Типи теплових насосів

1. Геотермальні теплові насоси
2. Теплові насоси повітряного типу "повітря-вода" і "повітря-повітря"

Головна статті

Для порівняння двох типів теплових насосів, розглянемо їх особливості, технічні характеристики і реальну вигоду від застосування

Ідея, закладена в роботу теплового насоса, до геніальності проста. Природа наскрізь просякнута енергією. Земля, вода, повітря, піски пустель, скельні породи і навіть льоди Антарктиди є накопичувачами і вторинними джерелами, що містять невичерпні запаси низкопотенциальной енергії. Все, що потрібно - взяти її, привести до компактного виду і пустити в свої будинки. Для цього і був створений тепловий насос (ТН).

Геотермальні теплові насоси

Ефективність використання теплових насосів визначається двома найважливішими факторами - середовищем, яка виступає джерелом розсіяною енергії і видом теплоносія, яким перетворена енергія передається.
Таким чином, незважаючи на безліч що класифікують ознак, найбільш справедливим, об'єктивним і зручним можна вважати поділ ТН за видами теплоносіїв вхідного і вихідного контурів.

Геотермальні теплові насоси - для відбору тепла використовують грунтові свердловини глибиною 50-100 м (грунтовий зонд), або заглиблення паралельно поверхні землі на 0,80-1,50 м грунтові колектори.

переваги:

• залишається постійним джерелом тепла, незалежно від зміни зовнішніх температур;
• можливість реалізації пасивного охолодження;
• середньорічний COP = 4,5

недоліки:

• значні капіталовкладення;
• установка вимагає значну площу для буріння свердловин або прокладки колекторів в грунтові колектори;
• Як правило застосовується компресор типу "старт-стоп" - підвищене електроспоживання за рахунок великих пускових струмів. Як наслідок низький ресурс довговічності компресора;
• складне технічне обслуговування.

Теплові насоси "вода-вода" - використовують тепло, накопичене водоймами або підземними водами.

переваги:

• демонструють найвищий коефіцієнт ефективності по відношенню до інших типів насосів;
• при установці в відкритих водоймах не вимагають дорогих бурильних і монтажних робіт;
• середньорічний COP = 5,5

недоліки:

• Як правило застосовується компресор типу "старт-стоп" - підвищене електроспоживання за рахунок великих пускових струмів. Як наслідок низький ресурс компресора;
• недоцільність використання далеко від водойм і при глибокому заляганні грунтових вод;
• вимагають установки проміжних теплообмінників для захисту теплообмінника теплообмінника теплового насоса;
• складне технічне обслуговування;
• можливість непередбачених поломок внаслідок забруднення теплообмінників.

Теплові насоси "вода-вода" - що працюють за принципом вироблення тепла і холоду одночасно . Применяються на промислових підприємствах.

Приклад такого застосування:

• Будь-яке промислове підприємство де є необхідність в охолодженні технологічного обладнання (верстати, сервери, печі і т.п.).
• Зимовий режим: охолодження технологічного обладнання та обігрів приміщень адміністративного та ін. Призначень
• Літній режим: охолодження технологічного обладнання та скидання тепла через виносний теплообмінник ( градірню сухого типу )

переваги:

• Найвищий показник COP серед теплових насосів.

Теплові насоси повітряного типу "повітря-вода" і "повітря-повітря"

Повітряні теплові насоси використовують тепло зовнішнього повітря для перетворення її в тепло ( Принцип роботи теплового насоса ).

переваги:

• Вартість установки теплового насоса "повітря-вода" в 1,5-2 рази дешевше ніж геотермального;
• Теплові насоси "повітря-вода" можна застосовувати як для нових об'єктів так і для модернізації старих систем опалення;
• Теплові насоси "повітря-вода" функціонують безшумно і абсолютно безпечні для екології та людини, так як їх робота не пов'язана з вибухонебезпечними і токсичними речовинами, відкритим полум'ям, виділенням газу або диму;
• Середньорічний COP = 3,5;
• Застосування инверторной технології управління компресором дозволяє скоротити споживання електроенергії мінімум на 40% в порівнянні зі звичайним "старт-стоп";
• Працюють стабільно навіть при низьких температурах (до -30 ° С працюють теплові насоси серії ZUBADAN )
• Не вимагають складного технічного обслуговування - досить стежити за чистотою зовнішнього блоку. Решта ідентично будь-який інший системі опалення / охолодження;
• Нагріває гарячу воду до + 60 ° С. Теплового насосу необхідно 20-25 хвилин для нагріву бойлера об'ємом 300 літрів до температури + 45 ° С;
• У літній період працює для охолодження і нагріву гарячої води одночасно.

недоліки:

• Зменшення коефіцієнта перетворення COP в залежності від зовнішньої температури. Дане твердження абсолютно справедливо, але, якщо враховувати що середня температура опалювального періоду для Києва становить + 1 ° С, а температура -15 ..- 20 ° С буває однієї-двох діб за зиму, то цим абсолютно можна знехтувати, що і підтверджується на практиці . Середньорічний COP = 3,5;

Теплові насоси "повітря-повітря" застосовуються для комерційних об'єктів або як доповнення до вже існуючої системи опалення.