Призначення та економічна вигода теплового насоса

Принцип роботи та переваги теплових насосів

– це універсальний прилад, який об’єднує в собі котел опалення, джерело гарячої води та кондиціонер. Основна відмінність від усіх традиційних джерел тепла або холоду полягає в можливості використовувати відновлювану низькотемпературну енергію навколишнього середовища (води, землі, сонця, повітря) на опалення та кондиціонування.

Близько 75% від необхідної енергії для нагрівання або охолодження тепловий насос фактично черпає з навколишнього середовища. Решта 25% – це електрична енергія, витрачена на роботу основних пристроїв (циркуляційні насоси, компресор) теплового насоса. Наприклад: для отримання 10 кВт теплової енергії необхідно витратити 2,5 кВт електричної.

Як працює тепловий насос?

Розчин пропіленгліколю циркулює в зовнішньому колекторі та отримує теплову енергію з навколишнього середовища (земля, вода, повітря, сонце).
Циркуляційний насос забезпечує рух трубами зовнішнього контуру через випарник (теплообмінник теплового насоса). У випарнику холодильний агент (фреон R407C – робоче тіло теплового насоса) закипає, відбираючи тепло від пропіленгліколю.

Пари холодильного агента з випарника потрапляють у компресор і нагнітаються в конденсатор.
У конденсаторі відбувається процес зворотний випаровуванню. Холодильний агент під впливом високого тиску переходить із газоподібного стану в рідкий, при цьому виділяється велика кількість тепла, яке використовується системою опалення.
Проходячи через дросельний вентиль, холодильний агент, потрапляючи в зону низького тиску випарника – закипає і цикл повторюється знову.

Економічна вигода теплового насоса
Системи, побудовані на базі теплових насосів, є економічно вигіднішими, ніж системи з традиційними джерелами опалення та кондиціонування.

Як приклад, розглянемо експлуатаційні витрати в добре утепленому будинку (тепловтрати 50-60 Вт/м кв) загальною площею до 150 м кв.

Найменування газовий котел електрокотел тепловий насос
Витрати на рік 3600 м3 26000 кВт 5778 кВт
Вартість енергоносія 6,87 грн./м3 1,68 грн./кВт 1,68 грн./кВт
Вартість за рік 24732 грн. 43680 грн. 9707 грн.
Вигідніше використовувати
тепловий насос, ніж у 2,55 раза у 4,5 раза
Де:

ціни на газ і електрику актуальні на 1.03.2017 р.;

3600 м3 – показники газового лічильника за рік;

26000 кВт – 1м3 газу дає приблизно 8 кВт, ККД котла 90%, отримуємо 8*0.9=7.2 кВт, 3600*7.2=25920≈26000 кВт;

5778 кВт – середній коеф-т перетворення тепла теплового насоса для цього будинку 4,5; 26000/3.6=5778 кВт;

Якщо ще врахувати щорічне подорожчання газу на 20-25%, а електроенергії на 10%, то економія збільшиться ще на 10-15%.

Крім економічного ефекту, тепловий насос має такі якості, як:

Збереження природних ресурсів:

– для виконання своїх функцій використовує відновлювану енергію навколишнього середовища;

Екологічність:

– у робочому режимі теплового насоса відсутній процес горіння, відповідно, немає високих температур, сажі, неприємних запахів, диму, газу, бруду;

– відсутність шкідливих викидів в атмосферу;

Безпека:

– пожежо- та вибухобезпечний;

– високий рівень захисту обладнання загалом;

Універсальність:

– можливість роботи в бівалентному режимі з іншими опалювальними приладами;

– можливість роботи в режимі кондиціонування;

Комфорт:

– простий у використанні;

– можливість керування тепловим насосом на відстані за допомогою модему;

– під час встановлення не потребує спеціальних умов у приміщенні, на відміну від газового котла;

– не потребує дозволів інстанцій при підключенні;

– компактність і сучасний дизайн;

Автономність:

– тепловий насос має повністю автоматизовану систему роботи.

Надійність:

– термін використання обладнання 20-25 років.