28 и 29 октября. Проблемы экологии в контексте цифровой трансформации общества... Архитектура. Инженерия. Цифровизация. Экология» пройдет в...


Тепловые насосы (ТС)

Тепловые насосы (ТС)

ТС - это компактные экономичные и экологически чистые системы отопления, позволяющие получать тепло для горячего водоснабжения и отопления коттеджей за счет использования тепла низкопотенциального источника(тепло грунтовых, артезианских вод, озер, морей,..., грунтовое тепло, тепло земных недр) путем переноса его к теплоносителю с более высокой температурой.
Работа теплового насоса схожа с процессом холодильника. Тепловой насос собирает энергию земли, скал, воздуха и солнца для дома и воды. Техника проста, надежна и была известна уже сто лет тому назад. Данный принцип работает в морозильных и холодильных шкафах. С ростом цен на энергию и большими требованиями к окружающей среде увеличилось использование тепловых насосов в качестве отопительных системы в домах. 2/3 отопительной энергии можно получить бесплатно из природы и только 1/3 за счет работы насоса, электричество.
Применение тепловых насосов различной тепловой мощности является принципиально новым решением проблемы теплоснабжения и позволяет в зависимости от сезонности и условий работы достигать максимальной эффективности в их работе.
Тепловые насосы имеют большой срок службы до капитального ремонта (до 10 - 15 отопительных сезонов) и работают полностью в автоматическом режиме. Обслуживание установок заключается в сезонном техническом осмотре и периодическом контроле режима работы. Срок окупаемости оборудования не превышает 2 - 3 отопительных сезонов.
С тепловыми насосами идеально сочитаются системы отопления на базе тепллых полов.

Принцип работы теплового насоса

Источником тепла может быть скалистая порода, земля, вода или, например, воздух. Охлажденный теплоноситель, проходя по трубопроводу, уложенному в землю (озеро) нагревается на несколько градусов. Внутри теплового насоса теплоноситель, проходя через теплообменник, называемый испарителем, отдает собранное из окружающей среды тепло во внутренний контур теплового насоса.
Внутренний контур теплового насоса заполнен хладогеном. Хладогент, имея очень низкую температуру кипения, проходя через испаритель, превращается из жидкого состояния в газообразное. Это происходит при низком давлении и температуре -5оС. Из испарителя газообразный хладогент попадает, а компрессор, где он сжимается до высокого давления и высокой температуры. Далее горячий газ поступает во второй теплообменник, конденсатор. В конденсаторе происходит теплообмен между горячим газом и теплоносителем из обратного трубопровода системы отопления дома. Хладоген отдает свое тепло в систему отопления, охлаждается и снова переходит в жидкое состояние, а нагретый теплоноситель системы отопления поступает к отопительным приборам.

После прохождения через конденсатор жидкий хладогент может быть еще более охлажден, а температура прямой воды системы отопления увеличена посредством дополнительно установленного сабкулера. Давление хладогента, тем не менее, все еще остается высоким. При прохождении хладогента через редукционный клапан давление понижается, хладогент попадает в испаритель, и цикл повторяется снова.
Тепло из грунта

Тепловые насосы могут использовать в качестве источника тепла энергию грунта Вашего земельного участка. Сохраненная в почве солнечная энергия подарит комфортное тепло даже в холодные дни.
Трубопровод, в котором циркулирует неядовитая жидкость, зарывается в землю на глубину 1 м. Минимальное расстояние между соседними трубопроводами - 0,8..1 м.
Специальной подготовки почвы, засыпок и т.п. не требуется. Предпочтения к грунту - желательно использовать участок с влажным грунтом, идеально с близкими грунтовыми водами, однако сухой грунт не является помехой - это приводит лишь к увеличению длины контура. Ориентировочное значение тепловой мощности, приходящейся на 1 метр трубопровода 20..30 Вт. Таким образом, для установки теплового насоса производительностью 10 кВт необходим земляной контур длинной 350..450 метров, для укладки такого контура потребуется участок земли площадью около 400 кв. метров (20м*20м).
Не обязательно укладывать контур ниже уровня промерзания почвы - глубина в 1 м является оптимальной.
Что касается садовой растительности - при правильном расчете контур не оказывает влияния на зеленые насаждения.

Тепло из скалистых пород

Всегда стоит обдумать возможность использования тепла скалистых пород. В скале бурится тепловая скважина 60-200 метровой глубины. Глубина скважины зависит от потребностей дома в тепле и размеров теплового насоса. В маленькую диаметром (10-15см) буровую скважину устанавливают трубопровод, имеющий форму "U" и принцип действия этого теплового насоса такой же, как при использовании тепла грунта.
Ваш тепловой насос, использующий тепло скалистых пород в качестве источника тепла, наименьшим образом влияет на Ваш участок. Это подходит и для маленьких участков. Буровая скважина бурится в течение одною трудового дня, не разрушая участка.

Тепло из водоемов

Использование в качестве источника тепла воды ближайшего водоема или реки является идеальным вариантом. В этом случае контур укладывается на дно водоема.
Преимущества такого метода - короткий внешний контур, "высокая" температура окружающей среды (температура воды в водоеме зимой всегда положительная), высокий коэффициент преобразования энергии тепловым насосом.
Ориентировочное значение тепловой мощности, приходящейся на 1 метр трубопровода 30 Вт. Таким образом, для установки теплового насоса производительностью 10 кВт необходимо уложить в озеро контур длинной 300 метров.
Для того чтобы трубопровод не всплывал, на 1 погонный метр трубопровода устанавливается около 5 кг груза.

Клисервис