Желание людей жить в комфортных условиях и пользоваться всеми благами цивилизации неудержимо растет, как и стоимость энергоносителей, обеспечивающих эти потребности, поскольку запасы традиционного топлива — нефти, газа, угля, древесины — истощаются. Кроме того, потребление природных ресурсов в неограниченных количествах (как это происходит сейчас) грозит человече-ству глобальной экологической катастрофой.
По этой причине использование низкопотенциальной энергии: почвы, воды, воздуха — это один из наиболее эффективных способов снизить уровень теплового загрязнения планеты и предоставить эффективную экономичную альтернативу традиционным системам жизнеобеспечения. Не секрет, что установка системы отопления и кондиционирования является той операцией, которая не лучшим образом влияет на состояние окружающей среды и, что немаловажно — на состояние финансов владельца частного дома. Поэтому сегодня все больше и больше людей отдают предпочтение системам, основанным на использовании тепловых насосов.
Тепловые насосы — это компактные экономичные и экологически чистые системы отопления, позволяющие получать тепло для горячего водоснабжения и отопления зданий за счет использования тепла почвы, грунтовых артезианских вод, озер, морей и воздуха путем переноса его к теплоносителю с более высокой температурой.
Как видим, технология довольно проста, надежна и, что примечательно, была известна еще сто лет тому назад. Потребителей чрезвычайно привлекает тот факт, что тепловые насосы избавлены от большинства недостатков централизованного теплоснабжения — так, в отличие от газовых котлов, а также котлов на жидком и твердом топливе, они характеризуются отличными показателями экономичности работы (благодаря уникальному принципу действия — см. ниже), вследствие чего ежемесячные расходы уменьшаются от 2-х до 10-и раз. Кроме того, тепловые насосы имеют длительный срок службы до капитального ремонта (до 15 — 25 отопительных сезонов) и работают полностью в автоматическом режиме. Поэтому наиболее оправдано их применение в энергоэффективных экодомах.
Современные тепловые насосы многофункциональны — они используются для отопления, охлаждения зданий, подготовки горячей воды, а также вентиляции зданий с утилизацией тепла отработанного воздуха. Примерно три четверти энергии, необходимой для этих целей, тепловой насос берет из окружающей среды, оставшаяся часть покрывается электрическим током, необходимым для работы компрессора теплового насоса. Довольно часто в специализированной литературе можно встретить утверждение, что тепловой насос — это слегка преобразованный холодильник. И это на самом деле так, ведь в обоих агрегатах присутствуют испаритель, компрессор, конденсатор и дросселирующее устройство. Цикл работы у холодильника и насоса абсолютно одинаков, разнятся только параметры настройки. Даже внешне, по размерам и форме, они похожи друг на друга. Холодильник работает, выкачивая тепло наружу; тепловой насос работает по такому же принципу, только наоборот — он нагнетает тепло с улицы или из почвы в вашу гостиную. В холодильнике почти не ощущаемое тепло продуктов в конечном итоге выделяется в виде довольно горячего потока воздуха, отходящего от трубчатой панели конденсатора (<радиатор> на задней стенке). Поэтому если из холодильника вытащить испарительную камеру (с трубами) и закопать в землю, мы получим тот же тепловой насос, который будет обогревать комнату теплым воздухом. А если конденсатор холодильника омывать водой, то ее (нагретую) можно использовать в радиаторах отопления.
Схематично тепловой насос можно представить в виде системы из трех замкнутых контуров: в первом, внешнем, циркулирует теплоотдатчик (теплоноситель, собирающий тепло окружающей среды), во втором — хладагент (вещество, которое испаряется, отбирая тепло у теплоотдатчика, и впоследствии конденсируется, отдавая тепло теплоприемнику), в третьем — теплоприемник (вода в системах отопления и горячего водоснабжения здания). Внешний контур (коллектор) представляет собой уложенный в землю или в воду полиэтиленовый трубопровод, в котором циркулирует незамерзающая жидкость — антифриз. Как упоминалось ранее, источником низкопотенциального тепла может служить грунт, скальная порода, озеро, река, море и даже выход теплого воздуха из системы вентиляции какого-либо промышленного предприятия — лишь бы его температура была выше 1°С. Во второй (внутренний) контур, где циркулирует хладагент, как и в бытовом холодильнике, встроены аппараты-теплообменники — испаритель и конденсатор, а также устройства, которые меняют давление хладагента — распыляющий его в жидкой фазе дроссель (узкое калиброванное отверстие) и сжимающий его уже в газообразном состоянии компрессор.
Далее
