|
Что является основой традиционной системы отопления современного загородного дома? Как правило, это котёл, работающий на том или ином виде топлива: природный газ, уголь, дизельное топливо, либо котёл электрический. Часто выбор подходящего энергоносителя напоминает выбор наименьшего из зол: одни чересчур дороги, другие требуют организации просторного и безопасного хранилища в доме, третьи невозможно использовать без оборудования, требующего регулярной проверки специальными службами… Кроме того, использование любого агрегата, производящего тепло за счёт сжигания топлива, так или иначе несёт в себе потенциальную опасность для потребителя: образуются вредные продукты горения, неправильное подключение или эксплуатация прибора могут привести к отравлению или вызвать воспламенение горючих материалов.
Однако, существует решение, позволяющее обогреть дом без использования топлива. Оно предполагает использование альтернативного источника энергии, а именно - тепловую энергию атмосферного воздуха. Излучаемая солнцем энергия сохраняется в почве, воде, воздухе, она присутствует повсюду и может быть использована как возобновляемый бесплатный источник тепла. Извлечь из воздуха это тепло и перенести его в дом - такова задача воздушного теплового насоса.
Принцип действия, виды, особенности воздушных тепловых насосов.
В отличие от традиционных отопительных устройств, тепловой насос не создаёт тепловую энергию, а занимается её транспортировкой из одной среды в другую. При этом электроэнергия, подводимая к прибору, расходуется лишь на обеспечение циркуляции рабочего вещества, таким образом, насос производит больше тепла, чем расходует энергии, экономя при этом до 70% энергоресурсов.
Тепловой насос работает в соответствии с обратным циклом Карно: он осуществляет циркуляцию хладагента, производящего обмен теплотой с двумя тепловыми резервуарами, имеющими разные температуры, буквально, хладагент, циркулирующий по внутреннему контуру насоса, принимает теплоту атмосферного воздуха и отдаёт её теплоносителю внутри помещения. Рабочим веществом теплового насоса является газ, имеющий низкую температуру кипения. Принцип его работы таков:
Взаимодействуя с источником низкопотенциальной теплоты (атмосферным воздухом), хладагент, находящийся в испарителе, нагревается и переходит из жидкого в газообразное состояние.
В виде газа рабочее вещество поступает в компрессор и подвергается сжатию. Этот процесс сопровождается резким повышением давления и температуры хладагента.
Горячий хладагент выталкивается в конденсатор, передаёт тепло отопительной системе дома и, остывая, вновь переходит в жидкое состояние.
На выходе из конденсатора хладагент проходит через дроссельный клапан, расширяется и возвращается в испаритель. Далее цикл повторяется.
Также тепловой насос оснащён терморегулятором. Он размыкает электрическую цепь, если темература в отопительной системе достигает заданной отметки, а при снижении температуры вновь запускает насос.
В зависимости от способа подачи тепла в дом воздушные тепловые насосы бывают двух типов:
“Воздух-вода” - тепло от конденсатора сообщается резервуару с водой, которая направляется в отопительный контур дома (радиаторы, тёплые полы) и используется для горячего водоснабжения.
“Воздух-воздух” - прогретый воздух направляется напрямую в помещение. При необходимости обогрева нескольких помещений используется система воздуховодов или устанавливается несколько тепловых насосов.
Главный недостаток теплового насоса состоит в том, что по мере увеличения разницы температур между источником теплоты и потребителем эффективность насоса значительно снижается. Этим ограничением обусловлены следующие особенности его применения:
Максимальная эффективность насоса достигается при его использовании в низкотемпературных системах отопления (системы типа “тёплый пол”).
В регионах с холодным климатом во избежание нерационального использования энергоресурсов рекомендуется использование так называемой бивалентной системы отопления: основным источником тепла является тепловой насос, а при температуре атмосферного воздуха ниже -20 градусов Цельсия подключается вспомогательный источник, например, электрокотёл.
И, конечно же, для минимизации теплопотерь и сокращения расходов на электроэнергию следует позаботиться о качественном утеплении здания - это правило актуально для любой системы отопления.
Преимущества воздушного теплового насоса.
Он экономичен. В сравнении с традиционными отопительными системами тепловой насос позволяет экономить до 70% ваших затрат на энергоносители.
Он компактен и прост в установке. В отличие от геотермальных тепловых насосов, он не требует никакого вмешательства в ландшафт участка: бурения скважин или выемки пласта земли для прокладки подземного контура. Его монтаж можно выполнить за один день на любом этапе строительства дома.
Он надёжен и безопасен. Работа насоса не предполагает процессов горения и нагрева до высоких температур, способных вызвать возгорание, в нём нет вредных и взрывоопасных веществ. Тепловой насос управляется автоматикой и не требует постоянного присутствия человека.
Он экологичен. Тепловой насос не выделяет продуктов горения. Он не требует топлива и потребляет минимум электроэнегрии. Таким образом он позволяет сохранить природные ресурсы планеты.
Он универсален. Если в холодное время года насос работает на обогрев помещения, то в жаркую погоду он способен выполнять обратный процесс: перемещать тепловую энергию на улицу, охлаждая таким образом воздух в помещении.
|
