Коротко про те, як працює тепловий насос розсіл-вода
Теми з першого погляду
Щоб краще зрозуміти, як працює тепловий насос розсіл-вода, варто поглянути на структуру системи. Власне тепловий насос розташований над поверхнею землі і має два теплообмінники на додаток до компресора - випарник і конденсатор. На практиці для вилучення тепла з землі використовуються або геотермальні зонди, або геотермальні колектори.
Колектори та датчики забезпечують тепловий насос тепловою енергією
Геотермальні зонди занурюються глибоко в землю за допомогою свердловин. Геотермальні колектори, з іншого боку, розташовані трохи нижче поверхні, але мають більшу поверхню, здатну поглинати теплову енергію. Обидва складаються із замкнутого контуру, в якому може циркулювати морозостійка рідина (розсіл). Вбудований насос забезпечує постійний рух розсолу і передає тепло від землі до теплового насосу.
Контур холодоагенту як функціональна основа теплового насоса
Холодоагент випаровується за допомогою теплової енергії, отриманої через геотермальні колектори або зонди. Завдяки своїм особливим тепловим властивостям, його фізичний стан змінюється при низьких температурах. Завдяки доданому теплу холодоагент переходить у пароподібний стан, і його температура підвищується. Щоб підняти її до необхідного рівня, пара холодоагенту стискається компресором. При цьому підвищується не тільки його тиск, але і температура. У другому теплообміннику (конденсаторі) пари холодоагенту передають раніше вироблене тепло системі опалення і конденсуються. Перед тим, як сконденсований холодоагент зможе знову поглинати геотермальне тепло, він спочатку розширюється в розширювальному клапані. При цьому падають як його температура, так і тиск. Після того, як останній досягне початкового стану, процес може розпочатися знову.
Ефективність залежить від багатьох факторів
Тепловий насос виробляє тепло, спочатку випаровуючи холодоагент за допомогою енергії навколишнього середовища, а потім стискаючи його. Для цього процесу стиснення тепловому насосу потрібен приводний струм.
Для прогнозування ефективності такої системи використовується інструкція VDI 4650. Цей метод розрахунку обчислює сезонний коефіцієнт продуктивності на основі COP теплового насоса і різних параметрів системи. COP являє собою миттєве відношення корисного тепла, що виробляється, до енергії приводу, що використовується у вигляді електроенергії за стандартних умов. SPF, в свою чергу, є сумою всіх COP, які мали місце протягом одного року. Щоб визначити фактичний SPF, кількість тепла та електроенергії (зчитану з лічильників тепла та електроенергії) потрібно розглядати разом.
Різниця між температурою джерела тепла та температурою теплоносія в системі опалення має вирішальний вплив на ефективність системи. Якщо, наприклад, початкова температура становить десять градусів за Цельсієм, а температура подачі - 30 градусів за Цельсієм, то тепловому насосу розсолу/води потрібно лише підвищити температуру холодоагенту на 20 градусів за Цельсієм. Якщо система опалення складається з радіаторів з невеликою поверхнею і мінімальною температурою потоку 50 градусів Цельсія, компресор повинен використовувати вдвічі більше енергії для досягнення необхідної температури.
Теплові насоси розсіл-вода для роботи в монорежимі
Завдяки відносно постійному джерелу тепла високого рівня, теплові насоси розсіл-вода працюють дуже ефективно цілий рік. Залежно від області застосування, вони зазвичай забезпечують достатнє опалення та гаряче водопостачання в якості єдиного теплогенератора. У деяких випадках також може мати сенс комбінована робота з існуючою системою опалення. Остання може вмикатися під час пікових навантажень і гарантуватиме високий рівень комфорту в житлових приміщеннях у будь-який час. Щоб забезпечити економічну експлуатацію, необхідно заздалегідь врахувати кілька моментів. Детальну інформацію та поради щодо цього ви знайдете в розділі " Тепловий насос".
