Китай
Weißrussland
Принцип дії теплового насоса розсіл-вода
Для кращого розуміння принципу дії теплового насоса розглянемо його конструкцію. Тепловий насос розташований над землею, має компресор та два теплообмінники: випарник і конденсатор. Для того, щоб відібрати теплоту ґрунту, використовують земельні зонди або ґрунтові колектори.
Через колектори й зонди теплова енергія ґрунту передається на тепловий насос
Геотермальні зонди розташовані глибоко під землею. Натомість, колектори поглинають теплоту на глибині декількох метрів, займаючи велику площу. В обох випадках наявний замкнутий цикл, і всередині труб циркулює морозостійка рідина (розсіл). Вбудований циркуляційний насос забезпечує постійну циркуляцію розсолу, щоб тепло землі передавалося на тепловий насос.
Детальніша інформація
Контур охолодження, як основний функціональний елемент
За допомогою теплової енергії, отриманої від ґрунтових колекторів або зондів, відбувається випаровування холодоагенту. Завдяки своїй особливо низькій температурі кипіння холодоагент легко змінює свій агрегатний стан, вже при досить низьких температурах. Від поданого тепла холодоагент переходить в газоподібний стан, а його температура підвищується. Щоб підняти температуру до належного рівня, холодоагент стискають у компресорі – при цьому зростає тиск і температура. В іншому теплообміннику (конденсаторі) пари холодоагенту передають своє тепло до теплоносія системи опалення і конденсуються. Перед тим як зріджений холодоагент знову зможе поглинати тепло з землі, його необхідно розширити через розширювальний вентиль. Зменшується температура та тиск. Якщо тиск досягнув первісного значення, можна починати цикл спочатку.
Ефективність залежить від багатьох факторів
Тепловий насос виробляє тепло, випаровуючи холодоагент, який надалі стискається. Для процесу стискання потрібна електрична енергія.
Для розрахунку ефективності в Німеччині використовують директиву VDI (Спілки німецьких інженерів) номер 4650. Цей метод розрахунку обчислює JAZ (річний показник ефективності) теплового насоса, а також СОР (коефіцієнт продуктивності). СОР означає співвідношення виробленого корисного тепла до електричної енергії, витраченої на роботу двигуна теплового насоса. JAZ – це сума всіх СОР протягом року. Якщо необхідно визначити фактичний JAZ, беруться сумарні кількості теплової та електричної енергії, зафіксовані на лічильниках.
Вирішальним чинником, що впливає на ефективність системи, є різниця температур між джерелом тепла та температурою теплоносія в системі опалення. Наприклад, якщо температура теплоносія на виході із системи опалення становить 10 градусів Цельсія, а температура подачі в системі має бути 30 градусів Цельсія, то холодоагент теплового насосу розсіл-вода має догрітися всього на 20 градусів. Якщо опалювальним приладом є радіатор з малими поверхнями нагріву та мінімальною температурою подавальної магістралі 50°С, то компресор має затратити удвічі більше енергії, щоб досягти належної температури.
Теплові насоси розсіл-вода для моновалентного режиму роботи
Завдяки відносно сталій високій температурі джерела тепла, теплові насоси розсіл-вода працюють дуже ефективно протягом цілого року. Залежно Для багатьох областей застосування, працюючи без використання додаткових теплогенераторів, вони забезпечують достатню кількість тепла, щоб покрити потреби опалення та ГВП. В деяких випадках є сенс сполучити тепловий насос з існуючими опалювальними пристроями. Додатковий теплогенератор можна використовувати при пікових навантаженнях, щоб підтримувати комфортні умови в приміщеннях за будь-яких обставин. Щоб робота теплового насоса була економічно вигідною, треба врахувати багато факторів.