Отопление в вашем доме: эффективность тепловых насосов. Схема работы теплового насоса

Ваш дом может иметь одну или нескольких типов систем отопления. Они могут варьироваться по типу и эффективности, и каждая система может иметь преимущества и недостатки. В последнее время получили широкое распространение тепловые насосы: от водяных, до геотермальных. Тепловые насосы используются не только для обогрева домов и других помещений в зимний период; они также могут быть использованы для охлаждения зданий в течение летних жарких месяцев. Современная схема работы теплового насоса существенно не отличается от первого изобретенного устройства, однако этот прибор значительно модифицировался и усовершенствовался с течением времени. Тепловой насос сегодня представляет собой устройство, которое механически собирает и перемещает энергию по трубопроводу, из которого тепло распространяется по зданиям. Источниками тепла могут быть воздух, почва, геотермальные воды.

Первый тепловой насос появился не так давно. В 1940 г. американского изобретателя Роберта Уэббера осенила идея создания источника отопления с использованием насоса, когда он неудачно пытался отремонтировать у себя дома морозильную камеру, получив ожоги рук от выпускных труб системы охлаждения. После неудачного опыта ремонта изобретатель решил использовать маленький вентилятор, чтобы распределять теплый воздух в комнате. После того как он увидел, что его изобретение было успешным, он сконструировал тепловой насос для обогрева всего дома. Позднее Уэббер создал и насос, добывавший тепло из земли. Эта идея насоса была взята на вооружение лордом Кельвином – Уильямом Томсоном, который создал теоретическую научную концепцию самого устройства. Основных механика теплового насоса осталась с тех пор неизменной, ведь именно она дает возможность использовать тепловые насосы в системах отопления, кондиционирования воздуха и холодильниках.

В 1940-х, тепловой насос был популярным благодаря своей высокой эффективности. Эта эффективность была еще более признана и получила мощное распространение в мире в 1970 году, когда арабское нефтяное эмбарго заставило пересмотреть все системы на предмет эффективного энергосбережения, хотя цены на энергоносители оставались дешевыми. В то время, профессор Джеймс Бозе внес значительные усовершенствования в устройство насоса. Более того, он создал целый центр изучения, исследований и развития тепловых насосов.

Эффективность применения тепловых насосов не потеряла актуальность до сей поры. Если электрические нагреватели воды имеют коэффициент энергии около 0,95 и это значение не поднимается выше единицы, то коэффициент теплового насоса колеблется между показателями 2 и 3. Тепловые насосы стоят вдвое дороже, чем, к примеру, электрические водонагревателей, но в процессе эксплуатации тепловой насос использует около 1/2 от всего объема электричества, которое потребляют используемые обычные электрические водонагреватели. Таким образом, в тех районах, где электроэнергия достаточно дорогая, эксплуатационные расходы на тепловой насос могут существенно сохранить бюджет.

Еще один немаловажный момент, который можно отнести к трудностям установки тепловых насосов – их размещение в помещениях. Тепловые насосы должны быть расположены внутри дома, так как они могут замерзнуть, когда температура окружающей среды опускается ниже 45 градусов. Насосным установкам требуется, по крайней мере, 30 квадратных метров окружающего пространства, из которого извлекается тепло, в то время как электрические нагреватели могут быть установлены в небольших пространствах. Посредством извлечения тепла из воздуха, тепловой насос осушает и охлаждает воздух, который может поставить в больших объемах на системы отопления дома в зимний период. Тепловые насосы требуют больше ухода, чем обычные электрические обогреватели. Они имеют катушки теплообменника, которые, должны очищаться достаточно часто, как каждые три месяца, в зависимости от качества воды.

Основными компонентами теплового насоса являются компрессор, конденсатор, испаритель. Компрессор работает за счет увеличения давления хладагента так, что он принимает тепло из наружного воздуха. Конденсатор состоит из катушек, которые перемещают тепло из конструкции наружу. Испаритель заставляет двигаться тепло, которое находится в воздухе внутри дома или здания. Вентиляторы и реверсивный клапан позволяют регулировать систему, настраивая ее на нагрев или охлаждения.

Тепловые насосы являются энергосберегающим выбором для кондиционирования воздуха и отопления в условиях умеренного климата. Они более эффективны, чем обычные кондиционеры или печи. Наиболее распространенный тип теплового насоса – воздушно-тепловой насос, который работает хорошо (за исключением крайне холодного климата). Другие варианты включают геотермальные тепловые насосы, которые более эффективны в условиях экстремальных температур. Но геотермальные системы являются более дорогостоящими, чем установка воздушно-теплового насоса.

Для тех регионов, где климат очень холодный существуют также двухступенчатые системы тепловых насосов. Такие насосы имеют систему дополнительного нагрева, которые продолжают поставлять горячий воздух в случае, когда температура в помещении продолжает падать даже после запуска основной системы. Этот метод эффективно работает благодаря самой конструктивной особенности. Двухступенчатые ​​термостаты, вмонтированные в насосы, сообщают системе, когда необходимо запустить элементы дополнительного отопления.

Двухступенчатые системы отопления позволят сэкономить вам деньги, потому что они используют то же количество мощности, которое необходимо для обычного теплового насоса. Только когда температура продолжает снижаться двухступенчатая ​​система потребует дополнительной энергии. Однако это компенсируется теплоотдачей, ведь двухступенчатая система способна преодолеть большие потери тепла внутри здания.

В климатических условиях, которые являются умеренными, тепловой насос обеспечит более равномерное распределение тепла, чем другие системы отопления, при этом тепловые насосы более эффективны, чем печи. К тому же, если вас беспокоят счета за коммунальные услуги и уровень комфорта, то тепловые насосы и тут могут вас уберечь от излишних трат.

Если вы сомневаетесь в выборе системы отопления, то обратитесь к квалифицированным специалистам компании «Термодинамика», которые смогут дать вам советы, расскажут о плюсах и минусах каждого из вариантов в вашем климате.

Вы можете оставить комментарий, или Трекбэк с вашего сайта.

Оставить комментарий

Вы должны Войти, чтобы оставить комментарий.

Разработка & облачные сайты  | 
Новости -  |  .