Сучасна холодильна машина (головна складова будь-якого сучасного кондиціонера) може працювати за прямим циклу - реалізуючи режим кондиціонування, а може працювати по зворотному циклу - реалізуючи режим «теплового насоса». У першому випадку тепло відбирається у повітря приміщення (теплопритоки) і переноситься в навколишнє середовище, у другому випадку тепло відбирається у довкілля і переноситься в приміщення (тим самим компенсуються тепловтрати приміщення).
ЯК ЦЕ ПРАЦЮЄ?
Другий Закон термодинаміки говорить: «неможливий процес, при якому теплота переходила б мимовільно від тіл більш холодних до тіл більш теплим (постулат Клаузіуса 1850 г.)»
А чи можна змусити тепло рухатися в зворотному напрямку?
Так, але в цьому випадку будуть потрібні додаткові витрати енергії (робота). Системи, які переносять тепло в зворотному напрямку називають «тепловий насос».
Існує кілька видів «теплових насосів», що відрізняються по тій низкопотенциальной середовищі, у якій відбувається відбір тепла.
Як вибрати тип теплового насоса?
У зв'язку із зростанням цін на енергоносії все більшого поширення набувають низько потенційного джерела тепла: земля, вода і повітря. Пристрої, що дозволяють «перекачати» низькопотенційне тепло в високопотенційне, називається тепловий насос.
Найбільшого поширення набули теплові насоси «вода - вода» (вони «перекачують» тепло з грунту, грунтових вод, вод річок, водойм і т. П.)
Тепловий насос «вода - вода» використовує земний грунт і грунтові води з постійною температурою на протязі року (близько + 10 ° С). Це дозволяє теплового насосу протягом року «перекачувати» незмінна кількість тепла з однаково високим коефіцієнтом ефективності (СОР). Однак у вартості теплового насосу необхідно врахувати досить вагому частку витрат пов'язаних з земляними роботами для організації грунтового контуру або водозабору. А також забезпечення підвищених вимог до екологічної безпеки в порівнянні з повітряними тепловими насосами.
Тепловий насос «повітря - вода» використовує навколишнє повітря тому його п роізводітельность природно буде непостійною в слідстві зміни температури навколишнього повітря, а саме: з пониженням температури навколишнього повітря - теплопродуктивність буде знижуватися.
В цілому, теплові насоси даного виду працюють з високою ефективністю до температури -5 ° С. При більш низьких температурах працездатність зберігається, але дещо знижується продуктивність (Див. Графік 1) . Це є істотним недоліком теплових насосів «повітря - вода» і обмежує географію їх застосування, але не потрібно проведення земляних робіт і отримання дозволів на використання природних ресурсів (свердловин, водозаборів і т.п.).
Розглянемо графік темпер атурних коливань для м.Одеси, отриманого н а підставі усереднених даних річної зміни температури навколишнього повітря за 10 років. З графіка ви дно, що більшу частину опалювального періоду температура навколишнього повітря коливалася в інтервалі від -5 ° С до +15 ° С, а температура нижче -5 ° С - тривала лише 6% від загального часу, що соствляет 283 години або близько 12 днів в році.
На підставі результатів спостережень можна зробити висновок, що в якості теплогенеруючого обладнання для південного регіону України цілком можуть застосовуватися теплові насоси «повітря - вода», а при зниженні температури нижче -5 ° С, короткочасно використовувати додаткове джерело тепла (електрокотел, твердопаливний котел, газовий котел і т. д.) на відсутню потужність теплового насоса. Частка тепла виробленого додатковим нагрівачів в загальному обсязі виробленого тепла, вкрай мала (Див. Графік 2).
ВИСНОВОК 1:
Теплові насоси «вода - вода» доцільно застосовувати в кліматичних зонах де досить довго утримується занадто низька температура, а в південних регіонах ефективніше застосовувати теплові насоси «повітря - вода» або «повітря - повітря».
Ми поставляємо високоякісні теплові насоси Mitsubishi Electric .Компанія Mitsubishi Electric виробляє системи серії POWER Invertor і ZUBADAN Inverter (на японській мові це означає «супер обігрів»). Унікальна технологія двофазного упорскування холодоагенту в компресор забезпечує стабільну теплопродуктивність при зниженні температури зовнішнього повітря.
ОБЛАСТЬ ЗАСТОСУВАННЯ ТЕПЛОВИХ НАСОСІВ:
Для підвищення ефективності застосування будь-якого «теплового насоса» потрібно враховувати кілька правил:
1. Будівлі має бути добре теплоізольовані.
2. Повинні застосовуватися низькотемпературні системи опалення. Перш за все мається на увазі опалення «теплою підлогою» або теплим повітрям (підготовленим в фанкойлами).
3. Для досягнення більшої вигоди практикується експлуатація «теплових насосів» спільно з додатковим теплогенеруючим обладнанням (в таких випадках говорять про використання бівалентної схеми опалення.
Моновалентна схема (класична)
теплопостачання, опалення та ГВП:
Бівалентна схема (з декількома джерелами тепла)
теплопостачання, опалення, ГВП та кондиціонування повітря:
Дані гідравлічні схеми є спрощеними і наведено для прикладу. Для реальних проектів потрібно більш детальне опрацювання.
ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ
Наведемо кілька прикладів застосування різних підходів до опалення та кондиціонування індивідуальних житлових будинків загальною площею 160 м2 і 560 м2. Розташованих в одній кліматичній зоні (м.Одеса).
Об'єкт: односімейний будинок
(Іллічівський р-н, Одеська обл.)
Загальна площа будинку, м2 162,7 Число жителів, чол 4 Матеріал стін Ракушняк Товщина стін, мм 400 Споживання гарячої санітарної води, л / сут 120 Об'єкт: приватний будинок
(м.Одеса, Великий Фонтан)
Загальна площа будинку, м2 560 Число жителів, чол 5 Матеріал стін Газобетон Товщина стін, мм 400 Споживання гарячої санітарної води, л / сут 300
ВИСНОВОК 2:
У разі рівного розподілу цін на основне обладнання і вартість монтажних робіт, для теплового насоса вартість енергоносіїв буде нижче, ніж для газового котла і традиційних спліт-систем.
Застосування теплового насоса дозволяє повністю відмовитися від споживання природного газу і істотно знизити річні витрати на опалення.
При використанні теплового насоса з'являється можливість переходу на інший тариф по електроенергії і отримувати 3000 кВт / годин на місяць за пільговою ціною.
Тепловий насос здатний працювати в холодний період року в режимі опалення та в теплий період року в режимі кондиціонування. Отже, тепловий насос в режимі опалення дозволяє здійснювати економію витрат на оплату енергоресурсів, а теплий період року - кондиціонування здійснюється, без додаткових витрат.
ЯК ЦЕ ПРАЦЮЄ?
Як вибрати тип теплового насоса?
