Кабельные системы обогрева / Антиобледенительные системы / K.C.Help / Статьи по насосному оборудованию

Тепловой насос как альтернатива газовому отоплению

Используя тепло, рассеянное в окружающей среде (в земле, воде, воздухе), тепловой насос обладает поразительной эффективностью: затратив 1 кВт электроэнергии в приводе насоса, можно получить 3-4, а часто и до 5-6 кВт тепловой энергии, срок службы до капитального ремонта теплонасоса - 15-20 лет.

В западных странах импульсом к массовому внедрению теплонасосов послужила череда энергетических кризисов 70-х - начала 80-х годов. Но несомненным лидером в применении тепловых насосов является Швеция. Впечатляющим образцом служит теплонасосная станция мощностью 320МВт в Стокгольме. В качестве источника тепла используется вода Балтийского моря температурой +4°С, охлаждающаяся до +2°С. Летом температура увеличивается, а с ней и эффективность станции. Станция располагается на 6 причаленных к берегу баржах.

В США более 30% жилых домов и административных зданий оборудованы тепловыми насосами.

Что же такое теплонасосы? Тепловые насосы- это экологически чистые компактные соле/водяные установки, позволяющие получать тепло для отопления и горячего водоснабжения 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.

Теплонасосы оснащены циркуляционными насосами - как для контура рабочей жидкости, так и для водяного контура системы отопления. Для обеспечения оптимальной выработки тепла теплонасосы укомплектованы автоматизированной системой управления - при помощи датчиков температура в отопительной системе подстраивается под изменения наружной температуры.

Тепловой насос совместим с практически любой циркуляционной теплопроводной отопительной системой. Установка в каждом случае рассчитывается индивидуально, в зависимости от источника получения тепла.

Из чего могут получать тепло тепловые насосы? Вариантов несколько:

1. Земные недра

Земные недра являются бесплатным теплоисточником, поддерживающим одинаковую температуру круглый год. Использование тепла земных недр является экологически чистой, надежной и безопасной технологией.

Буровые работы проходят в течении одного дня. В зависимости от различных факторов скважина должна быть где-то в пределах 60-200 м в глубину. Ее ширина 10-15 см.

Установка может быть внедрена на участке земли малой площади. Объем восстановительных работ после бурения незначителен, влияние скважины - минимально. Установка не оказывает влияния на уровень грунтовых вод, так как грунтовые воды не задействованы в процессе.

Благодаря теплу, которое содержится в земле, эффективность такого насоса получается довольно высокой. Примерные цифры таковы, что затрачивая 1кВт электрической энергии на перемещение жидкости в грунт и обратно, Вы получаете 4-6 кВт энергии на отопление.

Уровень капиталовложений достаточно высок в установку на базе тепла земных недр, но взамен Вы получаете безопасную в эксплуатации, с максимально длительным сроком службы систему с достаточно высоким коэффициентом преобразования тепла.

2. Тепло грунта

Грунтовый источник можно охарактеризовать как близрасположенное тепло. В поверхностном слое земли накапливается тепло в течение лета, эту энергию также имеет смысл использовать для отопления. Сохраненное в почве тепло согреет Вас даже в холодную погоду.

Тепло из почвы поставляется посредством пластикового шланга, который укладывается по периметру участка на глубине 1 м. Желательно, чтобы почва была влажной. Но и сухой грунт не доставит больших проблем, придется увеличить длину контура. Минимальное расстояние между соседними трубопроводами должно быть около 1 м. Экологически чистая, морозоустойчивая жидкость, циркулирующая в системе, переносит тепло к теплонасосу.

Для получение 10 кВт на отопление придется уложить 350-450 погонных метра трубопровода. Это примерно займет участок 20х20 метров.

Длина коллектора/высота водного столба (для теплонасоса с источником тепла “земные недра”) зависит от многих факторов: среднегодовой региональной температуры, степени покрытия теплонасосом общих энергорасходов, глубины залегания грунтовых вод и величины водного потока.

3. Водные источники тепла

Использование тепла воды для обогрева помещений является идеальным вариантом.

Шланг для передачи тепла укладывается на дне или в донном грунте, где температура еще немного выше, чем температура воды. Важно, чтобы шланг снабжался отягощающим грузом для предотвращения всплытия на поверхность. Для этого на 1 погонный метр трубопровода укладывается около 5 кг груза. Вторым вариантом может быть укладка шланга в грунт на дне водоема.

Для получение 10 кВт на отопление придется уложить по дну 300 погонных метра трубопровода.

Солнце нагревает воду в морях, озерах и других водных источниках. Солнечная энергия накапливается в воде и донных слоях. Температура редко снижается ниже +4 °C.

Чем ближе у поверхности, тем больше годовые колебания температуры, но на глубине температура более стабильна.