Отоплението на сгради с термопомпи в САЩ, Германия, Италия и много други европейски страни отдавна е нещо обичайно. Но тези единици дойдоха на българския пазар сравнително наскоро, въпреки че всяка година делът на продажбите им непрекъснато нараства.

Като се има предвид постоянното нарастване на цените на електроенергията, повишаването на техническата грамотност на българския потребител, както и световната тенденция за енергийна ефективност и спестяване на енергия, може да се очаква, че в близко бъдеще тези системи ще заемат достойно място сред алтернативните отоплителни системи. В нашата статия ще говорим за това какво представляват термопомпите и какви видове от тези отоплителни системи съществуват.

 

Видове термопомпи за отопление

И така, какво точно представлява термопомпата? Това е устройство за събиране и пренос на топлинна енергия от нискокачествен източник на топлина към потребител. Основната разлика между термопомпата и традиционните нагреватели е, че първият е способен да предава топлина в обратна посока - от по-малко нагрят обект към по-нагрят, ефективно повишавайки температурата на охлаждащата течност. Термопомпата сама по себе си не произвежда топлина, а просто „взима“ топлинна енергия от вода, почва или въздух и след това я пренася в стаята. Физическият принцип на работа на термопомпа се основава на факта, че всяко тяло с температура над абсолютната нула (–273,15 ° C) има определено количество топлинна енергия и това захранване е право пропорционално на специфичния топлинен капацитет и масата на самото тяло.

 

Концепцията за термопомпа възниква в Англия в средата на 19 век и е подобрена малко по-късно от австриеца Петер фон Ритингер. Практическото приложение на устройството обаче е открито едва през 40-те години на ХХ век: Робърт Вебер е първият, който се досеща, че е поставил изходната тръба на фризера в котела на бойлера, а след това прокарва горещата вода през намотката и с помощта на вентилатор разпределя топлината в стаята.

Съвременното семейство термопомпи е многобройно, неговите представители са разделени на няколко вида, в зависимост от следните характеристики:

 

По вида на топлоносителя и топлообменната система:

Въздух-въздух.В този случай топлината се предава на хладилния агент, циркулиращ в затворения кръг на помпата, от външния въздух, който след това се охлажда физически. След това той влиза в отопляемото помещение чрез вътрешни тела, които могат да бъдат от всякакъв вид, например монтирани на стена или на пода. Такива помпи бързо затоплят стаята и са относително евтини. Класически пример за такава термопомпа са модерните климатици с функция за отопление или реверсивни климатици. В случай на използване на въздушна топла помпа за отопление, не е необходимо да имате допълнителен източник на енергия - резервоар, подземни води и т.н. Помпата въздух-въздух има най-ниски разходи за монтаж и най-бърза възвръщаемост на инвестицията, а също така може да се използва през лятото като климатик за въздушно охлаждане. Тази технология обаче има и своите недостатъци: такава помпа е доста енергоемка, нейните характеристики зависят от външната температура - с намаляването й ефективността на уреда намалява. Освен това, за да загрява вода, тя се нуждае от допълнителни модули и не може да бъде интегрирана в схеми с други източници на топлина.

"Вода-вода". Използва се топлинната енергия на резервоара или подземните води - най-добрият вариант, ако наблизо има хоризонти с плитка вода или резервоар, който не замръзва напълно през зимата, който може да се използва. Технологията е следната: от кладенеца водата се насочва посредством помпи към нагревателната верига - топлината отива в къщата, а охладената вода се изхвърля през специален кладенец. Ако водата идва от отворен резервоар, тя може да бъде върната в същия резервоар на друго място. За да работи такава помпа, са необходими достатъчен обем вода и мощни циркулационни помпи, които също консумират електричество. В същото време енергийната ефективност на такива термопомпи е голяма и повече от изплаща прекомерното потребление на енергия за транспортиране на вода от източника до потребителя.

Въздух-вода.Топлината от външния въздух се използва за нагряване на вода, която след това се подава към отоплителната система. Както при помпата въздух-въздух, в този случай ефективността на термопомпата зависи и от външната температура - колкото по-ниска е тя, толкова повече енергия е необходима за генериране на необходимото количество топлина. Така че, когато избирате помпа, трябва да вземете предвид средногодишните температури и броя на мразовитите дни. Предимството на термопомпата въздух-вода е възможността за допълнително нагряване на вода, използвайки алтернативни източници на енергия (слънчеви колектори, слънчеви панели), които могат да се използват през лятото и извън сезона. За преодоляване на пиковите отрицателни температури през зимата, когато мощността на топлопреминаване е значително намалена, се използват вградени или отделни електрически бойлери. Тези помпи се използват, обикновено в частни и жилищни сгради, градски къщи и хотели. Такава система за топлообмен има доста ниски разходи за монтаж и бърза възвръщаемост; тя може лесно да бъде интегрирана в съществуваща отоплителна система.

"Вода-въздух" - принципът на действие се основава на използването на водна енергия в кладенец или резервоар и нейното прехвърляне към въздушната отоплителна система. Тази схема е подобна на концепцията "вода-вода" и е осъществима само при наличие или организация на възможни източници на топлинна енергия (резервоар, кладенец).

"Ледена вода" - за нагряване на водата в отоплителната система се използва топлинната енергия, отделена по време на генерирането на лед. В процеса на замразяване на 200 литра вода можете да получите достатъчно топлинна енергия, за да отоплявате малка къща за един час. Днес това не е много популярен тип термопомпа, тъй като процесът на натрупване на лед е свързан със специална технология, която не може да се прилага в повечето търговски и жилищни сгради.

„Подземна вода“ - топлината се извлича директно от земята през хоризонтален колектор или вертикални кладенци и след това се изпраща към отоплителната и / или БГВ веригата. Тъй като температурата на почвените слоеве на дълбочина е под точката на замръзване и винаги е положителна, този тип помпа е почти идеална за целогодишна употреба. Тя има висок коефициент на топлина, лесен контрол и е в състояние да работи безпроблемно в продължение на много години, но изграждането на инженерни комуникации за неговото свързване и експлоатация изисква големи капиталови разходи, участието на висококвалифицирани специалисти, а общите разходи за работа и оборудване ще бъдат по-високи от всички останали термопомпи видове.

По вид източник на топлина:

Наземни помпи - получават топлинна енергия от вода или почва. Те могат да бъдат затворени или отворени.

Въздушни помпи - източникът на топлина тук е въздух и то не само отвън, но и въздух от изпускателната вентилация на сградата.

Използване на вторична топлина , като тръби за централно отопление. Тази опция е подходяща за промишлени съоръжения, където има топлинни източници, които изискват обезвреждане.

Като пренос на енергия:

Компресионните помпи се състоят от компресор, разширител, кондензатор и изпарител и тяхната работа се основава на циклите на компресия-разширяване на охлаждащата течност - в резултат на това се отделя топлина. Този тип помпа е най-търсената на пазара, тя е доста ефективна, лесна за работа и популярна сред потребителите поради най-ниската си цена.

 

Абсорбционните помпи използват двойка абсорбиращо вещество като енергиен източник. Използването на абсорбент значително увеличава ефективността на устройството. Такава пара може да бъде вода и литиев бромид (абсорбент) или амоняк и вода (абсорбент).

 

Изборът на най-подходящата термопомпа за отопление на определен обект пряко зависи от няколко фактора. Ще говорим за тях по-нататък.

 

Какви са принципите за избор на система

Термопомпа може да бъде препоръчителна, ако инсталирането, свързването или възстановяването на други отоплителни системи според изчисленията се окаже икономически нерентабилно, какъвто е случаят с енергоемките електрически котли. Преди да закупите и инсталирате оборудване, трябва внимателно да разгледате ситуацията от различни ъгли.

 

Назначаване на помещенията. Тъй като ефективността на различните видове помпи е различна, обектът, за който е предназначено оборудването, трябва да играе съществена роля при избора на агрегата. Ако това е голяма жилищна сграда, в която хората са постоянно, термопомпата трябва да осигурява надеждно и висококачествено отопление на къщата и топлоснабдяване през цялата година. В този случай са подходящи помпи като помпи въздух-вода или помпа за източник на земя (ако е приложимо на място). В случаите, когато е необходима само случайна употреба на термопомпа за отопление на помещенията, оптимална е високоефективната термопомпа въздух-въздух.

Наличието / липсата на система за централно отопление и водоснабдяване с топла вода. Ако такава система съществува и помпата се използва само като „по-близо“ в отделни помещения, тогава е необходимо да се оцени ефективността на взаимодействието между системите - тя ще бъде толкова по-голяма, колкото по-малки са температурните разлики между нагревателните елементи и източника на топлина. Например би било по-разумно да се използва термопомпа в тандем с подове с топла вода, отколкото с конвенционалните отоплителни радиатори (температурата на охлаждащата течност в подовете винаги е по-ниска).

Регион на употреба. Тук е необходимо да се вземат предвид температурните стойности, характеристиките на почвата и наличието на резервоари и други геоклиматични условия. Например при твърде ниски средногодишни температури използването на помпа въздух-въздух ще бъде неефективно, тъй като в този случай нейната работа ще бъде твърде енергоемка и неефективна. Ако е невъзможно да се извършат сондажни операции на площадката или няма достатъчно място за настаняване на хоризонтален колектор, тогава съответно ще бъде невъзможно да се инсталира помпа "почва-вода". Решението в този случай е инсталирането на помпа въздух-вода. За сгради, разположени в близост до водни тела или където има необходим дебит на подпочвени води, можете да използвате помпа вода-вода.

Къща. Ако отопляемата площ надвишава 250 m 2 и има възможност за пробиване на кладенци, тогава помпата "почва-вода" ще бъде оптимална. За къщите най-малко 200 m 2 идеална помпа тип "въздух-вода". За малки апартаменти, офиси или търговски помещения може да се използва помпа въздух-въздух.

Използвайте като климатик. В този случай могат да се използват термопомпи вода-вода или почва-вода, които имат възможност за пасивно охлаждане (без използване на компресор). Всички останали видове помпи ще охлаждат помещението в активен режим, поради което оперативните разходи през топлия сезон могат да бъдат по-високи.

Наличието на вентилационна система. Ако е налична, чрез интегриране на термопомпа в нея, системата може ефективно да се използва за отопление на въздуха. Тази инсталационна схема обикновено е подходяща за административни и офис сгради, както и за спортни комплекси, където механичната вентилационна система е задължителен атрибут.

Друг важен фактор за избор е цената на оборудването. Тя може да варира в зависимост от вида на термопомпата, марката, страната на произход и много други фактори.

 

 

Запишете се за нашия
Бюлетин