Стоит ли вкладывать деньги в тепловой насос?

Хотя отопление воздушными тепловыми насосами не так дешево, как наземные тепловые насосы, их все чаще используют, потому что их намного проще установить. Насколько они уступают в эффективности?

Тепловой насос источника воздуха лучше, чем наземный тепловой насос?

Энергия, которую тепловой насос получает от земли или воздуха, используется для нагрева воды в системах центрального отопления и для приготовления горячей воды для бытового потребления. Такое устройство достаточно дорогое, но его отопление обходится дешевле, чем котлы на жидком топливе - мазут, пропан и даже намного дешевле, чем природный газ. Однако стоимость отопления может значительно варьироваться в зависимости от того, какой тепловой насос вы выберете. Хотя принцип работы всех устройств этого типа одинаков, их производительность отличается, и это приводит к их цене.

Какова работа теплового насоса?

Тепло естественным образом переходит от средней к более низкой температуре, поэтому горячий радиатор нагревает более прохладный воздух в помещении. Однако благодаря тепловому насосу можно обогревать помещения энергией, получаемой от земли или воздуха, несмотря на то, что их температура ниже, чем температура, которой нагревается комната. Тепловой поток от среды с более низкой температурой к среде с более высокой температурой получается путем сжатия пара, циркулирующего в жидкости теплового насоса, - в результате повышения давления его температура также увеличивается.

Чтобы сжать пар, вам нужно выполнить работу - чем выше, тем выше температура, которую вы хотите получить. Это сделано мотором компрессора. Для его привода обычно используется электричество, поскольку оно наиболее удобно, хотя есть и тепловые насосы с двигателями внутреннего сгорания (для газа). Таким образом, хотя энергия, получаемая из окружающей среды, ничего не стоит, вы должны платить за электричество. Таким образом, экономическая эффективность использования теплового насоса для отопления зависит от того, сколько энергии потребляется приводом его компрессора. И это зависит не только от совершенства его конструкции, но, прежде всего, от того, сколько нужно сделать, чтобы повысить температуру сжатой среды до необходимого уровня. Поэтому лучше всего, если температура так называемого нижнего источника тепла (от которого насос получает энергию) немного ниже, чем температура верхнего источника (того, которому насос передает энергию).

Как тепловой насос реагирует на частые изменения температуры?

Из-за технических проблем, возникающих в результате изменения температурного диапазона, в котором тепловые насосы работают в нашем климате, они обычно используют электрические нагреватели для поддержания своей работы при низких температурах наружного воздуха. Таким образом, стоимость эксплуатации насоса также зависит от платы за энергию, потребляемую автоматическим включением нагревателя. Поэтому совершенствование конструкции тепловых насосов направлено на увеличение диапазона температур, в котором они могут работать без поддержки нагревателя. В последнее время производители достигли значительных успехов в этом отношении, благодаря чему эффективность новых моделей воздушных тепловых насосов приблизилась к эффективности, достигнутой наземными насосами.

Тепловой насос и сотрудничество с системой отопления

Независимо от того, где насос потребляет энергию, его верхним источником является отопительная установка, задача которой - нагревать помещения до 20-24 o C. Чтобы поддерживать такое значение температуры, несмотря на потери тепла, теплоноситель, протекающий через радиаторы, должен иметь еще более высокую температуру.

Чем выше температура радиатора, тем меньше его поверхности достаточно для достижения требуемой мощности нагрева. Но чем больше тепловой насос должен проделать работу для передачи энергии от источника к системе отопления. Поэтому, стремясь сохранить как можно более низкие эксплуатационные расходы теплового насоса, необходимо поддерживать как можно более низкую температуру системы. Оптимальное значение температуры подачи отопительной системы при использовании теплового насоса составляет 35 o C - это минимум, при котором поверхность нагрева не слишком велика, чтобы без проблем разместить ее в помещении (затем нагрев поверхности - например, пол с подогревом или настенный обогрев) и реакция установки на падение температуры в помещении достаточно быстрая.

Более сложные тепловые насосы - когда они установлены?

В определенных обстоятельствах, например, когда насос должен работать с установкой, ранее рассчитанной на питание от топливного котла, для получения тепловых насосов несколько более сложной конструкции (с двумя расширительными клапанами, дополнительным теплообменником и компрессором с дополнительным впрыском пара) Более высокая температура подачи отопительной системы - даже 65 o C. Однако тогда тепловой насос должен выполнять больше работы, поэтому он поглощает больше электроэнергии по отношению к количеству передаваемого тепла, а его компрессор должен иметь большую мощность. В результате такое решение не очень эффективно (несмотря на высокую эффективность компрессоров с дополнительным впрыском пара) и дорого.

Тепловой насос - температура рассола

Поскольку температура верхнего источника не должна быть ниже 35 o C, при стремлении достичь максимальной эффективности теплового насоса следует сосредоточиться на температуре нижнего источника. Это должно быть как можно выше, чтобы насос выполнял как можно меньше работы. Будет ли лучше, если насос получает энергию из земли или из воздуха? Ответ кажется простым. Температура воздуха падает даже до -25 o C, а затем температура грунта ниже 0, 8 м на западе Польши и ниже 1, 4 м на северо-востоке остается положительной. В этой ситуации, чтобы нагреть воду до температуры 35 o C с помощью энергии, накопленной в воздухе, необходимо выполнить почти вдвое больше работы, чем при использовании энергии в земле.

Таким образом, вы можете столкнуться с мнением, что воздушные тепловые насосы не подходят для нашего климата, потому что зимы в нашей стране слишком холодные, и что имеет смысл использовать только наземные насосы. Между тем сильные морозы в нашей стране довольно редки, и средняя температура воздуха в отопительный сезон в разных регионах Польши в период 2000-2010 годов колебалась между 3 и 8 o C. Таким образом, она была сопоставима с температурой грунта на глубине 1, 5-2 м. Однако Дело в том, что несмотря на это, эффективность воздушных тепловых насосов, установленных в нас, ниже, чем у наземных насосов.

Категория:

Отопление