Защо термопомпите са най-печелившият и обещаващ заместител на газовото и електрическото отопление?
Термопомпите са оборудване, което благодарение на технологията умножава топлинната енергия от алтернативни източници (почва, околен въздух, подпочвени води) и я пренася в отоплителната система.
Слънцето и въздухът са източници на неизчерпаема нискотемпературна топлина. Тази топлинна енергия е безплатна и възобновяема.
Термопомпата пренася или изпомпва топлинна енергия от една среда в друга. Принципът на действие на термопомпата е описан по-нататък в статията.
Как работи термопомпата?
При проектирането на помпи, както и в хладилни агрегати, се използва верига с циркулиращ в нея хладилен агент, способен да кипи дори при минимално нагряване. Само термопомпата за отопление работи като „обратен хладилник“.
Как работи термопомпата
Работата на термопомпата може да бъде разделена на 5 етапа:
- кипящ фреон в изпарителя
- компресиране на хладилен агент от компресор
- топлопренос от кондензатора към отоплителния кръг
- преминаване на охладения кондензиран хладилен агент през дроселната клапа
- връщане на охладен и течен фреон към топлообменника на изпарителя
Термопомпите са предназначени за отопление и охлаждане. Допълнителна функция е затоплянето на вода за битови или промишлени цели. Това е най-функционалното оборудване в сравнение с всякакви бойлери или климатици.
Термопомпата работи много икономично, защото консумира енергия само за работата на компресора и циркулационните помпи. Енергийната ефективност на термопомпите е много висока. Коефициентът на преобразуване на енергията достига 4-6 и дори по-висок. Това означава, че всеки използван киловат енергия се преобразува от термопомпата в 3-5 киловата топлина, която се използва за отопление на къща или за загряване на вода.
Ще трябва да платите няколко пъти по-малко за отопление на къща или загряване на вода, отколкото ако използвате електрически бойлер или бойлер. Разходите за отопление могат да бъдат спестени до 75-80%!
При сегашните тарифи за газ, експлоатацията на газов котел е 2-3 пъти по-скъпа от работата на термопомпа.
Как работи термопомпата за отопление на дома?
Топлината може да се извлича от:
- ниво на подземните води на дълбочина 15-20 м;
- близък воден басейн;
- почвени подложки с хоризонтален колектор на дълбочина на полагане до 1,2-1,5 м;
- дълбоко пробити кладенци с дълбочина до 40-50 м.
Има много други начини за използване на технологията на термопомпата за намаляване на топлинните загуби и намаляване на разходите за отопление.
Например, при използване на излишна топлина от технологични процеси, топлина от отпадъчни води и в много други случаи.
Видове термопомпи
Има системи, които използват геотермална топлина, топлина от въздуха или инсталации, които извличат хидротермална топлина. Нека разгледаме няколко основни вида термопомпи.
Термопомпа геотермална вода
Термопомпата геотермална вода е система, която извлича излишната топлина от слой повърхностна почва, дълбоки сондажи или близък воден басейн.
Температурата на земята на дълбочина под слоя, в който замръзва земята през зимата, винаги е положителна – до 5-10 (°C). Топлината, натрупана през лятото, е достатъчна, за да може термопомпата геотерма да отоплява помещението през зимата.
За отвеждане на топлината се полага тръбен пластмасов колектор или се спускат двойни сонди, в които циркулира охлаждаща течност, която не замръзва при зимни условия. Колкото по-голяма е жилищната площ, толкова по-дълги са колекторните тръби или дълбочината на сондите. Специфичната мощност на отвеждане на топлината за различните почви може да варира от 8 до 32 W/m². Вземат се предвид и характеристиките на почвата и нейните слоеве, което изисква геоложки проучвания.
Ако близо до къщата има езерце или резервоар с достатъчен обем вода и дълбочина, в него до дълбочина (до дъното) се поставят спирали и пръстени от пластмасов колектор.
Термопомпа вода-вода
Термопомпата вода-вода, чийто принцип се основава на извличането на топлина от подземните води, е доста сложна за инсталиране. Температурата на водата на дълбочина е постоянна през цялата година – около +10°С.
За да се инсталира такава термопомпа, е необходим анализ на дълбочината на водния хоризонт, количеството, качеството и чистотата на водата. Производителността ѝ по отношение на топлина или студ не зависи от атмосферните условия или смяната на сезоните. Коефициентът на преобразуване на енергията на водната термопомпа е висок – COP до 5 и по-висок, но монтажът и поддръжката са проблематични.
Термопомпа вода-вода за отопление е печеливш вариант само при условие на компетентен избор и изчисляване на оборудването, както и висококвалифициран монтаж и въвеждане в експлоатация.
Цената на геотермалните и водните термопомпи е висока поради необходимостта от предварителни проучвания и скъпи монтажни работи.
Термопомпа въздух-вода
Такава термопомпа е по-достъпна по отношение на цена и монтаж. Тя е най-подходяща за интегриране в модернизирана отоплителна система, а също така е лесна за инсталиране и бързо се изплаща при внедряване в нов дом. Тъй като топлинните ѝ характеристики зависят от температурата на външния въздух, е изгодно да се използва въздушна термопомпа в бивалентни схеми, с резервен втори източник на топлина.
Общият капацитет на термопомпа с резервен източник става почти наполовина по-малък от цената ѝ, но енергийната ефективност и икономичността на цялостната система за топлоснабдяване остават оптимални.
Разграничават се моноблокова конфигурация или комплект, който включва външни и вътрешни тела. Инверторната термопомпа тип „въздух-вода“ реагира прецизно и икономично на приоритетните товари за отопление, топла вода или студ. Коефициентът на енергийна ефективност на такива системи е до 5 или повече, те са способни да работят дори при външни температури до -25°C. Това са най-популярните термопомпи за използване в умерен климат в по-голямата част от територията на Украйна.
Такива модели са налична опция по отношение на климатичните условия за бързо възвръщаем проект за модернизация на отоплението или монтаж в нова къща както в градове с милионери, така и в регионите.
Отличен пример за термопомпа въздух-вода е серията Arctic Home Basic и Arctic Home Smart, високопроизводително оборудване на британската марка Mycond.
Термопомпа въздух-въздух
Използвайки топлина от вентилация или външен въздух, термопомпата въздух-въздух е подобна по отношение на работата на климатик за охлаждане/отопляване, но с приоритет на работата по отоплението. Тази термопомпа се използва като система, която ви позволява да спестите пари от отоплението на дома си не само в Европа, но и в Украйна.
Освен това, такива термопомпи могат да бъдат оборудвани с комплект за приготвяне на топла вода и се отличават с високи нива на сезонна енергийна ефективност.
Съществуват и други схеми на термопомпени системи:
- термопомпа земя-въздух;
- термопомпа със солев разтвор и вода;
- други.
Термопомпите се използват за затопляне на вода в басейни или технологични процеси, в някои промишлени зони или в строителството за отопление на търговски обекти.
Предимства на термопомпите
- Иновативни технологии за топлоснабдяване, климатизация и топла вода, представени в едно устройство – термопомпа.
- Икономични и няколко пъти по-ниски разходи за отопление и топла вода.
- Екологична термопомпа, без емисии на CO2 и замърсяване на околната среда.
- Пожарна безопасност, без необходимост от надзор, одобрение, постоянно наблюдение на безопасността на оборудването.
- Интелигентно управление и икономични режими на работа, контрол на микроклимата чрез сензори за температура и влажност.
- Управление на отоплителни кръгове с различна температура: радиатори и подово отопление.
- Климатизация и отопление с термопомпи и вентилаторни конвектори.
- Термопомпата геотермална, чиято цена е висока, е икономически изгоден вариант за отопление на нова къща без газ, особено в условия на ограничено електрозахранване на къщата.
Заключения
Само висококвалифицирани специалисти могат да изберат правилния комплект термопомпено оборудване, което работи по една или друга схема, с оглед на конкретна част от частна къща, като се вземат предвид инженерните системи и планирането на сградата.
Правилните изчисления определят: цената на системата, нейната ефективност и надеждност. Термопомпите са иновативни системи със сложен монтаж и интелигентно управление. За реализирането на подобни проекти е необходимо да се обърнете към професионалисти, за да изберете най-подходящия комплект оборудване по отношение на мощност и цена и да изчислите икономическата полза от неговото внедряване.
