Передові кліматичні технології: тепловий насос

В Україні, в цілому, мало знають про такий прилад, як тепловий насос. Між тим, з його допомогою можна повністю обігріти будинок взимку і охолодити влітку. Допоможе тепловий насос і в справі організації гарячого водопостачання. По суті, тепловий насос, залежно від моделі та конфігурації системи, це три прилади в одному!

Це універсальний прилад, що поєднує в собі опалювальний котел, джерело гарячого водопостачання та кондиціонер. Основна його відмінність від всіх інших джерел тепла полягає у виключній можливості використовувати відновлювану низькотемпературну енергію навколишнього середовища на потреби опалення та нагріву води.

Назва «тепловий насос» виникла через те, що прилад дозволяє як би «перекачувати» тепло з високотемпературного джерела в низькотемпературне. Зазначимо, що виробляючи тепло, тепловий насос отримує із джерел в навколишньому середовищі до 80% енергії. Виходить, що енергії з «розетки» потрібно лише близько 20% — щоб працював компресор. Все решта — безкоштовне!

Схема простого компресійного теплового насоса: 1 - конденсатор, 2 - дросель, 3 - випарник, 4 - компресор




Історія

Концепцію теплового насосу в позаминулому столітті придумав британський фізик Вільям Томсон, ґрунтуючись на принципі Карно (для виробництва роботи в тепловій машині потрібна різниця температур, тобто необхідні два джерела теплоти з різними температурами). Запропонована ним у 1852 році система показувала, як холодильну машину ефективно використовувати для опалення. Вчений заявляв про те, що обмеженість енергоресурсів не дозволить безперервно спалювати паливо в опалювальних печах. А ось «помножувач тепла» економічний.

Томсон у своєму тепловому насосі використовував в якості робочого тепла повітря. Воно поступало в циліндр, де розширювалося. Зважаючи на це відбувалося його охолодження. Далі повітря поступало в теплообмінник, який нагрівався зовнішнім повітрям. Після стиснення до атмосферного тиску повітря з циліндра надходило в приміщення, що обігрівається нагрітим до температури вище навколишнього.

Вільям Томсон заявив, що запропонована ним система здатна давати тепло при використанні тільки 3% енергії, що витрачається на опалення. Як це часто буває, розробка вченого, не зважаючи на доведену ефективність, довго лежала на полиці. Ні, звичайно деякі досліди з використання, випробування, що проводилися, але досить безсистемно. Лише у 20-30-х роках ХХ століття в Англії була створена перша демонстраційна установка для опалення та гарячого водопостачання будівлі з використанням тепла навколишнього повітря. Потім кілька демонстраційних установок створили в США. У континентальній Європі перший великий тепловий насос був запущений в Цюріху, перед початком Другої світової війни (1938-39 роки).

Нині теплові насоси також широко використовуються в Європі, США та Японії і Китаї. Однак спочатку, на першому етапі впровадження їх у масове виробництво, теплові насоси застосовувалися, в основному, в кондиціонерах повітря для охолодження. Поступово прийшло розуміння того, що тепловий насос — ефективний і економічний спосіб не тільки кондиціонування приміщення, але і його обігріву (в тому числі за допомогою теплих підлог), організації гарячого водопостачання, осушення ванної кімнати, реалізації деяких інших функцій.

Джерелом первинного тепла для теплового насоса може бути:

- грунт (температура грунту не схильна до різких коливань, на глибину близько 1 м укладається спеціальний колектор);

- свердловина (одна глибока або кілька неглибоких, головне — загальна розрахункова глибина);

- водойма (принцип той же, що і у випадку з грунтом на дно водойми укладається колектор);

- повітря (зовнішній блок для отримання тепла з навколишнього повітря).


У підсумку можна вести мову про наступні робочі конфігурації, доступні в сучасних теплових насосах: грунт-повітря, грунт-вода, вода-повітря, вода-вода, повітря-повітря, повітря-вода. Тобто, користувач може мати у своєму житлі або повітряне опалення або опалення водяне. У другому випадку тепловий насос ще і забезпечує гаряче водопостачання. І все це при мінімальних енерговитратах на роботу самого насоса.

Якщо вам потрібен якісний, ефективний і по розумній вартості повітряний тепловой насос, раджу ознайомитись з вигідними пропозиціями від компанії “Природна Енергія”.