+7 (915) 680-67-48
г. Тула
ул. Демонстрации, д. 2г,
офис 45
Пн.-Пт.: с 9:00 до 18:00
Сб.: с 10:00 до 15:00

Автономия

Тепловые насосы.

Тепловые насосы представляют собой экономичные, экологически чистые и необычайно компактные приборы, которые применяются при обустройстве систем кондиционирования и отопления самых разнообразных объектов. Благодаря им появляется возможность получения тепла для горячего водоснабжения и отопления от низко потенциальных источников, например, артезианских и грунтовых вод, рек, грунтов, озер, морей, земных недр. Вообще тепловые насосы можно представить в виде холодильников наоборот, забирающих тепло из определенных мест и передающих его потребителям.

Тепловой насос использует в своей работе тепло, которое в огромном количестве имеется в окружающей среде, благодаря чему обладает большой эффективностью. Так, затрачивая всего 1 кВт электроэнергии оборудования, появляется возможность получения тепловой энергии в количестве 5-6 кВт. Сроки использования тепловых насосов до осуществления капитального ремонта варьируются от пятнадцати до двадцати лет. Порядка шестидесяти процентов отопительной энергии можно брать из окружающей среды совершенно бесплатно.

Тепловые насосы включают в себя четыре основные составляющие:

  • Конденсатор
  • Компрессор
  • Реверсивный клапан
  • Испаритель

Теплоноситель насоса циркулирует вне теплового оборудования по его внешнему контуру, внутри же теплового насоса находится специальный хладагент, например, фреон.

Внешний контур располагается на дне водоема или в грунте, теплоноситель же, нагреваемый от тепла данных источников, передается непосредственно в насос. Там осуществляется обмен тепла с хладагентом, который циркулирует в тепловом насосе по внутреннему контуру.

Тепло, получаемое из грунта.

Теплоноситель, который циркулирует по горизонтальному коллектору, представляющему собой трубы диаметром двадцать пять, тридцать два и сорок миллиметров, берет тепло из грунта, чтобы передать его в тепловой насос. Сам тепловой насос устанавливается непосредственно в доме. Полученное тепло поступает в теплообменник, из которого передается воздуху. Теплый воздух подается в воду или помещения дома, циркулируя в системе отопления.

В том случае, когда горизонтальный внешний контур укладывается в землю, почва не нуждается в специальной подготовке. Необходимо проследить, чтобы грунт был влажным, лучше чтобы рядом располагались грунтовые воды. Но это совершенно не означает, что сухой грунт станет реальной помехой для использования подобного оборудования. Возникнет лишь необходимость увеличения длины контура теплообменника. Ориентировочно на один метр длины трубопровода приходится 30 Вт тепловой мощности. Поэтому при установке теплового насоса, производительность которого составляет 1 кВт, потребуется земляной контур длиной примерно триста пятьдесят-четыреста пятьдесят метров. Укладка данного контура выполняется на участке, площадь которого составляет порядка 400 квадратных метров. При этом один квадратный метр поверхности грунта обеспечивает примерно десять-тридцать пять Ватт мощности.

Полиэтиленовые трубы, которые и представляют собой тепловой контур, зарываются в грунт на глубину полтора-два с половиной метра. По этим трубам протекает специальный «рассол» - абсолютно безвредная жидкость.

Коллектор теплового насоса представляет собой грунтовой теплообменник, в котором осуществляется «отбор» тепла, которое накапливается в земле. Если трубы прокладываются в земле горизонтально, необходимо учесть определенные факторы. Для начала стоит отметить, что длина труб существенно ограничена, она достигает в длину не более шестисот метров в одной петле. В противном случае затраты энергии на прокачку теплоносителя заметно увеличатся. Кроме того, при установке теплового насоса высокой производительности, при горизонтальной укладке, в слое грунта, расположенного вокруг трубы, существенно снижается температура. Такое снижение напрямую зависит от производительности теплового насоса. Может случиться и так, что температура грунта станет ниже нуля, из-за чего грунт промерзнет.

Основное достоинство горизонтальных коллекторов – это невысокие затраты на его установку и эксплуатацию.

Тепло, получаемое из грунтовых вод.

Известно, что грунтовые воды являются прекрасными аккумуляторами солнечного тепла. Не только в летнее время, но и в зимние дни воды способны сохранять положительную температуру. Это и есть их основное преимущество. Именно поэтому коэффициент мощности насоса, который забирает тепло из грунтовых вод, остается высоким в любое время года.

Скважинный насос откачивает почвенные воды примерно 0,25 кубических метров на один кВт тепловой мощности. Откачанная вода поступает на испаритель насоса, оттуда тепло передается во вторичный контур, температура которого составляет тридцать шесть-шестьдесят пять градусов. Этого вполне хватает для отопления, получения горячей воды и т.д.

Охлажденная вода поступает в специальный сливной колодец или же непосредственно в поверхностные воды. Прием сливаемой воды должен обеспечиваться четко и бесперебойно, иначе прилегающие территории окажутся подтопленными.

Однако стоит отметить, что не всегда имеются в наличии грунтовые воды необходимого качества в достаточном количестве. Поэтому испаритель оборудования зачастую нуждается в защите от коррозии и загрязнения, установке системы фильтрования воды. В том случае, если вода содержит большое количество солей, применяется промежуточный теплообменник, а это в свою очередь снижает эффективность работы насоса, а также увеличивает стоимость всей системы отопления.

Довольно часто случается и так, что грунтовые воды проходят достаточно глубоко и обладают относительно низкой температурой. Такие воды использовать просто не представляется возможным. Зато грунтовые воды, обладающие высокими температурными режимами, применяются достаточно широко.

При использовании тепла грунтовых вод отстраивается не только подающий колодец, но и инфильтрационный или водопоглощающий колодец.

В том случае, если грунтовые воды практически не содержат кислорода или включают большое количество марганца и железа, то колодец может довольно быстро разрушиться. Кроме того необходимо упомянуть, что использование местных грунтовых вод осуществляется только с разрешения службы Госводонадзора.

Тепло, получаемое из водоемов.

В качестве идеального варианта для получения тепла при помощи теплового насоса выступают ближайшие водоемы. В таком случае широко используется оборудование типа «вода – вода». Такие насосы практически ничем не отличаются от оборудования, которое работает с «рассолом». Однако в зимнее время года эффективность применения насоса «вода - вода» наиболее эффективно по сравнению с другими моделями благодаря высокому температурному режиму теплоносителя. В данном случае контур теплообменника, представляющий собой пластиковую трубу с антифризом, прокладывается по дну водоема и придавливается дополнительными грузами.

Подобный метод обладает существенными преимуществами, такими как малая длина используемого контура, относительно высокий температурный режим окружающей среды, достаточная эффективность работы теплового насоса. Но зачастую применение подобного метода оказывается невозможным вследствие небольших размеров используемого водоема. В случае сомнения можно получить необходимые консультации в службе Госводонадзора.

Тепло, получаемое из скважин.

В случае если промерзание грунта происходит на достаточно больших глубинах, желательно применять вертикальные грунтовые зонды, то есть теплообменники, которые располагаются вертикально. Для этого на глубину тридцать - сто пятьдесят метров пробуриваются скважины. Глубина бурения во многом зависит от мощности, которая требуется для отопления, и отдельных особенностей используемого участка. В пробуренную скважину опускается петля из пластиковой трубы. Это и есть теплообменник, в котором циркулирует «рассол». Глубина грунта всегда обладает одинаковым температурным режимом – примерно десять градусов. Благодаря этому вертикальные зонды гораздо мощнее, чем горизонтальные коллекторы. На один метр длины вертикального зонда выходит от тридцати до ста Ватт тепловой мощности, что зависит от вида грунта.

Глубокие скважины необходимо оснащать обсадной трубой, которая защитит коллектор. В мелких скважинах это тоже может потребоваться, но не всегда. Между трубой коллектора и стенами скважины образуется зазор, который для повышения прочности оборудования и улучшения теплопередачи заполняется бетонитом. Рекомендуемое расстояние между несколькими скважинами – пять-семь метров. Стоит также учесть, что равновесие между процессом отбора тепла и процессом восстановления тепловых возможностей грунта наступит лишь на четвертый-пятый год эксплуатации оборудования. По этим причинам в проект всегда закладывается более мощный насос.

Если все рассчитать правильно, то контур не окажет какого-либо ощутимого влияния на садовую растительность и разнообразные зеленые насаждения. Если же внешний контур располагается горизонтально, то с крупными деревьями могут возникнуть некоторые проблемы.

Тепловые насосы – это наиболее эффективное и оптимальное оборудование для обогрева любых помещений.