Экологическое движение и подорожание традиционных энергоисточников стали причиной того, что с каждым годом количество установленных тепловых насосов в мире стремительно растет. В разных уголках Земли на сегодняшний день уже запущено в эксплуатацию около 100 млн. тепловых насосов. В разных климатических зонах Европы, Америки, в отдельных странах Азии они не только получили широкое распространение, но и все чаще предписываются строительными нормами при возведении зданий современного образца, в том числе частных домов. В отдельных странах, таких как Швеция, среди всех используемых систем отопления тепловые насосы лидируют, составляя до 70% от общего количества. И если они доказали свою энергоэффективность и обрели большую популярность в скандинавских странах с суровым климатом, то для регионов с умеренным отоплением и охлаждением, к которым относится и Украина, тепловые насосы являются отличной альтернативой отопительным котлам и кондиционерам.
Совмещая в себе функции котла, источника горячего водоснабжения и кондиционера для охлаждения, тепловые насосы выгодно отличаются от других источников тем, что в них используется возобновляемая низкопотенциальная энергия, взятая из окружающей среды (из воздуха, воды, земли или сточных вод). По сравнению с котлами для тепловых насосов не требуется подводить газовые сети или создавать топливохранилища, от них нет никаких выбросов в атмосферу, а потому они экологически безопасны, с технической точки зрения они не несут в себе риска взрыва. Единственное, что понадобится для их работы, – это электричество. Однако и здесь есть ряд преимуществ: прежде всего, для работы теплового насоса его требуется намного меньше, чем, скажем, для кондиционера, во-вторых, электричество дорожает не так сильно, как другие энергоносители, – например, если газ подорожал за 10 лет примерно вдесятеро, то электричество только в 3 раза; в-третьих, тепловые насосы могут работать от автономных источников, к которым относятся солнечные, ветровые и гидроэлектростанции.
Как и холодильник, тепловой насос использует электроэнергию для перемещения тепловой энергии из холодного пространства в теплое (в настоящее время также доступны тепловые насосы, работающие на природном газе). Так как они переносят тепло, а не работают на выработку тепла, тепловые насосы могут обеспечить в 4 раза больше энергии, чем та, которую они потребляют.
Переход теплового насоса из режима обогрева в охлаждающий в некоторых моделях осуществляется полностью автоматически, в то время как в других для этого понадобится дооборудовать тепловой насос.
Высокоэффективные тепловые насосы способны обеспечить лучшее охлаждение воздуха, нежели стандартные центральные кондиционеры, – при меньшем энергопотреблении прохлады в доме в летние месяцы станет больше. Кондиционирование с помощью теплового насоса возможно двумя способами – пассивным и активным, которые отличаются принципом энергопотребления и уровнем охлаждения.
Пассивное, или естественное, кондиционирование предполагает использование более низкой температуры (7-15oC) источника, например, подземных вод, напрямую. В этом случае холодная вода подается насосом и циркулирует в системе, которая состоит из труб и фанкойлов, являющихся противоположностью отопительных радиаторов. Забирая тепло из воздуха в помещении, эта жидкость уносит его в землю. Все это происходит без включения компрессора, а энергозатраты минимальны, так как ограничиваются обеспечением только циркуляции воды.
Кроме фанкойлов в данных системах также находят применение приточные или приточно-вытяжные установки: для этого холодная вода подводится к калориферу – тогда можно обойтись без установки наружного блока, требующего расхода электроэнергии. Однако пассивный способ не всегда полностью удовлетворяет потребности помещений в охлаждении: он требует минимальных затрат, а следовательно, относится к экономически выгодным вариантам, но и отличается низкой производительностью, находясь в прямой зависимости от температуры и объема источника и времени года.
Более высокая эффективность охлаждения тепловыми насосами достигается за счет геотермальной энергии (т.е. источником служит земля). Хотя их установка обходится дороже по сравнению с другими типами тепловых насосов, в дальнейшем геотермальные тепловые насосы имеют более низкие эксплуатационные расходы, так как они используют относительно стабильную температуру земли. Однако выбор оборудования и нюансы монтажа будут зависеть от размера вашего участка и особенностей ландшафта. Например, если ваш дом расположен рядом с водоемом – прудом или озером, водяные тепловые насосы дадут вам аналогичные преимущества.
Во многих случаях достаточно пассивного охлаждения, но если требуется дополнительное охлаждение, тепловой насос может производить его с помощью компрессора, справляясь со своей задачей не хуже специальной мультисистемы кондиционирования.
Для активного кондиционирования подходят все виды тепловых насосов, работающие в реверсивном режиме. Переключение направления потока через компрессор для режима охлаждения может осуществляться с помощью специального вентиля. Вместо изначально работавшего на обогрев помещения конденсатора при охлаждении используется испаритель. Охлаждающая среда попадает к компрессору, а затем к теплообменнику, отдающему тепло наружу.
Тепловые насосы, как правило, требуют больших размеров воздуховода, чем в других системах отопления, поэтому может потребоваться некоторое преобразование уже существующей системы воздуховодов дома. Для правильной работы теплового насоса нужно от 50 до 60 литров воздушного потока в секунду на каждый киловатт-час.
С уважением, info@klimatok.com.ua
