Система отопления на тепловом насосе
Из всех современных энергосберегающих технологий, тепловые насосы, пожалуй, вызывают наибольшее удивление. Они способны, используя низкотемпературные запасы тепла грунта, воды и воздуха производить количество тепла, достаточное для отопления зданий и систем горячего водоснабжения. Системы эти отличаются надежностью, экологичностью и позволяют экономить энергию.
Принцип работы
Теплообменники насоса связывают между собой три контура. По первому внешнему контуру циркулирует теплоноситель, доставляющий тепло к насосу. Второй внешний контур – это сеть распределения тепла, обычная отопительная сеть, потребитель тепла. Внутренний, замкнутый, контур содержит хладагент с температурой кипения не более -5°С.
Внутренний контур – это компрессор, редукционный клапан, теплообменник-испаритель, теплообменник-конденсатор, дополнительный охладитель хладагента (сабкулер). Внешний контур доставки тепла подключается к теплообменнику-испарителю, отопительная сеть – к теплообменнику-конденсатору. Теплообменник-испаритель служит для нагрева и испарения хладагента от температуры теплоносителя внешнего контура. Хладагент испаряется и переходит в газообразное состояние. Пары хладагента, в процессе компремирования, сжимаются, приобретая высокое давление и температуру. Из компрессора нагретый газ поступает в теплообменник-конденсатор, там осуществляется теплообмен с внешним контуром, хладагент охлаждается и сжижается. Редукционный клапан снижает давление, газ опять возвращается в испаритель, повторяется новый цикл работы.
Источники тепла
Как источники тепла для насосов используются: грунт, водоемы и реки, воздух. Коэффициент извлечения тепла из этих источников оценивается в 80%, что является очень высоким показателем. Организация внешнего контура Внешний контур выполняется из труб, укладываемых горизонтально в землю. Трубы контура должны быть уложены на глубину 1,7-2 метра, расстояние между ветвями до 1 м. Грунт в месте закладки контура должен быть влажным. Тепловая мощность такого контура составляет 25-30 Вт/м. Для насоса мощностью 5 кВт должен быть уложен контур, длиной 200 метров. Контур имеет принудительную систему циркуляции, поэтому нет необходимости соблюдать уклоны, как для самотечных устройств. Вторым способом устройства внешнего контура является бурение вертикальной скважины, одной или нескольких. Трубопровод внешнего контура опускается в скважину. Съем тепла с вертикальной скважины выше, чем с горизонтального контура – 55–60 Вт/м. Для того же насоса потребуется скважина 85-100 метров. Скважины можно бурить в любом грунте, включая скальные грунты. Преимуществом этого способа являются отсутствие большого объема земляных работ и малая занимаемая площадь.
Использование водоёма – самый лучший вариант для использования теплового насоса. Трубопроводы контура располагают на дне водоема, всплытие предотвращают, нагружая трубы балластом. Вариант является самым предпочтительным по стоимости и объему работ. Тепловая мощность – 30 Вт/м.
Тепловые насосы с воздушными теплообменниками получают энергию из вытяжки вентиляционных систем. Такие насосы наиболее эффективны на предприятиях, где по технологии выделяются большие объемы нагретого воздуха: металлургические, химические предприятия; пекарни, кухни столовых и другие производства. Область применения Тепловые насосы наиболее эффективны в системах теплоснабжения, где температура теплоносителя не превышает +55ºС. Такими системами являются горячее водоснабжение и отопление «тёплый пол». В данном случае тепловая энергия не только производится с большой экономией, но и рационально расходуется.
Тепловые насосы, по сравнению с традиционными источниками тепла, экономят до 80% энергии, а «тёплый пол» дает экономию до 15%, по сравнению с радиаторными системами. Система может использоваться летом для горячего водоснабжения на даче, в загородном доме, коттедже. Система дает возможность использовать ее летом в качестве кондиционера, вместо нагрева используется охлаждение, вместо системы отопления подключается система кондиционирования, так называемый, «холодный потолок».
Преимущества и недостатки
Преимущества тепловых насосов:
– экономичность;
– уровень пожарной безопасности значительно повышается;
– кроме стоимости электроэнергии отсутствуют эксплуатационные затраты;
– возможность использования летом в режиме кондиционирования;
– эксплуатация предельно проста, все детально описано в инструкциях;
– небольшой срок окупаемости затрат (3-5 лет).
Недостатком тепловых насосов является высокая стоимость устанавливаемого оборудования и большие трудозатраты на выполнение внешнего контура.
Наши специалисты помогут Вам подобрать тепловой насос и сделать проект. Если закажите у нас систему на тепловом насосе и его монтаж, проект мы выполним бесплатно. Заказать систему отопления на тепловых насосах