Новітні технології для опалення будинку
Доступність і раціональне використання паливно-енергетичних ресурсів сьогодні вважається однією з найважливіших світових проблем.
За допомогою теплового насоса можна обладнати роботу опалювальної і водонагрівальної систем.
Настільки глобальне питання безпосередньо впливає як на розвиток всієї світової спільноти, так і на збереження середовища її проживання. До того ж, в майбутньому не уникнути зростання цін на енергоносії. Практично у всіх розвинених країнах світу в останні десятиліття спостерігається підвищений інтерес до даної тематики. Для вирішення цієї проблеми розробляються і вдосконалюються нові енергозберігаючі технології, що включають розробку альтернативних джерел енергії. Таким чином, у населення виникла потреба в застосуванні нових способів забезпечення своїх будинків опаленням, використовуючи тепло землі.
Загальна схема роботи теплового насоса.
Населення далекого зарубіжжя (Швеція, Німеччина, Австрія, Канада, США та ін.) Давно звично використовують тепло землі, води або повітря для своїх потреб за допомогою теплових насосів. Років тридцять тому застосування теплового насоса для опалення свого будинку міг дозволити собі лише дуже заможна людина. Зараз же теплові насоси - це найпопулярніший варіант використання нетрадиційних і поновлюваних джерел теплової енергії. США є лідером в плані застосування теплових насосів для опалення та гарячого водопостачання своїх домоволодінь. У Росії поки це не настільки поширене, але поступово популярність використання даного методу, безсумнівно, буде набирати обертів.
У порівняно недалекому майбутньому (до 2020 року) Світова енергетична комітет прогнозує збільшення установок з тепловими насосами для теплопостачання до 75%. Багато країн, прагнучи до очевидній вигоді від впровадження теплових насосів, заохочують своїх громадян у вигляді різних пільг і субсидій при організації такої системи опалення. Дуже зацікавлений цим напрямком уряд України, які поставили завдання до 2030 року збільшити вироблення тепла в 100 разів, впроваджуючи новітні технології альтернативного енергозабезпечення.
Яким чином це працює?
Схема роботи теплового насоса типу "грунт-вода".
Джерелом низькопотенційної теплової енергії можуть бути як підземні води з низькою температурою, повітря, так і шари землі глибиною до 400 метрів. Основне формування теплового режиму землі відбувається за рахунок падаючої сонячної радіації ззовні і потоком радіогенних теплових хвиль зсередини. Більш стійка температура шарів грунту відзначається на глибині понад 20 метрів, так як тут вже не впливають сезонні і добові температурні коливання. На цій глибині позитивна температура близько 10 градусів спостерігається постійно круглий рік.
Тепло з землі - відновлюваний ресурс. Тепловий насос забирає саме стільки тепла, скільки земля зможе відтворити. Таким чином, всі теплові насоси працюють за принципом «холодильник навпаки», запропонований вперше ще геніальним вченим-фізиком свого часу У. Томсоном (Великобританія). Такий насос з повною впевненістю може обігнати і замінити всі існуючі котли опалення (на рідкому або газовому паливі або працюють від електрики).
Типи насосів бувають різні (наприклад, з горизонтальним або вертикальним ґрунтовим теплообмінником). Поговоримо про вертикальному типі насосів.
На глибині 100 метрів проводиться буріння свердловини, для того щоб зявилася можливість забрати тепло з землі. Геотермальний тепловий насос за допомогою спеціального зонду, в якому циркулює особлива рідина (розсіл), забирає тепло від землі. Саме вона дозволяє перетворювати і направляти тепло в систему опалення та гарячого водопостачання, підвищуючи на виході температуру до + 65 ° C. Електроенергія витрачається лише при роботі приводів. Єдиним рушійним елементом теплового насоса є компресор з терміном експлуатації в середньому близько 15 років. Навіть при його заміні така установка опалення може прослужити ще довгі десятиліття.
Так, з одного витраченого кВт електроенергії виходить 4 кВт перетвореної теплової енергії, що відповідає коефіцієнту ефективності теплового насоса, рівному 1: 4. На практиці перевірено, що така установка окупається приблизно через 5 опалювальних сезонів. Але слід памятати, що якщо ви виберете подібний варіант опалення свого житла, то організацію цього завдання слід планувати ще на початковому циклі будівництва, так як установка теплового насоса зажадає великих обсягів земляних робіт.
Переваги установки теплового насоса
- Економічність. Теплові насоси мають високий ККД (до максимальних 700%) при низькому енергоспоживанні, що не може не радувати. Більш того, подібні установки виключають необхідність додаткових грошових витрат на закупівлю, транспортування палива, а також звільняє необхідні для його розміщення площі приміщення.
- Безпека. Дані установки не повязані з використанням горючих і вибухонебезпечних матеріалів навіть при високих потужностях. Захищені від пожеж і вибухобезпечні.
- Функціональність. Теплові насоси успішно застосовуються для опалення, гарячого водопостачання та в якості кондиціонерів в приміщенні.
- Екологічність. Дане обладнання для отримання тепла не використовує будь-яку паливо, а тому і нічого не спалює, що позитивно позначається на екології. Шкідливі викиди (СО, CO2, SO2 та ін.) Теплова установка не виділяє.
- Довговічність і надійність.
- Автоматичний режим роботи. Не потребує особливих умов в експлуатації. Досить на початку опалювального сезону перевіряти технічні параметри і проводити періодичний режим роботи.
Вибираючи тепловий насос, слід памятати, що потужний агрегат буде довше окупатися, в той час як слабкий не дозволить досягти бажаних результатів і збільшить витрату електроенергії. Краще вибрати «золоту середину», що дозволяє поєднувати всі необхідні плюси.
