Монтаж отопления и водоснабжения

Принцип работы тепловых насосов

Кому из посетителей нашего сайта известен принцип работы холодильника? Не поверите, но все очень просто. Вспомните, как вы распыляете освежитель воздуха, к примеру, в туалете. Или заправляете газом зажигалку. Ощущаете, что сопло, из которого выходит вещество, становится холодным? Подобная реакция имеется у всех аэрозольных баллонов. Потому что почти все газы и газообразные вещества, переходя под давлением из жидкого состояния в свое обычное газообразное, охлаждаются. Заметьте, аналогична и обратная реакция – нагрев вещества при переходе в жидкое состояние. Тоже под давлением. Испаряемся – охлаждаемся. Концентрируемся – нагреваемся. Это и есть основной принцип работы всех холодильных установок.

Принцип работы тепловых насосов

Как работает холодильник? По объему камеры охлаждения или морозилки «бегает» по трубкам газ, предварительно распыленный под давлением и несущий в эту камеру холод. «Пробежавшись» по холодильнику газ направляется к компрессору (вспомните, старые советские холодильники все время спать не давали своим тарахтением). Этот компрессор сжимает газ до жидкого состояния. Соответственно газ нагревается и обратно в холодильник его не пустить, иначе все растает. Его надо предварительно охладить. Для охлаждения в холодильниках предусмотрены радиаторы. Обычно черные такие, сзади холодильника, в виде металлической сетки. Вот жидкий концентрированный газ пробегает по радиатору и охлаждается немного. Почему немного? Да много и не надо. Надо охладиться до такой температуры, чтобы при распылении опять выделить нужное количество холода.

Вот, собственно, практически и все. Дальше газ в жидком состоянии проползает через радиатор и направляется опять к холодильной камере, перед которой находится сужающееся сопло. Проходя через которое жидкий газ опять превращается в газообразное состояние и выделяя холод для холодильной камеры. И далее по кругу снова.

Принцип работы этой установки мы поняли. На основании полученных вопросов мы постараемся ответить на них так, чтобы всем было понятно.

А зачем нам ваш холодильник, спросите вы? А затем, что геотермальное отопление, или отопление тепловыми насосами, и есть тот же холодильник. Только он не охлаждает помещение переходящим в газообразное состояние газом, а согревает его состоянием, переходящим в жидкое. Вот и все! Это принцип работы теплового насоса или, как мы его называем, геотермального отопления. То есть холодильник наоборот. «Холодильник наоборот» — известное изречение среди людей, занимающихся холодильными установками применительно к геотермальному отоплению.

Почему геотермальное, опять зададите вы вопрос? А все просто. Для охлаждения газа в домашнем холодильнике достаточно радиатора позади самого агрегата, которого вполне достаточно для понижения температуры хладагента (газа) при комнатной температуре. Но и камера холодильника имеет довольно скромный объем охлаждения, согласитесь. И совсем другое дело, когда этим «холодильником наоборот» надо отапливать в -35С дом в 250-500 (а есть и по более) кв.м. Тут нужны совсем другие объемы. Поэтому рядышком с отапливаемым геотермальным отоплением зданием или помещением в землю/речку погружают соответствующее количество так называемого теплового контура, по которому бегает незамерзающая жидкость.

Тут надо сделать небольшое экономическое отступление – что за незамерзающая жидкость? Все дело в том, что, как и было выше замечено, геотермальное отопление отапливает большие объемы помещения и, тогда как в обычном холодильнике хватает одного хладагента (газа, чаще фреона), то для отопления дома тепловым насосом потребовались бы огромные количества этого газа. Поэтому для экономической целесообразности, совсем не в ущерб качеству работы установки, умные люди придумали промежуточные недорогие жидкости. Так вот, охлаждающейся жидкостью в земле/воде у нас является незамерзайка (этиленгликоль), а нагревающейся обычная вода в вашей системе отопления. А уже между ними в нашей системе работает хладагент (газ, чаще фреон).

Продолжаем. Незамерзайка у нас в грунте/воде. А по помещению вода. Незамерзайка холодная. В помещении тепло. Между ними хладагент. Складывается механизм? Незамерзайка течет под землей/водой, охлаждается до нужной температуры. Прибегает к хладагенту. Хладагент (фреон), находящийся в газообразном состоянии, «забирает» холод от незамерзайки и течет к компрессору. Компрессор сжимает хладагент до жидкого состояния и он нагревается. Нагретый хладагент течет к системе отопления и отдает тепло воде. Вот и все. Ничего сложного 🙂

Почему выгодно?

А теперь о самом интересном… Почему выгодно, ведь цена такая большая, опять спросите вы. А давайте посчитаем.

Эффективность тепловых насосов

Считаем две колонки – первая экономическая, деньги, платежи, стоимость. Вторая – трудозатраты и нервотрепки.  В первой все понятно и просто. Можно для простоты расчетов взять средний дом в 200 кв.м. общей площади, которую требуется отапливать в холодное время года постоянно (имеется ввиду, что неотапливаемые веранды, сараи и уличные удобства находятся вне пределов этой площади).

Точность цифр не стоит брать за аксиому, в каждом случае они индивидуально корректируются, но в целом на них можно ориентироваться.

Расчет теплового насоса

Так вот – исходя из практики тепловые потери можно считать принять в 100 Вт на 1 кв. м. площади. Соответственно на дом в 200 кв.м. потребуется 20 кВт тепловой мощности. Слово «тепловой» выделено не зря. Именно отталкиваясь от этой составляющей и ведется расчет отопления любого помещения. Любыми системами, будь то газ, электричество, солярка, дрова, пеллеты и т.д. и т.п. Так вот, посмотрим таблицу сравнения ежемесячных затрат на обогрев подобного частного дома в Подмосковье на 2010 год.

Таблица расчета эффективности тепловых насосов

 

  Стоимость отопления 1 кв.м. в морозный месяц -25С. Пояснения Стоимость единицы Дней в месяце Дом в кв.м. Всего затрат на отопление в месяц Стоимость подключения и оборудования
Газ магистральный 10 при расходе 35м3 в сутки 2,2 руб,м3 30 300 3000 450 000
Газ жидкий (газгольдер) 57   12,5 руб./литр 30 140 7980  
Солярка 40 при расходе 16 литров в день 20 руб./литр 30 240 9600 100 000
Дрова 21 при расходе 10 м3 на отопительный сезон 750 руб./м3 30   0 100 000
Уголь       30   0 100 000
Пеллеты       30   0 120 000
Тепловой насос 24   2,05 руб/КВт 30 300 7200 650 000
Электричество 105 при устройстве отопления конвекторами 2,05 руб/КВт 30 170 17850 125 000
ПЛЭН 92 данные по детскому саду в Челябинской обл 2,05 руб/КВт 30 560 51520  
Добавить комментарий

СВЕЖИЕ ЗАПИСИ

АДРЕС

Ежедневно с 9:00 до 18:00
443051, г. Самара, ул. Елизарова, 1, ТЦ «Стройматериалы».

+7 987 913 1050
Сайт: http://teplostil.ru
Email: teplostils@yandex.ru