Призначення і економічна вигода теплового насоса

Принцип роботи та переваги теплових насосів

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

Порядку 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 затратити 2,5 кВт електричної.

Як працює тепловий насос?

Розчин пропиленгликоля циркулює в зовнішньому колекторі і отримує теплову енергію з навколишнього середовища (земля, вода, повітря, сонце).

Циркуляційний насос забезпечує рух по трубах зовнішнього контуру через випарник (теплообмінник теплового насоса). У випарнику холодильний агент (фреон R407C – робоче тіло теплового насоса) закипає, відбираючи тепло від пропиленгликоля.

Пари холодильного агента з випарника потрапляють в компресор і нагнітаються в конденсатор.

В конденсаторі відбувається процес зворотний випаровуванню. Холодильний агент під впливом високого тиску переходить їх газоподібного стану в рідке, 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 вигідніше, ніж системи з традиційними джерелами опалення і 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 в 2,55 рази в 4,5 рази

де:

• Ціни на газ і електрику актуальні на 1.03.2017г .;
• 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 поновлювану енергію навколишнього середовища;

Екологічність:

• В робочому режимі теплового насоса відсутній процес горіння, відповідно, немає високих температур, сажі, неприємних запахів, диму, газу, бруду;
• Відсутність шкідливих викидів в атмосферу;

Безпека:

• Пожежо- і вибухобезпечний;
• Високий рівень захисту обладнання в цілому;

Універсальність:

• Можливість роботи в бівалентному режимі з іншими опалювальними приладами;
• Можливість роботи в режимі кондиціонування;

Комфорт:

• Простий у використанні;
• Можливість управління тепловим насосом на відстані за допомогою модему;
• При встановленні не потребує спеціальних умов в приміщенні, на відміну від газового котла;
• Не вимагає дозволів інстанцій при підключенні;
• Компактність і сучасний дизайн;

Автономність:

• Тепловий насос має повністю автоматизовану систему роботу.

Надійність:

• Термін використання обладнання 20-25 років.