Тепловые насосы

  Получать тепло из окружающего мира и обойтись без газового, электрического отопления в частном доме зимой? Это не фантастика, а технологи сегодняшнего дня.

  История вопроса

  Речи о необходимости экономного природопользования ведутся давно, а в конце прошлого века произошел качественный скачок, когда энергосберегающие технологии перешли из разряда мечты о прекрасном «завтра» в разряд действующих моделей.

  Всплеск интереса к альтернативным источникам энергии не мог не затронуть и сферу теплоснабжения. И тогда инженеры и изобретатели вспомнили о концепции Уильяма Томпсона, доработанной Петером Риттер фон Риттингером и сделанном на его основе изобретении Роберта Вебера, изготовившим первый геотермальный тепловой насос в 1940 годах.

  Несмотря на то, что идея теплового насоса разрабатывалась еще в XIX веке - как раз тогда фон Риттингер создал первую действующую модель аппарата - широкое распространение она получила лишь во второй половине ХХ века, когда остро встал вопрос энергетической независимости и использования нетрадиционных источников для получения тепла. Тогда же вспомнили и об изобретении Вебера, с помощью которого энергию можно черпать прямо из земли.

  Как это работает?

  Все гениальное – просто. Тепловой насос состоит из конденсатора, испарителя, капилляра и компрессора, а также терморегулятора и циркулирующего в системе хладагента. Вспомните принцип, по которому работают давно ставшие привычными холодильные машины, те же кондиционеры, производящие холод, отбирая испарителем теплоту из какого-либо объема и сбрасывая ее конденсатором в окружающую среду. По схожему принципу работают и «подогреватели», а если говорить точнее – тепловые насосы, только здесь конденсат отдает тепло потребителю, а испаритель – «сбрасывает» холод в окружающую среду. Работа механизма основана на перекачивании рассеянной тепловой энергии окружающего пространства в высокопотенциальное тепло для отопления дома. При этом на работу насоса уходит около 25% энергии, а 75% уходят на то, чтобы согреть жилье.

  Кстати, ряд сплит-систем «зима — лето» оборудованы как раз такими насосами, благодаря чему в квартире круглый год можно поддерживать комфортную температуру, даже если на улице холод, а батареи чуть теплые.

  Какой насос выбрать?

  Можно выделить три основных типа теплового насоса: геотермальные, то есть использующие энергию земли, воздушные и использующие вторичное тепло.

  Геотермальные тепловые насосы наиболее популярны у владельцев частных домов. Как видно из названия, они используют энергию земли, преобразуя ее в тепло. Принцип работы системы прост и основан на таком явлении, как тепловая инерция: температура земли ниже 6 метров приблизительно соответствует среднегодовой температуре воздуха в этой местности и почти не меняется в течение всего года.

  Геотермальные насосы тоже делаются не по одной схеме. Их условно можно разделить на аппараты открытого и закрытого типа, при этом первые еще делятся на вертикальные, горизонтальные, водные.

  Большое разнообразие геотермальных тепловых насосов — залог того, что любой покупатель сможет подобрать себе оборудование исходя из собственных нужд.

  Воздушные насосы действуют по тому же принципу, что и геотермальные. Только энергию они добывают не из земли, а из воздуха.

  Отдельно стоят тепловые насосы, использующие вторичное тепло, в том числе и идущее от трубопровода системы центрального отопления. Такой тип техники удобен на промышленных предприятиях с источниками «паразитного тепла», требующими утилизации.

  Еще один немаловажный факт: тепловые насосы могут применяться не только для обогрева квартиры, но и для того, чтобы согреть воду. Это особенно актуально в сельской местности и дачных поселках, где есть проблемы с горячим водоснабжением.

  Зачем в доме тепловой насос?

  Многие считают, что за тепловыми насосами – будущее энергетики. С этим сложно не согласиться, учитывая все положительные стороны этого оборудования.

• Экологическая безопасность. В нашем мире, где экологическое равновесие неоднократно нарушалось человеком, почти не осталось полезных ископаемых, а традиционные источники энергии, в том числе газ, близки к истощению, самое время подумать о возобновляемых источниках, которые не будут пагубно влиять на общую экологию планеты. В отличие от многих систем отопления, тепловые насосы не выбрасывают в окружающую среду CO2 , а также используют фреон и несгораемый хладагент.
• Экономия. Счета за газ, электричество и отопление растут с каждым годом. Обыкновенный кондиционер потребляет столько электроэнергии, что при подсчетах становится страшно за собственный кошелек. А если в доме установлены теплые полы, то траты на электроэнергию возрастают в несколько раз. Тепловой насос позволит сэкономить и на тепле, и на электричестве, создавая комфортную температуру в доме. Экономия по сравнению с более привычными способами кондиционирования и обогрева доходит до 75%. А окупаются насосы в среднем за 4–9 лет, учитывая, что срок их службы составляет 15–20 лет – срок небольшой.
• Простота в эксплуатации. Чем проще механизм, тем он надежнее, это правило почти не знает исключений. Тепловой насос – достаточно простая система, которую можно установить рядом с любым жилищем.
• Универсальность. Тепловой насос может работать в любом регионе, что немаловажно для России, где большую часть страны погода теплом не балует. Отапливать можно любые здания: от частного дома в деревне и до гостиниц, детских садов, производственных помещений. Сегодня строительные компании уже начали применять такое оборудование в новых домах, строящихся с применением энергосберегающих технологий. Но и в старом доме можно модернизировать систему отопления, поставив там тепловой насос.

  Минута статистики

   На сегодняшний день в одной из самых технически развитых стран мира – Японии – установлено более 3,5 миллионов тепловых насосов. А японцы знают толк и в экономии, и в бережном отношении к природе.