Тепловые насосы позволяют переносить тепло от более холодного тела к более горячему посредством испарения и конденсации, использовать теплоту практически всех окружающих сред: воды, воздуха, грунта. Теплонасосные установки давно доказали свою эффективность благодаря тому, что передают потребителю в 3–5 раз больше энергии, чем затрачивают сами на ее передачу.
Следует заметить, что использование теплоты грунта является одним из наиболее динамично развивающихся в мире направлений использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии в теплонасосной технологии.
Аккумулированное грунтом тепло с определенным температурным уровнем передается рабочему телу теплового насоса, как правило, через промежуточный теплоноситель (рассол), температура замерзания которого принимается примерно равной 15 град. Грунтовые теплообменники выполняются обычно из пластиковых (нержавеющих) труб и бывают горизонтальными (коллекторы) или вертикальными (грунтовые зонды). Гарантийный срок службы грунтовых теплообменников составляет 20–50 лет.
При укладке горизонтального теплообменника в траншеи глубиной 1,2–2 м, площадь занимаемой им территории в 3–4 раза превосходит отапливаемую площадь объекта, что является одним из главных недостатков грунтового коллектора.
Вертикальные грунтовые
Упрощенный непрофессиональный подход к выбору схемных решений систем на базе теплонасосных технологий и оборудования для ТН, к подбору приемлемого низкопотенциального источника теплоты, к монтажу и сервисному обслуживанию, может привести к условиям нерациональной эксплуатации такого оборудования и дискредитации самой идеи применения тепловых насосов в глазах потребителя. Поэтому внедрение теплонасосной техники должно производиться исключительно высокопрофессиональными специалистами, глубоко понимающими процессы, происходящие в ТНУ, и умеющими находить оптимальные решения в конкретных случаях. Слепое тиражирование зарубежных проектов здесь недопустимо.
Тепловые насосы — это приборы для отопления дома, приготовления горячей воды.
История развития теплового насоса неразрывно связана с историей развития холодильника.
Тепловые насосы используют энергию постоянно присутствующую в воздухе, воде и верхних слоях земли и преобразуют ее в полезное тепло для отопления.
Результатом применения тепловых насосов является очень высокий показатель отношения полученного тепла для отопления к затраченной энергии. В числовом выражении это означает: из 1 кВт/ч электрической энергии в зависимости от источника тепла можно получить до 5 кВт/ч полезной тепловой энергии из воздуха, грунтовых вод и из земли на вашем участке.
Принцип работы теплового насоса аналогичен принципу работы холодильника, который замораживая продукты, передает забираемое от них тепло на заднюю стенку: в помещение.
Экономичные, надежные и экологически безопасные — именно такие основные преимущества систем отопления с использованием тепловых насосов.
В сравнении с традиционным отопительным оборудованием, тепловой насос позволяет нам не только обогреть наши дома в холодное время года, но и решить проблему охлаждения помещения в знойное лето.
Разработка лучшими европейскими компаниями в области отопительной техники технологии применения тепловых насосов, позволяет изменить наши представления о возможных системах жизнеобеспечения. Мы сможем не только сэкономить средства, но и позаботиться об экологической безопасности, приобрести независимость и спокойствие.
Принцип действия теплонасоса довольно простой, и аналогичен принципу работы холодильных машин (холодильников). Рассмотрим схему действия на примере насоса непосредственного испарения так называемого земляного или геотермального (англ. heothermal heat pump).
Теплоноситель (обычно не замерзающая жидкость) течет по коллектору (внешнему контуру) трубе уложенной в грунт на глубине несколько метров. Теплоноситель нагревается от грунта на несколько градусов. Далее он течет в теплообменник, называемый испаритель. Испаритель это камера, в которой происходит передача тепловой энергии от теплоносителя к специальной жидкости хладагенту. Хладагент — это жидкость, которая превращается в газообразное состояние (пар) при невысокой температуре. Слегка нагревшись от теплоносителя в теплообменнике, хладагент превращается в газ, испаряется (отсюда и название испаритель) и поступает компрессор насоса.
Компрессор сжимает хладагент, увеличивая его давление, за счет этого происходит сильное увеличение температуры. После этого горячий хладагент поступает в другой теплообменник конденсатор. В этом теплообменнике происходит передача тепловой энергии от хладагента к другому теплоносителю, протекающему в отопительных радиаторах. Одновременно с этим, хладагент охлаждается и конденсируется переходит в жидкое состояние. Далее хладагент поступает в теплоноситель испаритель, и цикл повторяется.
Так, за счет агрегатов теплового насоса теплообменников (испарителя и конденсатора), а также компрессора, энергия земли поступает в отопительные радиаторы.