Тепловой насос, или как многие по- простому называют ТН
приобретает все большую популярность, как экономичная система для отоплении и
кондиционирования дома. Но, совсем немного людей представляют себе что это
такое, и какие преимущества могут обеспечить система теплового насоса.
Попробуем разобраться в этом, и обозначить для себя основные преимущества и по
какому принципу работают подобные системы.
Так что же такое тепловой насос? Принцип работы подобной
системы основан на отборе тепловой энергии у земли, воды, скальных пород и
передаче ее в систему отопления дома. Дело в том, что температура грунта на
глубине от 20 метров практически постоянна на протяжении всего года и составляет
около 7-10 градусов Цельсия. Здесь даже не так важно, плюсовая ли это температура,
так как тепловой насос имеет способность отбирать тепло из среды, где
температура, хотя бы на градус выше абсолютного нуля, минус 273 по Цельсию.
Тепловой насос работает на таком же принципе, как и холодильник. Незамерзающая
жидкость циркулирует по трубам, проложенным в земле или по дну водоема
находящегося возле дома. Поступает в тепловой насос, где происходит теплообмен,
при котором жидкость охлаждается примерно на пять градусов и закачивается
обратно в систему трубопровода для нагрева во внешнем контуре, то есть на
глубине, в грунте или воде. Таким образом, тепловой насос способен отобрать
тепловую энергию практически у любого вещества имеющего положительную температуру. Используя
данный принцип, тепловой насос способен работать в двух режимах.
1. Забирать
тепло у грунта или воды, имеющих, более высокую температуру чем окружающий
воздух и отдавать это тепло в систему отопления дома. Тем самым значительно
сокращая расходы на отопление.
2. В летние
время, тепловой насос работает в обратном цикле. То есть отбирает тепло у
воздуха в доме, и закачивает нагретую жидкость во внешний контур для охлаждения
теплоносителя. Что, так же значительно экономит средства на кондиционирование
воздуха внутри помещения.
Таким образом, одна система может выполнять функции, как
отопления так и охлаждения вашего дома.
Тепловой насос имеет один принцип работы, но может
существенно различаться по способу прокладки внешнего контура трубопровода. Как
правило, применяют три основных способа. Это скважина, укладка в землю и укладка
в водоем по дну. Каждый из этих
перечисленных методов применяется в соответствующих условиях.
Первый метод это бурение скважины. Способ применяется в случаях, кода дом окружает скалистый или очень плотный грунт. Глубина скважины рассчитывается исходя из соотношения 50-60 Вт энергии на метр скважины. При таком соотношении, для получения 10 кВт тепловой энергии потребуется скважина глубиной 170 метров. Метод довольно дорогостоящий, поэтому часто бурится несколько скважин меньшей глубины, но рассчитывается так, что бы общая глубина скважин была равна одной глубокой скважине.
Укладка трубопровода в грунт применяется при наличии
более мягкого грунта. Желательно это делать в грунт, имеющий повышенную
влажность и близость грунтовых вод. Можно укладывать и в сухой грунт, но потребуется
прокладывать более длинный контур и провести специализированые расчёты. Трубопровод
зарывается на метр в почву, а расстояние между ветками соседних трубопроводов
должно составлять около метра.
Чтобы получить 10 кВт тепловой энергии от теплового
насоса потребуется проложить примерно 350-400 метров трубопровода. Учитывая,
что трубы укладываются змейкой, участок на котором уложен контур составит около
20 метров в длину и ширину. Что довольно немного для среднего участка дома. При
такой укладке трубопровода, растения совершенно не страдают. Конечно, при
условии грамотного проектирования и правильной укладке.
Практически идеальным вариантом организации теплового
насоса будет укладка внешнего контура на дно водоема. Температура воды у дна всегда
выше нуля на несколько градусов зимой и
прохладная в летнее время. При этом, длинна контура может быть гораздо меньше ,
по сравнению с вариантом укладки
трубопровода в грунт. Так как теплопроводность воды гораздо выше. Вода
обеспечивает 30 Вт тепловой мощности на
1 метр длины трубопровода.
Поэтому что бы получить тепловой насос мощностью 10 кВт потребуется контур
длинной 300 метров. Для предотвращения всплытия трубопровода, его утяжеляют
грузом примерно 5 кг на и метр трубопровода. Имея хорошие характеристики,
водный тип теплового насоса довольно редко можно установить, так как далеко не
все имеют дом на берегу водоема.
Тепловой
насос очень себя показал и в летнее время, Он очень высокоэффективен для
кондиционирования воздуха, так как температура на глубине в воде в грунте
значительно меньше чем окружающий воздух на поверхности. Подобные системы
получают все большее распространение в развитых странах. Средняя окупаемость
систем основанных на принципе теплового насоса примерно 3-4 года, а люди умеют деньги
считать. Поэтому и в наших широтах интерес к тепловому насосу постоянно
повышается.
Комментариев нет:
Отправить комментарий