Тепловой насос: сплошные преимущества!

Тепловые насосы считаются универсальным видом оборудования. Их основными составляющими являются кондиционер, источник горячего водоснабжения и отопительный котел, и на базе такого оборудования насосы дают своим владельцам уникальную возможность отапливать помещения и нагревать воду при помощи возобновляемой низкотемпературной энергии окружающей среды. При этом тепловой насос может «выкачать» из различных источников до 80% тепла, используя рассеянную солнечную энергию.

Помимо уникальной технологии работы, тепловые насосы обладают целым рядом важных преимуществ. И увидеть их могут даже те, кто не слишком хорошо разбирается в этом оборудовании.

Преимущество № 1: прекрасная эргономика

Режим работы теплового насоса максимально прост. Перенося рассеянное тепло из внешней среды, эта техника обогревает любое помещение, и это является просто уникальной возможностью быстро получить нужную температуру, не допустив при этом каких-либо высоких затрат. КПД от работы насоса в такой ситуации намного превзойдет 100%, и зачастую этот показатель достигает 300-800%.

Еще один важный аспект – тепловой насос может использовать любой теплоноситель. Это может быть рассол или вода, которым достаточно нескольких градусов тепла из окружающей среды: пройдя через теплообменник (испаритель), теплоноситель отдаст максимум тепла, которое будет очень экономичным.

При этом конструкция теплового насоса очень проста. Он состоит из:

•     Теплообменника (испарителя), который принимает теплоноситель и отдает тепло.
•     Внутреннего контура, заполненного хладагентом, который принимает тепло: в этот момент хладагент, имеющий низкую температуру кипения, соприкасается с испарителем и меняет свое состояние с жидкого на газообразное (давление при этом очень низкое, а температура не превышает 5 градусов).
•     Компрессора, в который поступает газообразный хладагент, впоследствии сжимающийся (давление при этом становится высоким, а температура также повышается).
•     Второго теплообменника (конденсатора), в котором происходит теплообмен между теплоносителем и горячим газом: хладагент поставляет свое тепло в отопительную систему дома, снова охлаждается и меняет состояние с газообразного на жидкое; нагретый же теплоноситель тем временем поступает к отопительному оборудованию.

Основные качества теплового насоса

Среди них также можно выделить сплошные преимущества. Такое оборудование является:

    сверхэкономичным – тепловые насосы потребляют очень мало электроэнергии, что обусловлено упомянутым высоким КПД, позволяя на 1 кВт затраченной энергии получать 3-8 кВт тепла или до 2,5 кВт холода;

    безвредными для здоровья человека – такое оборудование работает по экологически чистым технологиям, создавая максимально благоприятные условия и для людей, находящихся в помещении, и для окружающей среды, причем тепловые насосы дают возможность сохранять невозобновляемые энергоресурсы и защищать экологию разными путями, включая и сокращение выбросов СО2;

    эффективным – теплонасосные установки, работая на низкокипящем веществе и осуществляя обратный термодинамический цикл, забирают низкопотенциальную возобновляемую энергию из окружающей среды, тем самым повышая ее потенциал до очень высокого уровня, который идеален для эффективного теплоснабжения (при этом затрачивается в 1,5-2 раза меньше первичной энергии, нежели при непосредственном сжигании топлива);

    безопасным – в тепловых насосах нет открытого огня, они не выделяют сажи, не имеют выхлопа, не дают запаха солярки, а кроме того, в них исключены разлив мазута и утечка газа (пользователю же при этом не нужно создавать пожароопасных хранилища для дров, угля, солярки или мазута);

   надежным – в теплонасосных установках есть минимум подвижных частей, и каждая имеет высокий ресурс работы, не завися от поставок топочного материала и его качества, причем каждая деталь защищена от перебоев электроэнергии;

    удобным – такой прибор почти не требует обслуживания, бесперебойно служа 15-25 лет;

    комфортным – оборудование работает практически бесшумно, и независимо от погодных условий мультизональный климат-контроль и погодозависимая система автоматики создают максимум комфорта в любом помещении;

   очень гибким – теплонасосные установки можно совмещать с любыми системами отопления, а их превосходный дизайн позволит вписать оборудование в любой интерьер;

    универсальным – тепловой насос может использовать любую энергию – тепловую или электрическую, имея при этом большой диапазон мощности;

    широко используемым – теплонасосные установки можно применять в любых сферах, причем их превосходные преимущества позволяют решать вопросы теплоснабжения даже на объектах, находящихся вдали от любых коммуникаций, включая коттеджные поселки, объекты, расположенные на трассах, фермы и др.

Востребованы везде!

Благодаря превосходным качествам тепловые насосы сегодня широко используются во всем мире. Их количество измеряется десятками миллионов единиц, и предпочтение такому оборудованию уже отдали жители Японии, США, Европы.

При этом в каждой стране такое оборудование производится с учетом особенностей местного рынка:

•     В Японии и США особенно популярными являются теплонасосные установки типа воздух-воздух, которые служат для кондиционирования воздуха летом и отопления зимой. 
•     В Европе используются тепловые насосы типа вода-вода или вода-воздух, которые эффективно справляются с созданием оптимального уровня температуры в условиях достаточно мягкого климата, среднегодовая наружная температура в котором является плюсовой.

При этом в Европе, а также в некоторых странах Юго-восточной Азии фиксируются высокие цены на топливо, поэтому тепловые насосы для потребителей являются очень выгодными. А целевые государственные программы позволяют эффективно развивать это направление климатического рынка.

Учитывая это, в США такое оборудование выпускают более 60 компаний, а  Японии ежегодно на рынок поставляется свыше 500 тыс. тепловых насосов. В Европе показатели скромнее, но в одной только Германии каждый год в эксплуатацию вводится более 5 тыс. единиц оборудования, а в Швеции только к 2000 году их стало более 110 тыс., причем в этой стране отдают предпочтение крупным теплонасосным установкам, мощность которых составляет 100 мВт и более. Самая мощная установка на 320 мВт работает сегодня в Стокгольме. 

В России тепловые насосы используются иначе. Эта страна отличается суровым климатом, когда средняя температура даже теплой зимой остается отрицательной, и это заставляет пользователей предъявлять достаточно высокие требования к оборудованию такого типа. В частности, россиянам требуется:

•     более высокая мощность тепловых насосов (от 5 и до 1000 кВт),
•     решение проблемы теплосъема, поскольку теплоотдача любой среды (воздуха, воды, грунта) ограничена и всегда не достаточно велика,
•     более ощутимых экономических выгод – в России цена на газ занижена, поэтому экономичность теплонасосных установок здесь не так заметна, а отсутствие культуры экономии электроэнергии и ее бережного потребления только усугубляет проблему,
•     собственное производство – в России не производят своих тепловых насосов, поскольку государство не разрабатывает целевых программ, способных поддержать этот вид бизнеса.

В то же время потребности в таком оборудовании у россиян стабильно остаются высокими. И в России такое оборудование распределяется так:

•     насосы мощностью до 10 кВт используются в домах с площадью до 100 кв. м,
•     оборудование мощностью до 100 кВт служит для отопления больниц, типовых школ и административных зданий,
•     теплонасосные установки мощность до 1 тыс. кВт предназначены для очень крупных предприятий, на которых необходимо решать задачу возврата тепловых отходов или использовать горячие источники.

В любом случае монтаж таких установок в условиях России стоит как минимум 300 долларов за 1 кВт мощности. Окупается такое оборудование за 2-4 года, однако продолжительность этого срока напрямую зависит от стоимости топлива и особенностей погоды каждого региона.

Впрочем, в будущем перспективы теплонасосных установок в СНГ будут огромными. При вводе в эксплуатацию 100 тыс. единиц такого оборудования с суммарной мощностью до 2 гВт можно будет как минимум на 15 лет обеспечить теплом 10 млн человек. Соответственно, в будущем превосходные преимущества такого оборудования позволят добиться объемов продаж на уровне 500 млн единиц техники ежегодно.