Тепловой насос (далее ТН) является современным источником тепловой энергии, которая используется как в системах отопления и ГВС, так и в комплексных системах «отопление + охлаждение». В отличие от газовых, дизельных, электрических генераторов тепла, ТН "выкачивает" энергию, накопленную в теплое время года из окружающей среды.
Тепловые насосы разделяются на моновалентные и бивалентные. Моновалентные ТН рассчитаны на осуществление отопления и охлаждения весь год, в то время как бивалентные ТН удовлетворяют потребность в охлаждении, а потребность в отоплении - примерно на 20-60% зимой, и 50-95% сезонной потребности в отоплении. Бивалентные ТН должны сочетаться с дополнительными источниками тепла, покрывающими сезонную пиковую нагрузку. Это могут быть газовые или жидко-топливные котлы.
Источником энергии для ТН может быть любой природный источник тепла, температура которого превышает 1°С- грунт, скальная порода, близлежащее озеро или река и даже окружающий воздух.
Внешний контур ТН «вода-вода» или «грунт-вода», собранный из полиэтиленовых труб, укладывается в водоем или под землю, собирая тепло из окружающей среды. Теплоноситель - раствор этилового спирта или аналогичный не замерзающий теплоноситель.
Если в качестве источника тепла используется скальная порода или нет возможности проложить теплообменник на большой площади (или в водоеме), трубопровод опускается в одну глубокую или несколько неглубоких скважин.
Предварительные расчеты осуществляются ориентируясь на соотношение 50-60 Вт на 1 метр скважины. Таким образом, для ТН производительностью в 10 кВт, необходима скважина(ы) глубиной не менее 170 метров.
Если как источник тепла используется грунт, трубопровод (из которого состоит внешний контур), закапывают в землю на глубину около 1 метра, не используя специальные засыпки, грунт готовить предварительно также не нужно. В идеале грунт должен быть постоянно влажным, в случае же его установки в сухую землю нужно будет увеличить длину контура. Дистанция между соседними трубами - не менее 1 м.
В указанном случае на 1 метр трубопровода внешнего контура приходится около 20-30 Вт. Таким образом, насос мощностью 10 кВт потребует установки контура длиной не менее 400 м. Глубина 1 м. является оптимальной, то есть земляной контур не требуется укладывать ниже уровня замерзания грунта.
В случае использования воды в качестве источника тепла, контур укладывают на дно близлежащего водоема - озера, реки, моря. Данный вариант наиболее оптимален, так как предусматривает короткий внешний контур, относительно высокую температуру и самый высокий коэффициент преобразования энергии ТН.
На 1 м. трубопровода внешнего контура приходится 30 Вт. Таким образом, установка насоса производительностью 10 кВт потребует контура длиной около 300 метров. На каждый погонный метр трубопровода нужно будет установить 5 кг груза.
И, наконец, когда в качестве источника тепла решено использовать энергию окружающего воздуха (ТН воздушного типа), используют ТН типа «воздух-вода».
Такие ТН, как правило, передают низкопотенциальную энергию окружающего воздуха используя фреоновый контур. А уже далее, через теплообменник «фреон-вода» происходит нагрев теплоностителя системы отопления и ГВС.
ТН воздушного типа существенно дешевле других типов ТН, но имеют ограничения по температуре использования, которая колеблется (зависит от производителя и особенностей модели) от – 5 гр.С до – 25 гр. С Отдельные модели ТН «воздух-вода» могут работать при минус 40 гр.С.
Многие модели ТН имеют встроенные электронагреватели. И вот с какой целью: при выборе отопительной установки номинальная мощность обычно рассчитывается с учетом максимальной потребности тепла – т.е. ТН должен покрывать тепловую нагрузку в наиболее морозный зимний день. Для наших широт минимальная расчетная температура минус 26 градусов Цельсия.
Многолетние наблюдения свидетельствуют, что такая температура имеет место лишь несколько дней в году, следовательно, большая часть потенциала ТН будет использоваться довольно редко. Для определения наилучшего соотношения мощности ТН и мощности электронагревателя разработан специальный интегральный график, подходящий для всех регионов России.
Он доказывает оптимальность наличия двух источников, один - ТН с мощностью, составляющей 60% от расчетной нагрузки, другой - электронагреватель. В результате за год ТН выработает 92% энергии, а электронагреватель - не более 8% энергии. Данная комбинация снижает стоимость и увеличивает срок окупаемости тепло-насосной установки. Причем определяющим фактором является не стоимость самой установки, а стоимость устройства внешнего контура (скважины или земляного контура).
Наиболее удачным и эффективным следует признать следующее сочетание: тепловой насос + теплые полы. Эта комбинация обеспечивает не только экономное производство энергии, но и ее экономное распределение! По сравнению с традиционной отопительной системой ТН дает возможность экономии до 50% энергоресурсов, а система теплых полов (по сравнению с классической радиаторной), экономит еще 10-15% энергии.
Еще более эффективным будет система отопления и котел ГВС с использованием ТН+теплые полы+солнечные батареи. Тогда в солнечный день, тепловая энергия, собираемая солнечными коллекторами, будет существенно экономить энергозатраты на отопление.
Имеется зависимость затраченной электроэнергии к выработанной ТН тепловой энергии и от системы отопления, для которой и производится тепло с помощью ТН. Чем меньше расчетная температура теплоносителя – тем больше эффективность ТН. Традиционно, с учетом имеющихся технических ограничений, температура, которая подается из ТН в систему, должна быть не выше 55°С, температура же обратной воды не превышает 50°С.
Преимуществом данной комбинации является также и то, что теплые полы не требуют никаких специальных расчетов, в то время как радиаторная система требует специального расчета и подбора отопительных приборов.
Заказать и купить тепловой насос можно в нашем офисе...