Воздушные тепловые насосы: преимущества и недостатки

12.12.2017



Тепловые насосы — это устройства, которые отбирают тепло из воды, грунта и воздуха в окружающей среде и переносят его во внутренний блок, установленный в здании. Он участвует в передаче и распределении тепла в систему отопления/кондиционирования и приборы для подачи горячей воды.

Как можно получить тепло, если на улице холодно

Тепловые насосы, которые отбирают тепло у воды и земли, получили быстрое признание. Но воздушные агрегаты вызывают споры. Ведь если на улице холодно, где взять тепло? На самом деле никаких противоречий нет, и закон сохранения энергии воздушный тепловой насос не нарушает.

Тепло — это кинетическая энергия атомов и молекул, которая приостанавливается только при достижении абсолютного нуля градусов по Кельвину (-273° по Цельсию). То есть воздушные массы, которые нас окружают, имеют огромные запасы тепловой энергии, которую только нужно достать. Кстати, это никак не отражается на климате, человек забирает тепло из атмосферы, а затем она излучается через стены домов обратно.

Применение тепловых насосов и их преимущества

Тепловые насосы можно использовать при проектировании новых систем отопления и модернизации существующих. Они одинаково успешно обогревают и охлаждают помещения и воду для бытовых и производственных нужд. К преимуществам тепловых насосов относятся:

• высокий условный КПД — при затратах энергии в 1 кВт можно получить до 4кВт для охлаждения или обогрева;
• безопасность — теплонасосы не влияют на окружающую среду;
• надёжность — системы работают на протяжении десятков лет.

Воздушные тепловые насосы имеют неоспоримое преимущество перед агрегатами, которые отбирают тепло у грунта и воды. Их можно использовать повсеместно. Например, водяные насосы применяются, только если поблизости есть большой естественный водоём, или при бурении скважины на воду с достаточной пропускной способностью.

Агрегаты, отбирающие тепло из земли, заставить работать ещё сложнее. Нужно бурить скважины общей длиной контуров 110 метров для получения 7,5 кВт тепла. Можно использовать горизонтальные плоскостные контуры, для которых понадобится около 250 кв. м площади при такой же выработке тепла. И это всё для отопления дома размером до 100 м2. Понятно, что в городских условиях или для промышленных объектов создать контуры достаточных размеров сложно.

Чтобы работал воздушный насос, никаких дополнительных условий и длинных трубопроводов для теплообмена не требуется. Вы просто устанавливаете агрегат в нужном месте, подключаете его к отопительной и водонагревающей системам и получаете необходимое тепло или холод.

Минусы тепловых воздушных тепловых насосов

Производительность тепловой энергии агрегатами, отбирающими тепло из воздуха, зависит от окружающих условий. При падении температуры ниже -10 градусов она снижается. При -25° затраты на перенос тепла практически сравниваются с расходами энергии на получение его с помощью электронагревателей. Однако это полностью компенсируется возможностью использовать тепловой насос в жаркую пору в качестве кондиционера и для охлаждения оборудования.

В холодные дни, когда температура опускается ниже -25, можно дополнительно отапливать помещения нагревающими устройствами. Если посмотреть в календари синоптиков, их на протяжении года не так уж много (речь не идёт о северных регионах). Например, в Москве среднемесячная температура ниже 20 градусов опускалась за прошлое столетие только один раз. Поэтому к дополнительному отоплению придётся прибегать не так уж часто. При выборе насоса обращайте внимание на минимальную температуру, при которой он работает.

Для охлаждения в обычных земных условиях ограничений нет.