|
Тепловые насосы
Тепловые насосы:
история, принцип действия, преимущества, типы
Прошлое и настоящее
 На
сегодняшний день геотермальный тепловой насос (Geothermal Heat
Pump или GHP система) является наиболее эффективной
энергосберегающей системой отопления и кондиционирования.
Геотермальные тепловые насосы получили широкое распространение в
США, Канаде и странах Европейского Сообщества. GHP системы
устанавливаются в общественных зданиях, частных домах и на
промышленных объектах. Толчок к развитию GHP системы получили
после энергетических кризисов 1973 и 1978 годов. В начале своего
развития GHP системы устанавливались в домах высшей ценовой
категории, но за счет применения современных технологий
геотермальные тепловые насосы стали доступны многим
американцам.Они устанавливаются в новых зданиях или заменяют
устаревшее оборудование с сохранением или незначительной
модификацией прежней отопительной системы. Геотермальный
тепловой насос был установлен даже в широко известном небоскребе
Нью-Йорка The Empire State Building.
К настоящему времени масштабы внедрения геотермальных тепловых
насосов в мире ошеломляют:
* В США ежегодно производится около 1 млн. геотермальных
тепловых насосов. При строительстве новых общественных зданий
используются исключительно геотермальные тепловые насосы. Эта
норма была закреплена Федеральным законодательством США.
* В ШВЕЦИИ 50% всего отопления обеспечивают геотермальные
тепловые насосы. В Стокгольме 12% всего отопления города
обеспечивается геотермальными тепловыми насосами общей мощностью
320 МВт, использующими как источник тепла … Балтийское море с
температурой + 8°С.
* В ГЕРМАНИИ предусмотрена дотация государства на установку
тепловых насосов в размере 400 марок за каждый кВт установленной
мощности.
* В МИРЕ по прогнозам Мирового Энергетического Комитета к 2020
году доля геотермальных тепловых насосов в теплоснабжении
составит 75%.
Преимущества
*Экономичность.
Низкое энергопотребление достигается за счет высокого КПД GHP
системы (от 300% до 700%) и позволяет получить на 1 кВт
затраченной энергии 3-7 кВт тепловой энергии или 15-25 кВт
мощности по охлаждению на выходе. Система исключительно
долговечна и прослужит от 25 до 50 лет без особого внимания к
себе. *Комфорт.
GHP система работает устойчиво, колебания температуры и
влажности в помещении минимальны. Отсутствует шум. Применяется
мультизональный климатический контроль.
 *Дизайн.
Дизайн тепловых насосов
Установка GHP не нарушает целостность интерьера и концепцию
фасада здания, т.к. нет внутреннего и внешнего блока, и занимает
минимум пространства.
*Экология.
Экология тепловых насосов
 Экологически
чистый метод отопления и кондиционирования, т.к. не производится
эмиссия CO2, NOx и других выбросов, приводящих к нарушению
озонового слоя и кислотным дождям.
*Безопасность.
Отсутствуют аллергено-опасные выбросы в помещение, т.к. нет
сжигаемого топлива и не используются запрещенные хладагенты.
Принцип работы
GHP система работает как котел при
отоплении и как кондиционер при охлаждении. Работа теплового
насоса осуществляется в компрессионно-конденсаторном цикле.
Теплоноситель (обычно вода) подается из земли или водоема в
тепловой насос, где низко-потенциальное тепло Земли отбирается и
передается по системе воздуховодов или трубопроводов к
потребителю. Цикл приводится в действие электрическим
двигателем. Энергетический цикл можно представить несколько
иначе. Электричество приводит в действие электродвигатель, от
которого механический момент передается на компрессор.
Инициируется термодинамический цикл и тепло, накопленное землей
или водоемом, отбирается теплообменниками теплового насоса.
Электрическая энергия затрачивается только на перекачивание
жидкости, но ничего удивительного в получении дополнительной
энергии нет, т.к. используется уже накопленное Землей тепло.
| Работа
зимой |
Работа
летом |
|
 |
 |
| Зимой GHP
система тепло неостывшей земли передает в дом. Этот же
цикл используется и при нагреве воды. |
Летом GHP
система излишки тепла в доме передает через
теплообменник в обратном направлении. |
Типы устройств
|
Геотермальный тепловой насос с открытым циклом |
Геотермальный тепловой насос с закрытым циклом |
 |
 |
|
Теплоноситель подается непосредственно из водоема и
после прохождения цикла охлажденным возвращается
обратно. |
Теплоноситель прокачивается через замкнутый контур,
который может быть проложен глубоко в земле или по дну
водоема. Это более экологически безопасный метод, чем
открытый цикл. |
|
Геотермальный тепловой насос с горизонтальным
теплообменником |
Геотермальный тепловой насос с вертикальным
теплообменником |
 |
 |
| Замкнутый
контур теплообменника укладывается горизонтально в
глубокие траншеи. |
Замкнутый
контур теплообменника устанавливается вертикально в
подготовленные отверстия. Применяется в тяжелом грунте
или при ограниченности пространства участка. |
Источник информации —
www.inrost.ru |
