Тепло присутствует везде. Не важно, зима на улице или лето, оно всегда с нами. Над нами, под нами и вокруг нас. Сама природа, к которой мы относимся, особенно в последнее время, совершенно неосмотрительно, даёт очень дешёвый ресурс. А именно — тепловую энергию. Мы обсудили уже с вами устройство солнечных станций и ветряка, пришёл черёд следующего чуда инженерной мысли. Это — тепловой насос…
Что же представляет собой это устройство? Тепловой насос — это прибор, аккумулирующий тепло, которое находится в воздухе, воде или земле. Не секрет, что тепло есть у всех предметов на земле, температура которых выше чем 273°С (абсолютный ноль). И тепловой насос его забирает, накапливает и отдаёт нам в качестве отопления или подогрева нашего дома.
Если ещё проще объяснить, то тепловой насос — это холодильник, только наоборот. Холодильник забирает тепло из внутренней камеры и переносит на радиатор, который, если его потрогать, всегда горячий. То есть холодильник не морозит, а забирает тепло. Кондиционер работает точно по такому же принципу, забирая тепло из здания и отдавая его в воздух. Тепловой насос может забирать тепло у земли, воды, скалы, льда и даже (если очень надо) может забрать его у вас. Он может греть воду и воздух зимой, а летом — охлаждать. Охладить лёд на искусственном катке и подогреть ваш любимый бассейн. И самое интересное — это тепло бесплатное…
Я не буду вас утомлять сложными объяснениями и формулами переноса тепла. Расскажу про основные виды насосов, принципы работы и приведу примеры их успешного внедрения.
Виды тепловых насосов
Грунт-Вода
Грунт является самым универсальным источником. Его сверху греет солнце, а снизу подогревает ядро. Грунт доступен и есть везде. На определённой глубине (4-5 м) температура его всегда одинаковая и способность к отдаче тепла тоже. Необходимая нам тепловая энергия собирается специальным теплообменником, а по сути — трубами, наполненными незамерзающей жидкостью. После аккумуляции в носителе жидкость насосами подаётся на испаритель и возвращается вновь, за новой порцией тепла.
Используют два технологических вида:
- Грунтовый горизонтальный коллектор, который представляет собой очень длинную изогнутую трубу, уложенную под слоем грунта.
- Вертикальный зонд — это те же трубы, только опущенные в глубокую скважину на глубину 40-120 метров.
Первый вид требует значительных площадей, второй места не занимает, но увеличивает расходы, связанные с бурением скважин. Трубы могут быть обычные пластиковые. КПД — высокий и неизменный в течение всего года, и можно использовать как единственный источник тепла в доме.
Вода-Вода
Известный факт, что температура реки или озера всегда одинакова в районе дна (+4°С). Поэтому данный тип использует именно эту тепловую энергию. По сути, технология очень схожа с грунтовым насосом, только в качестве энергии используется вода из водоёма или тепло грунтовых вод. В качестве теплоносителя представлена та же незамерзающая жидкость.
Сложный монтаж и изначально дорогие работы компенсируются высоким КПД, особенно зимой. Использование может быть осложнено высоким уровнем грунтовых вод или внезапным паводком на реке.
Воздух-Вода
Для этого типа насосов не требуется бурить и прокладывать метры труб. Но по универсальности и эффективности такая конструкция проигрывает в разы тем, что были выше. Рекомендую рассматривать такие системы жителям тёплых районов, в которых температура зимой не бывает ниже -15°С. Преимущество — низкая цена.
Конструктивно такие насосы бывают двух типов. Первый — состоит из 2 соединённых блоков. В одном вентилятор и испаритель (устанавливается на улице), а в другом — накопитель энергии (конденсатор) и автоматика (ставится в помещении). Второй тип — вся конструкция монтируется в одном блоке, который устанавливается внутри помещения. С улицей соединяется гибким воздуховодом.
Минус второго типа — шум. Общий недостаток — низкий КПД. Большой плюс — цена. Рекомендую ставить такие системы как дополнительный вид к газовому котлу.
Воздух-Воздух
Тут ещё проще. Отсутствие промежуточного теплоносителя намного упрощает всю систему. Тепло мы забираем у воздуха в одном месте, охлаждаем его и отдаём воздуху в нашем помещении. Такой вид насосов имеет самый низкий КПД из всех представленных систем. Зависимость от температуры атмосферы позволяет рассматривать эти системы только как дополнительный вид к основному отоплению.
