Энергоэффективность.

«Ресурсы человечества ограничены, а потребности безграничны» – вопрос энергоэффективности один из ключевых в экономии энергии, ведь перейдя на энергоэффективные способы отопления в странах средних и северных широт, как например Украина, можно экономить 70% электроэнергии на отоплении, и впоследствии сохранить невосстанавливаемые источники энергии для более специфичных нужд. Отличным энергоэффективным способом экономии невосстанавливаемых полезных ископаемых планеты является установка тепловых насосов.

Что такое тепловой насос и как он работает?

Тепловой насос — устройство для переноса тепловой энергии от источника энергии к потребителю. Термодинамически тепловой насос аналогичен холодильной машине. Однако если в холодильной машине основной целью является производство холода путём отбора теплоты из какого-либо объёма испарителем, а конденсатор осуществляет сброс теплоты в окружающую среду, то в тепловом насосе картина обратная. Конденсатор является теплообменным аппаратом, выделяющим теплоту для потребителя.

Технология тепловых насосов известна более века, и используется в каждом доме, в каждой холодильной установке (холодильнике, кондиционере). Идея перемещения тепла отличается от идеи создания тепла, так как тепловой насос работает по принципу компрессии, перемещая тепло из одного контура и другой. На перемещение 1кВата тепловой энергии требуется 0,3кВата электроэнергии, в то время как на нагрев спиралью уходит больше энергии, чем один к одному из-за потерь в проводнике. На данный момент на рынке есть масса предложений тепловых насосов, разных производителей мощностей и конструкций.

Какие бывают тепловые насосы и кто из них лучше?

Тепловой насос, как и большинство устройств делятся на виды:

По виду передачи энергии тепловые насосы бывают двух типов:
  • Компрессионные. Основные элементы установки – это компрессор, конденсатор, расширитель и испаритель. Используется цикл сжимания-расширения теплоносителя с выделением тепла. Этот тип тепловых насосов прост, высокоэффективен и наиболее популярен;
  • Абсорбционные. Это теплонасосы нового поколения, использующие в качестве рабочего тела пару абсорбент-хладон. Применение абсорбента повышает эффективность работы теплового насоса.
По источнику тепла выделяют тепловые насосы:
  • Геотермальные – тепловая энергия берется из грунта или воды;
  • Воздушные – тепло извлекается из атмосферы;
  • Использующие вторичное тепло – в качестве источника тепла используются воздух, вода, канализационные стоки.
По виду теплоносителя входного/выходного контура:
  • «воздух-воздух» – этот вид тепловых насосов забирает тепло у более холодного воздуха, еще больше понижая его температуру, и отдает его в отапливаемое помещение;
  • «вода-вода» – используется тепло грунтовых вод, которое передается воде для отопления и горячего водоснабжения;
  • «вода-воздух» – используются зонды или скважины для воды и воздушная система отопления;
  • «воздух-вода» – атмосферное тепло используется для водяного отопления;
  • «грунт-вода» – трубы прокладываются под землей, и по ним циркулирует вода, забирающая тепло из грунта;
  • «лед-вода» – для нагревания воды в системе отопления и горячего водоснабжения используется тепловая энергия, которая высвобождается при получении льда. Замораживание 100-200 л воды способно обеспечить обогрев среднего дома в течение часа.

Пример использования технологии теплового насоса

Рассмотрим концепт энергоэффективного дома средних размеров, возьмем для расчёта компрессорный теплонасос «грунт-вода», чтобы произвести точный расчёт необходимо проконсультироваться со специалистом, для предварительного определения мощности теплоустановки, можно воспользоваться формулой nм^2*0.075 (для старых, плохо утепленных домов); 0.05 (для низкоэнергетических зданий); 0.03 (построенных с применением специальных технологий энергоэффективности).

Максимальной эффективности можно достичь с помощью дополнения, теплового насоса, солнечными панелями. Для дома площадью 114м^2 достаточно теплоустановки в 5,7 кВат, стоимостью 220 000-250 000 грн (Германия), солнечные панели такой мощности, с инвертором, обойдутся примерно 110 000 грн.

Благодаря дотации в виде «зеленого тарифа» можно произведенную энергию в солнечные дни продавать в сеть, а во время отопительного сезона извлекать из нее, и  использовать. На разнице в сезонах, производства и потребления, можно уменьшить срок окупаемости всей системы, то есть через 8 лет Ваш дом будет отапливаться абсолютно бесплатно.

Технологии способные перекачивать тепловую энергию могут использоваться повсеместно и в любых масштабах, объединяя тепловые насосы в каскады можно получать энергоустановки на сотни киловатт, таким способом можно отапливать многоэтажные здания, учебные заведения, производственные цеха, заводы.


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *