Тепловые насосы

 

 Тепловые насосы - это новейшая, экологичная система отопления изначально разработанная для промышленного использования, теперь доступна рядовому потребителю. Ежемесячная экономия энергии  настолько велика, что система быстро себя окупает!  

Цены на энергоносители, на нефть и газ неуклонно растут и будут расти в обозримом будущем.

 

          Это обстоятельство  делает тепловые насосы наиболее  перспективной на будущее системой  отопления среди тех, которые  имеются в настоящее время  на рынке. 
Тепловые насосы используют до 80% энергии окружающей среды. Солнечное тепло в окружающей среде присутствует в течение всего года, которое предоставляется в неограниченных объемах.  
            Если говорить о поставках нефти и газа, то мы почти полностью полагаемся на другие страны. Никто не знает, будут ли такие поставки энергоносителей обеспечены в будущем. При этом тепловые насосы дают вам независимость от таких поставок 

 

          Энергетическая целесообразность  применения тепловых насосов  в качестве энергоисточников убедительно доказана результатами большого числа научных исследований и опытом эксплуатации миллионов ТНУ в промышленно развитых странах мира. 
 Уверенность в будущем

Тепловой насос представляет самую современную на сегодняшний день отопительную систему. 
В прошлом растворились такие системы отопления, как твердотопливные печи, центральное отопление на коксе, дизельное центральное отопление, газовое отопление - это привело к отоплению при помощи теплового насоса. Высококачественная техника значит надежность. Но более важным является вопрос: Сможете ли Вы позволить себе Ваше отопление через 20 лет? 
 
Выбор системы отопления является решением на десятилетия. Тот, кто окажется более прозорливым непременно выберет тепловой насос: Уже сегодня тепловой насос при правильном расчете системы забора тепла является системой с самыми низкими затратами на эксплуатацию.  
Однако, основная выгода состоит в следующем: с каждым повышением цен на энергоносители отопление тепловым насосом становится относительно более дешевым, это означает рост экономии в сравнении газовым и дизельным отоплением. Так как в случае с тепловым насосом 3/4 энергии бесплатны, даже если поднимается тариф на электроэнергию. Источники энергии теплового насоса не ограничены во времени и количестве. Такие энергоносители, как нефть, газ и т.д. постепенно становятся узкими ценностями. А что ограничено - то дорого. С 1900 года количество людей на планете возросло в 2,5 раза Глобальное потребление энергии возросло за этот период в десять раз. Сегодня нашу планету населяют 5,8 Млд. людей - в 2025 году нас будет 8,5

Самая надежная система отопления

 

          На сегодняшний  день и в ближайшем будущем  тепловые насосы являются самой надежной формой отопления.  
          

 Помимо весьма  высокой эффективности тепловые насосы достигли в настоящее время такого уровня конструктивной прочности, который обеспечивает чрезвычайную долговечность и более чем внушительную надежность. По результатам исследования, проведенного ASHRAE (Американским обществом инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха), отмечены следующие данные:

• бытовые тепловые насосы класса «воздух-воздух» – 15 лет;

• тепловые насосы сферы обслуживания класса «воздух-воздух» – 15 лет;

• тепловые насосы сферы обслуживания класса «вода-воздух» – 19 лет.

 

          Цифры  весьма внушительные и лишний  раз подтверждают высокое качество  этих агрегатов. В их пользу  говорит и такой факт: исследование  проводилось на машинах, оснащенных  большей частью переменными герметичными  компрессорами. Если бы проверка  проводилась в наши дни, результаты  могли бы быть еще более  впечатляющими, поскольку ныне почти повсеместно применяются спиральные (англ. - scroll) компрессоры.  
          Результаты, полученные экспертами ASHRAE, нашли подтверждение в данных других исследований: институт EPRI еще в 1990 году провел опрос сотрудников трех энергетических компаний об установленных у обслуживаемых ими пользователей тепловых насосах общим количеством 4 557 единиц в различных регионах Соединенных Штатов. По результатам этих исследований спустя 15 лет после ввода в эксплуатацию тепловых насосов больше половины из них продолжали успешно работать. В этом исследовании большей частью фигурировали агрегаты с герметичными компрессорами переменного типа, примерно в половине случаев с момента установки они не менялись. Следует подчеркнуть, что это были реверсивные тепловые насосы, имеющие два рабочих режима – отопления и охлаждения, то есть агрегаты, которые работали на износ практически круглый год. Замены, произведенные на второй половине аппаратов, были обусловлены их моральным старением, а не поломкой (то есть потребитель предпочел установить более современные модели).  
 
          Развитие и совершенствование технологии изготовления тепловых насосов последних лет еще более утверждают в преимуществе этих систем перед газовыми котлами.

Преимущества тепловых насосов            Душевное и физическое состояние, благополучие, да, в конечном счете, и Ваше здоровье зависит от  климатических условий в Вашем  доме. Здесь Вы проводите в  среднем 60 % - 90 % дня. Задачей современной  техники для отопления, нагрева  воды, охлаждения и вентилирования  является оптимизация микроклимата.       Общепризнанными и бесспорными достоинствами ТН являются: Высокая экономическая эффективность — 1 кВт затраченной электроэнергии производит от 2,5 до 4 и более кВт тепловой энергии или 15-25 кВт мощности по охлаждению. Тепловой насос использует введенную в него энергию на порядок эффективнее любых котлов, сжигающих топливо и использующих электрическую энергию. Автономность и универсальность. Работа теплового насоса не зависит от поставок органического топлива и не нужно прокладывать тепло-газо коммуникации. Возможность использования в любых климатических условиях и в любой местности. Даже при отсутствии стационарного электроснабжения, дизельный или бензиновый генератор мощностью 2-5 кВт способен с помощью теплового насоса обеспечить отопление и горячее водоснабжение жилого дома площадью 200-300 м2. В одном комплекте оборудования потребитель получает одновременно и систему отопления, охлаждения и систему нагрева воды. Экологическая безопасность. Экологически чистый метод отопления и кондиционирования. Во время работы отсутствуют вредные выбросы в окружающую среду CO, СO2, NOх, SO2, PbO2, приводящие к нарушению озонового слоя, кислотным дождям, не оказывает вредного воздействия на ваш организмУниверсальность (реверсивность) тепловых насосов. В холодное время года ТН обогревают помещение, в теплое — удаляют излишки тепла или даже охлаждают его (кондиционирование).  Безопасность эксплуатации. Отсутствие топлива — газа, солярки — исключает возможность пожаров, взрывов, утечку опасных для здоровья веществ. Эти агрегаты взрыво и пожаробезопасны. Нет топлива, нет открытого огня, опасных газов или смесей. Взрываться здесь просто нечему, нельзя также угореть или отравиться. Ни одна деталь не нагревается до температур, способных вызвать воспламенение горючих материалов. Остановки агрегата не приводят к его поломкам или замерзанию жидкостей. В сущности тепловой насос опасен не более чем холодильник. Долговечность. Относительная простота устройства ТН позволяет им работать 20-25 лет без капитального ремонта.  Комфорт. Тепловой насос работает устойчиво, колебания температуры и влажности в помещении минимальны, отсутствует шум, применяется климатический контроль. Не требует никаких согласований: при монтаже тепловых насосов не нужно никаких согласований, нет бумажной волокиты.

 

 Принцип работы теплового насоса 

 

     C тепловыми насосами каждый из нас знаком с самого детства. Это обыкновенный бытовой холодильник.  Холодильник переносит тепло из внутренней камеры на радиатор и мы пользуемся холодом внутри холодильника. Тепловой насос - это холодильник «наоборот». Он переносит рассеянное тепло из окружающей среды в наш дом. 
      Большинство населения пока не знакомы с понятием "тепловой насос", но постоянно используют тепловые насосы в обычных холодильниках и кондиционерах.  Холодильники и кондиционеры стали настолько надежными, удобными и привычными, что мы перестали обращать внимание на их работу. 

 

 
   Таким же привычным является отопление зданий геотермальными тепловыми насосами, например для жителей Евросоюза. Геотермальный тепловой насос по принципу работы похож на обычный кондиционер реверсивного типа ( отопление и охлаждение). В отличие от кондиционеров, геотермальный тепловой насос адаптирован для работы при любых погодных условиях и минусовых температурах. Главная проблема кондиционеров - уменьшение производительности и остановка кондиционеров при минусовых температурах, когда отопление наиболее важно. Эта проблема решена в геотермальных тепловых насосов. Тепловой насос следует рассматривать как любое другое отопительное устройство, которое используется для производства тепла, и в отношении которого действуют все законы, касающиеся энергии. Как и у каждого спсоба отопления, у теплового насоса есть свои особенности, сильные и слабые стороны. Теплотехнические расчёты у всех способов получения тепла одинаковые. Правила термодинамики действуют как при дровяном печном отоплении, так и при управляемой через Интернет геотермальной климатической установке.  
 

Технические подробности работы тепловых насосов:

Принцип работы основного элемента теплового насоса – фреонового компрессора отображен в цикле Карно, опубликованном в 1824 г. Практическую теплонасосную систему предложил лорд Кельвин в 1852 г. под названием "умножитель тепла". 
 

 

В соответствии с изображенным принципом действия, тепловой насос берет тепловую энергию из одного места, « сжимает» ее, и отдает в другое место.

Например, в обычном холодильнике тепло отбирается морозильной камерой из продуктов и выбрасывается в кухню, при этом задняя стенка холодильника нагревается. 

 

          Принцип  действия геотермального теплового насоса основан на сборе тепла из почвы или воды, и передаче в систему отопления здания. Для сбора тепла незамерзающая жидкость течет по трубе, расположенной в почве или водоеме возле здания, к тепловому насосу. Тепловой насос, подобно холодильнику, охлаждает жидкость (отбирает тепло), при этом жидкость охлаждается приблизительно на 5 °С. Жидкость снова течет по трубе в наружном грунте или воде, восстанавливает свою температуру, и снова поступает к тепловому насосу. Отобранное тепловым насосом тепло передается системе отопления и/или на подогрев горячей воды.         

 Возможно отбирать  тепло у подземной воды - подземная  вода с температурой около 10 °С подается из скважины к тепловому насосу, который охлаждает воду до +1...+2°С, и возвращает воду под землю. Тепловая энергия есть у любого предмета с температурой выше минус двести семьдесят три градуса Цельсия - так называемый "абсолютный ноль".         

 То есть тепловой  насос может отобрать тепло  у любого предмета - земли, водоема, льда, скалы и т.д. Если же здание, например летом, нужно охлаждать (кондиционировать), то происходит обратный процесс - тепло забирается из здания и сбрасывается в землю (водоем). Тот же тепловой насос может работать зимой на отопление, а летом на охлаждение здания. Очевидно, что тепловой насос может греть воду для горячего бытового водоснабжения, кондиционировать через фанкойлы, греть бассейн, охлаждать, например ледовый каток, подогревать крыши и дорожки от льда...         

 Одно оборудование  может выполнить все функции  по тепло-холодоснабжению здания.