Тепловые насосы для сохранения климата

thermal_pumpИз более чем 18 миллионов отопительных установок, установленных в Германии, менее 20 процентов отвечают требованиям современных технологий. Это означает наличие богатого потенциала для передовых систем, использующих возобновляемые источники энергии. Отопительный тепловой насос является единым решением для энергоэффективного отопления и горячего водоснабжения. Тем не менее, эта технология не всегда подходит для ремонта или строительства домов. Несмотря на то, что все насосы работают по одному принципу, тип источника тепла, производительная мощность и сложность установочного процесса сильно различаются.

По принципу своей работы тепловой насос близок к холодильнику: если указанный бытовой прибор получает тепло из продуктов, хранящихся в нем, и разряжает его, не используя, тепловой насос получает тепло из наружного воздуха и передает его в нагреваемую среду. Во время этого процесса насос использует теплоноситель с чрезвычайно низкой температурой кипения. Теплоноситель испаряется при прохождении источника тепла, получая из него энергию. Компрессор сжижает теплоноситель, переводя его в газообразную форму, тем самым повышая его температуру. Высокотемпературный газ в конечном итоге передает тепло в систему отопления и домашнего водоснабжения. Почти три четверти необходимой энергии тратится на обогрев дома и горячее водоснабжение. Оставшаяся четверть используется компрессором в основном в форме электроэнергии.

Три элемента

Тепловые насосы являются «солнечными батареями» со следующей особенностью: Они используют солнечную энергию, хранящуюся в почвенных водах, под землей и в окружающем воздухе. Различные типы источников тепла могут также быть использованы для разграничения тепловых насосов (средой, в которую насос вкладывает энергию, всегда является вода): тепловые насосы вода/вода, солевой раствор/вода и воздух/вода. Какой из источников тепла лучше всего подходит для отдельно взятого проекта зависит от многих факторов, в том числе, новым ли является здание или реконструированным, а также какой тип канала необходим. Необходимо также принимать во внимание отдельные условия, такие как тип почвы на месте и количество средств, которые планируется вложить. Некоторые источники тепла могут быть задействованы только при применении комплексных технологий. Например, даже зимой почвенные воды имеют относительно высокую температуру — в Германии где-то между семью и двенадцатью градусами по Цельсию. Более того, если судить исключительно с точки зрения энергоресурсов, вода является лучшим источником тепла. Тепловые насосы вода/вода таким образом достигают очень высокого уровня производительной мощности. Но внедрение в систему почвенных вод является дорогостоящим и требует получения разрешения. Всего необходимо пробурить три отверстия: первая, тестовая скважина должна показать соответствует ли вода необходимым требованиям. Затем необходимо произвести прокачку, а вслед за ней пробурить глубиннонасосную скважину. С точки зрения энергетики прекрасным источником тепла также является почва. На глубине до полутора метров температуры также находятся на уровне от семи до двенадцати градусов. Тепловой насос солевой раствор/вода также может получать тепло из коллектора. Данная технология основана на использовании тонкого пластикового трубного каркаса, который находится в горизонтальном положении на глубине от 1,2 до 1,5 метров. Но следует отметить, что эта система требует крупного открытого земельного участка, который в дальнейшем не может быть застроен, так как это повлияет на работу коллектора. Вторым способом использования геотермального отопления является использование геотермального зонда. Необходимо приложить усилия для бурения отверстия необходимой глубины: 100 метров в глубину с диаметром в 20 сантиметров. Кроме того, сложным является получение разрешение у властей. Воздух же доступен везде и может быть использован без получения разрешения. Будь то внутренняя или наружная установка, тепловые насосы воздух/вода являются чрезвычайно легко перестраивающимися, а доступ к источнику энергии необычайно прост. Более того, высокоэффективные устройства добиваются оптимального использования потенциальной энергии воздуха. Также эффективным развитием этой технологии являются перистальтические насосы, которые позволяют еще более совершенствовать отрасль альтернативной энергетики.

Добывая энергию из воздуха

В новом строительстве и, особенно, в ремонтных работах на территории жилого пространства, когда требуются лишь незначительные изменения в придомовой территории, тепловой насос воздух/вода является идеальным. Современные устройства делают возможным использовать тепло, уже присутствующее в воздухе, даже при минусовых температурах вплоть до — 25 градусов по Цельсию для обогрева помещений и горячего водоснабжения. Используя новейшие технологии, данные устройства получают тепло из воздуха, и добиваются температуры воды, циркулирующей в системе вплоть до 60 градусов по Цельсию.

Heat_Pump1

 

Если раньше тепловые насосы подходили лишь для использования с напольными либо настенными обогревательными системами, новые высокоэффективные модели позволяют встроить их в старые здания, используя радиаторы. Данные тепловые насосы достигают годового результата с высоким коэффициентом производительности — около 4, что также является хорошей новостью для кошелька потребителя. Сегодняшние устройства достигают такой высокой эффективности, используя инновационные компоненты и оптимальное взаимодействие.

Использование источников тепла

Идеальное переменное функционирование внутри и снаружи. На рынке присутствуют два типа тепловых насосов воздух/вода: один для установки внутри помещения, другой для установки снаружи, при этом требования к аэродинамическим характеристикам различаются. Установленное внутри помещения, устройство получает воздух, который находится снаружи, через одну трубу и выпускает его через другую — в этот момент происходит падение давления. Для этих целей идеально подходят компактные центробежные вентиляторы. Они подходят даже при острой нехватке места, так как требуют минимального пространства для установки. Прекрасным примером является серия RadiCal от компании «ebm-papst»: уже сегодня новые центробежные вентиляторы превосходят стандарты энергоэффективности, установленные директивой о продукции, связанной с энергопотреблением, которая скоро вступит в силу, уменьшая энергопотребление и шум вдвое и отличаясь невероятно компактным размером. Так как при установке насоса снаружи компрессор находится именно там, а внутрь идет лишь трубопровод теплоносителя, требования к месту и перепадам давления обычно не являются высокими — в отличие от уровня шума, особенно в ночное время. Для того чтобы не приходилось выключать тепловой насос на ночь, можно использовать осевые вентиляторы, которые при необходимости могут работать на более низкой скорости. Примером такого вентилятора является HyBlade от компании «ebm-papst». Благодаря встроенному двигателю GreenTech Ec, очень легко изменить режим его работы, позволяя включать на ночное время более низкую скорость. Кроме того, он работает намного тише на любой скорости и требует на 30-50 процентов меньше энергии, чем вентилятор, работающий на двигателе переменного тока.

Эффективное взаимодействие. Вентиляторы ЕС являются лишь одним из многих высокоэффективных компонентов для повышения производительной мощности тепловых насосов воздух/вода. Самым значительным потребителем энергии в любом насосе является компрессор. Вот почему в современных устройствах используются более эффективные компрессоры со встроенным электродвигателем постоянного тока. Для оптимизации работы газификатора используется электронный регулирующий вентиль. И, тем не менее, невозможно добиться полной эффективности работы теплового насоса воздух/вода, если все инновационные компоненты не начнут работать вместе. Это достигается управлением от компании «Argus Vision», базирующейся в Нидерландах, дочернего предприятия «ebm-papst». Интегрированная регулируемая по погоде система управления с компенсацией комнатной температурной настраивает скорость ЕС вентиляторов, активирует компрессионный конвертор в зависимости от потребностей и управляет регулирующим вентилем газификатора в оптимальном эксплуатационном режиме. Простой в эксплуатации интерфейс обеспечивает дополнительный комфорт и удобство для этой устойчивой системы нагрева.

{social}

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *