию электроэнергии.
- Срок службы оборудования до ремонта не менее 30 лет.
- Возможность строительства в ранее неперспективных местах: вдали от теплотрассы, в конце теплотрассы, где теплоноситель не имеет достаточного термического потенциала, в районах с малым разрешенным лимитом потребления электроэнергии, в негазифицированных районах.
- Нет необходимости согласований и платежей для подключения к тепловым сетям, проведения работ по прокладке магистральных трубопроводов.
- Нет необходимости в получении разрешений на установки (газовое оборудование), исключаются регулярные проверки котельной инспектирующими организациями.
- Автономность теплоснабжения и горячего водоснабжения делает объект коммерчески более привлекательным.
Похожие статьи:
Новости → Что такое тепловые насосы
Новости → Тепловые насосы
(1).png)
