Как сэкономить на отоплении или что такое тепловой насос и для чего нужен?

В этой статье разберемся с основами тепловых насосов — их принцип работы и сколько можно сэкономить денег, благодаря им.

Тепловой насос — что это и зачем он нужен?

Давайте сначала определимся с тем, что же такое тепловой насос!? Хотя… Как вы понимаете из его названия — он перекачивает тепло. «Но откуда и куда?» — скажете Вы. «С улицы в дом!» — скажу я, и не ошибусь. Давайте вспомним про цикл Карно… Ладно, понимаю, что многие из вас слышали это словосочетание давно. Давайте постараюсь напомнить основные принципы не используя такие слова как адиабата, изотерма и прочие.

Давайте возьмем изолированный сосуд с газом и температурой 20 градусов и начнем каким-либо поршнем сжимать этот воздух. Что произойдет с газом? Правильно! Он нагреется. А что тогда если мы будем действовать этим поршнем в обратную сторону? Да, правильно, газ начнет разреживаться и остывать.

Усугубим ситуацию. У нас есть сосуд с газом и поршнем. Поршень выключен, температура газа 20 градусов. Поршень идет вверх и разреживает газ. Газу становится нехорошо, он охлаждается.

Представим, что мы разредили газ до температуры -20 градусов. Давайте теперь поставим эту бутылку на улицу, где она «нагреется» до -10 градусов.  А теперь занесем обратно в дом и отключим поршень. Что произойдет с газом? Правильно, его температура будет уже не 20 градусов а больше.

По такому же принципу работает и тепловой насос, но важным условием является тот фактор, что «Перекачиваемое» тепло в несколько раз превосходит затраченную энергию. Это значение и называется COP.Пример из жизни: газовый баллон из которого выходит газ охлаждается, а иногда вообще обмерзает.

А знаете ли Вы, почему у теплового насоса нет КПД!?

Тепловой насос — это машина, работающая по циклу Карно против часовой стрелки. Именно поэтому к тепловому насосу нельзя применять КПД. В тепловых насосах используется понятие коэффициента эффективности — он показывает, во сколько раз количество произведенной теплоты больше работы, затраченной для получения этой теплоты. Далее этот показатель мы будем называть COP.

P.S. Маркетологи частенько грешат такой ошибкой 🙂

ТИПЫ ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ

ВОЗДУШНЫЙ

Тепловая энергия берется из воздуха

ВОДЯНОЙ

Тепловая энергия берется из водоемов или скважин

ГРУНТОВЫЙ

Тепловая энергия берется из грунта ниже глубины промерзания

Плюсы и минусы геотермального теплового насоса и воздушного

Сейчас на рынке популярны два типа тепловых насосов — воздушные и геотермальные. Под геотермальными тепловыми насосами будем понимать как насосы питающиеся от скважины, так и от геозондов.

Воздушный тепловой насос, плюсы

1. Легкость монтажа
2. Низкая цена

Воздушный тепловой насос, минусы

1. Эффективность воздушного теплового насоса (COP) ниже чем у геотермального
2. Эффективность воздушного теплового насоса становится меньше при снижении температуры окружающего воздуха
3. Высокая влажность увеличивает количество оттаек, что также снижает эффективность теплового насоса

Геотермальный насос, плюсы

1. У геотермального насоса стабильная, высокая эффективность (COP), которая не завсит от условий окружающей среды

Геотермальный насос, минусы

1. Высокие капитальные затраты
2. Необходимость бурить скважину или перекапывать участок для прокладки геозондов
3. При питании от скважины необходимо иметь возможность сливать воду. Для этого желательно иметь вторую скважину или водоем