16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/107/8370.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 15-16 (107-108) август 2008 года

Тепловые насосы: вопросы и ответы

Новые технологии Евгений ХРУСТАЛЕВ

После публикации нашей газеты о тепловых насосах на сайте «ЭПР» был задан такой вопрос:

«Уважаемая редакция!
Тепловые насосы – вещь очень интересная и перспективная для будущего, но при широком их применении не вредно ли это для грунта, в частности, не может ли это как‑то негативно повлиять на геологические свойства земли?
Елена»

На вопрос отвечает инженер Игорь Афоничев, компания «Климат-Сервис».



– Тепловые насосы совершенно не влияют на геологию земли и для грунта они не вредны. К нам часто обращаются по другим проблемам, связанным с применением тепловых насосов, в том числе и экологическим. Это понятно – продукция сравнительно недавно появилась на рынке и, разумеется, вызывает интерес. На сайтах некоторых компаний, работающих в нашей области, есть перечень наиболее часто задаваемых посетителями вопросов, там же опубликованы ответы на них. Есть такой список и у нас. Я думаю, читателям газеты будет интересно с ним ознакомиться.

– Каков принцип действия теплового насоса?

– Тепловой насос – это устройство, которое температуру окружающей среды (земли, воды, воздуха) преобразует в высокую температуру, используемую для отопления и производства горячей воды. Тепло забирается из земли через пластиковый трубопровод. В трубах циркулирует незамерзающая жидкость, которая передает собранное тепло в испаритель теплового насоса. В испарителе незамерзающая жидкость отдает свою энергию фреону, который преобразуется в пар и сжимается в компрессоре. Из‑за резкого увеличения давления температура паров фреона резко поднимется. Далее горячие пары попадают в конденсатор, где передают тепло в тепловую систему. Остывшая незамерзающая жидкость по трубам возвращается в грунт, где снова собирает тепло. Энергия используется только для переноса тепла, поэтому этот способ обогрева является одним из самых дешевых. По такому же принципу работает холодильник, только здесь тепло забирается изнутри и передается в окружающую среду через решетки, находящиеся на задней стенке холодильника.

– Какая жидкость циркулирует в коллекторе?

– В коллекторе циркулирует незамерзающая жидкость. Основой жидкости может быть этанол или гликоль. Основное требование к жидкости: температура замерзания должна быть не выше –16° C.

– Какая труба используется для коллектора?

– Для коллектора используется полиэтиленовая труба, которая не ржавеет, не гниет – и поэтому долговечна. Диаметр трубы – 40 миллиметров.

– На какую глубину закапывается коллектор?

– Производители рекомендуют закапывать коллектор на один метр. На такой глубине тепла достаточно в течение всего года, и тепловой насос работает эффективно. Таким образом обеспечивается нормальная температура работы коллектора, необходимая для работы теплового насоса (от –5° C до +20° C).

– Что лучше – скважина или горизонтальный коллектор?

– Большинство тепловых насосов монтируются с горизонтальным коллектором. Из‑за высокой цены скважина как источник тепла используется лишь там, где недостаточно места для установки горизонтального коллектора, а также если участок у дома уже приведен в порядок.

– От чего зависит длина коллектора или глубина скважины?

– Длина коллектора или глубина скважины зависит от тепловых особенностей дома – теплопотерь, внутренней системы отопления, мощности выбранного теплонасоса и особенностей грунта.

– Какая площадь участка требуется для укладки коллектора?

– Обычный горизонтальный коллектор занимает площадь в 2‑3 раза больше отапливаемой площади дома.

– Растет ли трава на том месте, где закопан коллектор?

– Коллектор не влияет на произрастающую над ним растительность. В местах, где планируется посадка деревьев, коллектор рекомендуется закопать поглубже. При этом на месте, где закопан коллектор, нельзя ничего строить.

– Можно ли использовать одну и ту же скважину и для теплового насоса, и для питьевой воды?

– Для теплового насоса и для питьевой воды необходимы разные скважины, так как их оборудуют по разным принципам. Тепловой насос охлаждает скважину, и нерационально ту же самую воду нагревать дома.

– Сколько места занимает котельная с тепловым насосом?

– Для установки теплового насоса достаточно небольшого помещения, например, для наиболее популярного Fighter 1220 с трубами достаточно нескольких квадратных метров. Если выбран тепловой насос с отдельным бойлером, необходима несколько большая квадратура (примерно 4‑6 м2, в зависимости от конфигурации котельной).

– Какие требования предъявляются к котельной?

– Никаких специальных требований нет. Нет необходимости в наличии окон, дымохода. Поэтому, уже проектируя дом, не обязательно предусматривать котельную у наружной стены. Однако не рекомендуется устанавливать тепловой насос у стены, за которой находится спальня.

– Громко ли работает тепловой насос?

– Конструкция тепловых насосов Nibe Fighter такова, что компрессор и холодильная часть находятся в отдельном корпусе. Это означает, что компрессор теплового насоса помещен в двойном корпусе, что обеспечивает низкий уровень шума.

– Какое напряжение необходимо для теплового насоса?

– Тепловому насосу требуется трехфазный электрический привод, однако некоторые модели могут использовать напряжение в 220 В.

– Что происходит с тепловым насосом при перепаде напряжения?

– При исчезновении, а затем при появлении напряжения тепловые насосы Nibe включатся и далее будут работать в том же режиме, как и ранее. Все ранее заданные параметры сохраняются.

– Какую площадь можно отапливать при помощи тепловых насосов?

– Тепловые насосы выпускают различной мощности, поэтому ими можно отапливать помещения различных размеров – от маленьких частных домов до промышленных зданий. Соединив, например, Fighter 1320 в цепь до 9 штук, можно отапливать огромную площадь.

– Можно ли отапливать одним тепловым насосом несколько отдельных домов?

– Технически это возможно, но нельзя будет обсчитать использованное отдельными домами тепло, так как затраты на тепло зависят не только от площади отапливаемого помещения, но и от термических характеристик дома – отопительной системы, поддерживаемой в комнатах температуры, использования горячей воды.

– Какой максимальной температуры в отопительной системе может достигнуть тепловой насос?

– Максимальная температура, достигаемая с помощью компрессора в отопительной системе – 55‑70° C, в зависимости от модели теплового насоса.

– Какую отопительную систему лучше выбрать для дома, используя тепловой насос?

– Так как эффективность теплового насоса зависит от температуры, подаваемой в отопительную систему, и от температуры, получаемой из грунта, лучше выбирать низкотемпературную отопительную систему. Наиболее эффективно тепловой насос работает, если в доме установлена напольная система отопления.

– Что такое коэффициент полезного действия теплового насоса COP?

– Коэффициент полезного действия COP (Coefficient of Performance) определяет эффективность теплового насоса. Он показывает, сколько тепла kWh при установленных условиях произведено на затрату 1 kWh электроэнергии. Чем больше коэффициент, тем эффективнее тепловой насос и тем дешевле производимое тепло. По стандартам EN 255 эффективность всех тепловых насосов указывается при 0 / 35° C и 0 / 50° C. Первое число показывает температуру жидкости, входящую из земли, второе число показывает температуру жидкости, подаваемую в систему отопления.

– Готовят ли тепловые насосы горячую воду?

– Тепловые насосы отапливают помещения и готовят горячую воду. Например, тепловой насос Fighter 1220 имеет встроенный бойлер на 160 литров, с оболочкой на 45 литров.

– Какова максимальная температура горячей воды?

– Максимальная температура горячей воды, производимой тепловым насосом, составляет 65° C,
при помощи вмонтированного электрического тэна ее можно повысить до 80° C.

– Требуется ли техническое обслуживание и сколько оно стоит?

– Никакого специального обслуживания тепловой насос не требует, поэтому никаких дополнительных расходов с этим не связано.

– Сколько времени будет служить тепловой насос?

– Срок службы теплового насоса рассчитан на продолжительную работу – без проблем он должен прослужить не менее 20 лет.

– Возможно ли с тепловыми насосами использование более дешевого ночного тарифа электроэнергии?

– Параметры установок теплового насоса можно изменять в течение суток, недели, обеспечивая таким образом максимальный комфорт и использование более дешевого ночного тарифа электроэнергии.

– Можно ли тепловыми насосами комбинировать вентиляционную систему?

– С тепловыми насосами Nibe (которые реализует наша компания) можно использовать вентиляционный модуль Nibe FLM 30 или FLM 40. Такой модуль выполняет не только функцию проветривания помещения, но и возвращает часть тепла, выходящего с воздухом на улицу.

– Можно ли тепловыми насосами подогревать воду в бассейне?

– Да, все тепловые насосы содержат такую функцию, а также функцию контроля процесса обогрева.

– Можно ли управлять тепловыми насосами на расстоянии?

– Смонтировав дополнительное устройство, тепловыми насосами можно управлять через Интернет и GSM. Это особенно актуально, если тепловой насос смонтирован в усадьбе и высокая температура нужна редко.

– Может быть, лучше выбрать более мощный тепловой насос?

– Тепловой насос нужно подбирать в зависимости от отапливаемой площади помещения. Более мощный насос будет работать неэффективно, кроме того, установка более мощного насоса повлечет дополнительные финансовые затраты.

– Можно ли самому смонтировать тепловой насос?

– Да. Специалисты бесплатно предоставят все необходимые схемы, проконсультируют, помогут запустить тепловой насос, а также предоставят гарантию.

Не менее любопытную информацию автор обнаружил на сайте ООО «Терминал столица». Вот некоторые из вопросов, на которые отвечали сотрудники этой компании.

– Эффективно ли использовать тепловой насос в промышленности?

– Промышленное теплоснабжение с тепловыми насосами может осуществляться за счет собственного тепла предприятия, выделяющегося от технологических процессов, которое в отсутствии условий регенерации тепла тратится попросту. Тепловой насос дает реальную возможность регенерации этого тепла в тепловые сети данного предприятия, а также в сети горячего водоснабжения, что помогает решить проблему промышленного теплоснабжения. Он наряду с промышленным теплоснабжением может выполнять функцию охлаждения технологического оборудования, а также поддержания требуемых режимов охлаждения. Выработанное при этом тепло может передаваться в сеть промышленного теплоснабжения предприятия. Тепловой насос, работающий на сточных водах предприятия, может решить все проблемы отопления и горячего водоснабжения.

– Какова область применения тепловых насосов?

– По данным Министерства энергетики РФ, применение теплового насоса в 1,2‑2,5 раза выгоднее самой эффективной (газовой) котельной. Применение теплового насоса целесообразно в качестве системы автономного обогрева и горячего водоснабжения жилых и производственных помещений, для теплоснабжения и горячего водоснабжения индивидуального жилья. Применение теплового насоса целесообразно для охлаждения помещений любого рода: для охлаждения и кондиционирования загородных домов, для охлаждения кладовок, хранилищ, погребов, охлаждения производственных помещений и технологического оборудования.
СПРАВКА

По одной из версий, первые разработки по созданию тепловых установок, использующих в качестве источника тепла низкопотенциальное тепло земли, воздуха и воды, проводились еще в 1852 году лордом Кельвином.

Патент на технологию тепловых насосов был выдан в 1912 году в Швейцарии. Дальнейшее развитие они получили только в 1920‑30‑х годах, когда в Англии была создана первая установка, предназначенная для отопления и горячего водоснабжения с использованием тепла окружающего воздуха.

После этого начались работы в США, приведшие к созданию нескольких демонстрационных установок. Одна из старейших теплонасосных систем находится в здании объединенной штаб-квартиры освещения в штате Коннектикут – она работает с 1930 года.

Первая крупная европейская теплонасосная установка заработала в Цюрихе в 1938‑1939 годах. В ней использовались тепло речной воды, ротационный компрессор и хладагент.

Однако настоящее развитие тепловые насосы получили после энергетических кризисов 1973 и 1978 годов.

В нашей стране ранее были попытки применения тепловых насосов большой единичной мощности, но ряд обстоятельств (низкое качество, ненадежное программное обеспечение и неудачное использование теплового источника) не позволили осуществить надежную работу систем. Тем не менее в последнее время в Российской Федерации наблюдается тенденция роста объема поставок тепловых насосов из‑за рубежа.

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 15-16 (107-108) август 2008 года:

  • Перспективы «мирного атома»

    Выставочное объединение «РЕСТЭК» приглашает посетить VIII Международную специализированную выставку «Атомная промышленность». Главная всероссийская выставка атомного машиностроения состоится 22‑25 сентября 2008 года в Санкт-Петербурге в ВК «Ленэкспо». Россия по праву входит в число ведущих ядерных держав благодаря мощному потенциалу, высокому уровню научных открытий и технологических разработок, которые делают российские ученые. ...

  • Абхазия: На Ингурской ГЭС – российские патрули

    Российские миротворцы взяли под охрану Ингурскую ГЭС, на станции появились российские патрули. Об этом сообщил заместитель начальника Генерального штаба России Анатолий Ноговицын. Он отметил, что такие стратегически важные объекты, как электростанция, могут стать целью провокаций и терактов. А. Ноговицын пообещал абхазам и грузинам нормальное электроснабжение. Власти Абхазии, в свою очередь, опровергли заявление грузинской сторо...

  • Инвестиции за полугодие

    В первом полугодии 2008 года в реконструкцию и техническое перевооружение энергообъектов «Карелэнерго» инвестировало 142,5 миллиона рублей. В филиале ОАО «МРСК Северо-Запада» «Карелэнерго» подвели итоги выполнения инвестиционной программы за 6 месяцев нынешнего года. Все запланированные на первое полугодие работы по инвестпрограмме выполнены в полном объеме. На 1 июля инвестиционная программа выполнена на 32 процента от годового плана....

  • Блиц

    «РАО ЭС Востока» поможет пострадавшим в Южной Осетии. Более 45 тысяч сотрудников компаний, входящих в энергетический холдинг ОАО «РАО Энергетические системы Востока», перечислят дневной заработок на расчетный счет, открытый правительством Северной Осетии для оказания помощи населению Южной Осетии. Руководство холдинга поддержало инициативу трудовых коллективов помочь жителям Южной Осетии, пострадавшим в ходе вооруженного конфликта. «...

  • Tmax и Emax – cовершенные выключатели от АББ
    Tmax и Emax – cовершенные выключатели от АББ

    Компания АББ, расширяя и обновляя ассортимент предлагаемого оборудования, в первую очередь руководствуется постоянно меняющимися требованиями заказчика. Многолетний опыт компании в разработке и внедрении технических инноваций позволяет предложить высококачественный, надежный современный продукт с непревзойденными техническими характеристиками. Поколение автоматических выключателей Tmax – это свобода выбора. Благодаря своим эксплу...