В зависимости от типа передачи энергии тепловые насосы можно разделить на два вида
В зависимости от источника тепла тепловые насосы различают на
Использование любого вида средств теплопередачи в контуре ввода-вывода.
Расчет производительности теплового насоса для отопления
Чтобы тепловой насос был эффективным, он должен вырабатывать больше тепловой энергии, чем потреблять электроэнергии. Это соотношение называется коэффициентом преобразования. Коэффициент преобразования может меняться в зависимости от разницы температур между входным и выходным контурами. Чем холоднее температура, тем ниже эффективность системы. Для разных типов тепловых насосов коэффициент преобразования колеблется от 1 до 5. Для объективной оценки тепловых насосов необходим дополнительный параметр — годовая производительность.
Производительность конкретного теплового насоса зависит от множества факторов, и ее расчет очень сложен. Практически невозможно дать обобщенную характеристику, которая бы всегда работала. Поэтому каждый конкретный случай требует привлечения специалиста для подбора необходимого типа теплового насоса и количества хладагента в зависимости от условий его работы.
Область применения и степень распространения
Тепловые насосы востребованы в основном тогда, когда другие способы организации системы отопления обходятся значительно дороже. Растущая популярность тепловых насосов в промышленности и в быту обусловлена следующими преимуществами
По данным Европейского союза тепловых насосов, до недавнего времени европейский рынок этого оборудования был сосредоточен в основном во Франции. В последние годы рынок начал расширяться за счет Германии, Великобритании и Восточной Европы. По оценкам Всемирной энергетической комиссии, в ближайшие пять лет доля отопления и горячего водоснабжения от тепловых насосов в развитых странах составит не менее 75 %.
Общим недостатком тепловых насосов является то, что температура нагреваемой воды не очень высока. Как правило, она составляет 50-60 о С.
Это интересно, потому что температура воды не всегда так высока!
Впервые в Москве насосная система горячего водоснабжения для высотного здания была запущена в 2002 году в доме 2-2 по улице Никлино. Проект осуществлялся при участии Министерства обороны Российской Федерации. …
Стоимость оборудования.
Традиционным решением для частных и дачных домов является отопление природным газом. Однако выбор теплового насоса гораздо выгоднее и удобнее. Установка газового котла требует специального дымохода, вентиляции и ряда лицензий. Использование теплового насоса позволяет избавиться от этих проблем и сэкономить немало средств. Проведение природного газа в Подмосковье стоит около 20 000 долларов США, и стоимость увеличивается в несколько раз, если дом находится менее чем в 1 км от газопровода. Кроме того, необходимо учитывать скорость работы домашних газовщиков. Установка ручного теплового насоса стоит 15 000 долларов США, а работы длятся всего две-три недели.
Из всего вышесказанного можно сделать однозначный вывод: использование тепловых насосов — эффективное, экологичное и экономичное решение для организации отопления и обеспечения горячей водой в частных домах.
Что такое тепловой насос и как он работает?
Тепловые насосы — это электрические устройства, которые преобразуют температуру окружающей среды (почвы, воды и воздуха) в более высокую температуру для отопления и производства горячей воды. Тепловые насосы не являются новым открытием. Эта технология используется уже несколько десятилетий не только в Швеции, но и по всему миру. Чаще всего тепловые насосы можно встретить в домах — это холодильники и кондиционеры. Тепло подается из земли по пластиковым трубам. Трубы выпускают несгораемую жидкость, которая переносит тепло, собранное в выхлопе теплового насоса. В испарителе несгоревшая жидкость отдает энергию фреону, который превращается в пар и сжимается в компрессоре. Из-за резкого повышения давления температура паров фреона быстро возрастает. Затем горячий пар поступает в конденсатор, где передает тепло тепловой системе. Неохлажденная фреоновая жидкость возвращается по трубам в грунт, где еще больше накапливает тепло. Поскольку энергия расходуется только на передачу тепла, этот метод отопления является одним из самых экономичных.
Рисунок 1: Основные элементы установки теплового насоса.
Ниже представлены схемы всех типов тепловых насосов.
Видео 1. Описание принципов работы теплового насоса.
Особенности геотермального получения энергии
Подземное тепло извлекается с помощью четырех типов коллекторов.
Рисунок 2. Теплонасосная установка с вертикальными коллекторами.
Рисунок 3. Тепловая насосная установка с горизонтальными коллекторами.
Рисунок 4. Тепловая насосная установка с грунтовым коллектором.
Рисунок 5. Тепловая насосная установка с водяным коллектором.
Видео 2. Анимация рабочего цикла геотермального теплового насоса с горизонтальными коллекторами.
Видео 3. Движущееся изображение рабочего цикла геотермального теплового насоса с вертикальными коллекторами.
Видео 4. Анимация рабочего цикла геотермального теплового насоса с водяными коллекторами.
Что такое и как работает тепловой насос
Популярность тепловых насосов в Германии в последнее время значительно возросла в связи с ростом цен на энергоносители. Замена традиционных котлов на это оборудование позволяет снизить расходы на отопление и улучшить экологическую обстановку в стране.
Основное отличие от других типов устройств заключается в том, что насосы генерируют тепловую энергию из окружающей среды. Дополнительное топливо не требуется, так как тепло берется из воздуха или земли.
Принцип работы заключается в следующем.
Тепловые насосы потребляют небольшое количество электроэнергии для своей работы, но не требуют газа, нефти или твердого топлива для отопления.
Читайте также:
Тепловые насосы: устройство, принцип действия и виды конструкций
Тепловые насосы — это высокотехнологичные устройства, которые могут обогревать дома и кондиционеры, используя тепловую энергию почвы, воздуха и воды. Любая среда с температурой выше 1°C обладает определенным количеством тепловой энергии, которая при правильной организации может быть эффективно использована в быту или в промышленности.
В России тепловые насосы пока не получили широкого распространения, но активное оборудование используется в схожих по принципу действия холодильниках и кондиционерах. Однако в Швейцарии и других европейских странах отопление зданий с помощью геотермальных тепловых насосов — обычная практика.
Типы тепловых насосов
Поскольку нас окружают различные природные условия, существуют насосы, способные забирать тепловую энергию из разных источников. Существует несколько типов оборудования.
Каждая конструкция имеет свои уникальные особенности.
1. «грунт-ноль».
2. «Вода к воде».
Благодаря относительной стабильности температуры воды на глубине, использование этого типа теплового насоса очень эффективно. Источниками отводимой тепловой энергии являются открытые водоемы, грунтовые и промышленные сточные воды. Насосы типа «вода — вода» конструктивно схожи с первым типом. Наиболее дешевой считается конструкция устройств, забирающих энергию из открытых водоемов. В этом случае трубы с теплоносителем погружаются в воду на необходимую глубину. Сбор воды может потребовать хорошей организации.
3. «Воздушная вода».
4. «Air-aera».
Победитель в соотношении «затраты-эффективность», поскольку не требует сложной задачи по строительству традиционной системы отопления. Этот тип теплового насоса работает как обратный кондиционер. Он забирает тепловую энергию из самого холодного воздуха и снижает температуру, прежде чем вернуть ее в дом. Как бы нелепо это ни звучало, но предполагается, что дом обогревается в ущерб холодному воздуху на улице. Ведь на самом деле даже очень холодный воздух обладает приличным запасом тепловой энергии.
Неустойчивость и высокая производительность тепловых насосов привели к их быстрому распространению в развитых странах.
detector