Статьи

Тепловые насосы в отоплении

Тепловые насосы в отоплении

Тепловые насосы для обогрева помещений широко используются в мире из-за высокой энероэффективности. Лидером использования таких установок является Швеция, где потребление тепловой энергии для отопления за счет этих источников тепла достигает 50%. В ряде европейских стран установка тепловых насосов для отопления домов дотируется государством. В Германии тепловые насосы вместе с солнечными панелями широко используются, так как считаются перспективными системами энергосбережения. В США ежегодно монтируется более 1 млн. установок, использующих в своей работе тепловые насосы.

В бывшем СССР геотермальные источники теплоснабжения использовались на Камчатке, однако за ее пределами практически нигде не использовались. Использование геотермальной энергии в СССР тормозилось дешевизной углеводородного сырья. В настоящее время увеличение стоимости углеводородов, а также высокие затраты на подключение к газовым сетям определяют растущий спрос на тепловые насосы в России.

Тепловой насос в своей работе использует те же принципы, что и широко применяемые в быту холодильники. Более того кондиционер имеющий функцию обогрева помещения является воздушным тепловым насосом и используется для отопления помещений при не очень низких температурах окружающей среды.

Тип теплового насоса определяется используемым теплоносителем, средой получения тепла, а также методом переноса тепла в отапливаемые помещения.

Геотермальные насосы в свое работе поглощают тепло грунтовых или наземных вод, которые в свою очередь получают это тепло из земли. Известно, что температура земли ниже уровня промерзания грунта является величиной малоизменяемой и положительной.

Для получения тепла используют горизонтальные или вертикальные тепловые насосы. В горизонтальных тепловых насосах коллекторы поглощающие тепло расположены в траншеях ниже глубины промерзания грунта. Для устройства вертикальных тепловых насосов используют скважины. Вариантом теплового насоса использующего геотермальную энергию является водный, у которого теплообменник расположен в воде открытого водоема на глубине свободной ото льда. Вариантом водного теплового насоса является установка получающая тепло из канализационных или промышленных стоков.

Воздушные насосы как следует из названия, осуществляют теплообмен с воздухом окружающей среды или теплым воздухом вытяжной вентиляции, дымоходов. Применение тепловых насосов осуществляющих теплообмен с воздухом окружающей среды ограничено странами с теплым климатом. При низкой температуре окружающего воздуха такая установка теряет свою эффективность и потребляет значительное количество электроэнергии.

Насосы использующие в своей работе геотермальное тепло могут использоваться в странах с любым климатом, однако их отличают высокие затраты, обусловленные земляными и монтажными работами при устройстве теплообменников.

Популярность тепловых насосов обусловлена их высокой энергоэффективностью. В настоящее время тепловой насос на 1 кВт/ч произведенной тепловой энергии потребляет 0,2-0,35 кВт/ч электроэнергии из сети электроснабжения. Установки, использующие в свой работе тепловые насосы, в летнее время могут работать, охлаждая воздух в помещениях.

К преимуществам тепловых насосов можно отнести их компактность и бесшумность, отсутствие необходимости оборудования дымоходов, высокую пожарную безопасность.

Основной недостаток - цена, в значительной степени определяемая затратами на монтаж.