ООО "СанТехСистем"
Водоснабжение
Отопление
Канализация
Прочие работы

Как тепловые насосы могут при помощи холодной земли нагреть теплый воздух?

Мало кто из нас обращает внимание на то, что холодильник в доме не только охлаждает продукты, но и подогревает воздух в помещении. Происходит это за счет тепла охлаждающихся продуктов. То есть холодильная установка попросту забирает тепло из продуктов комнатной температуры и передает его обратно в комнату. То же самое происходит и с прохладными продуктами. Например, при уличной температуре 10°С принесенные с рынка яблоки при помещении в холодильник также отдадут свое тепло, так как они все равно охладятся при этом на несколько градусов. То есть, получается, что при помощи холодильной установки холодные предметы греют теплый воздух.

Как тепловые насосы могут при помощи холодной земли нагреть теплый воздух? Также работают и тепловые насосы - устройства, позволяющие отапливать помещения при помощи тепловой энергии земли. Ведь глубже 8-10 метров в земле круглый год поддерживается постоянная температура (в среднем около 8°С), что позволяет создавать систему, не использующую жидкое или твердое топливо и не зависящую от меняющихся погодных условий. Конечно же, такие установки также потребляют электроэнергию, однако при этом на каждый затраченный киловатт электроэнергии на выходе мы получаем от 2,5 до 5 кВт тепловой энергии.

Для эффективной работы системы в ней используются три контура - земляной, контур теплового насоса и отопительный. В контуре теплового насоса циркулирует фреон, температура кипения которого равна всего лишь 3°C. То есть тепловой энергии земли вполне достаточно для превращения жидкого фреона в газообразное состояние. Именно это и происходит при передаче тепла от контура, несущего тепло земли, контуру с фреоном. Затем охлажденный на несколько градусов носитель тепла в первом контуре возвращается в землю, где вновь нагревается до 8°C. А газообразный фреон тем временем попадает в компрессор, где происходит его сжатие (с 4 до 26 атмосфер), сопровождающееся многократным повышением температуры до 75°C. На этом этапе выделяющееся тепло передается в третий контур - непосредственно системе отопления помещения, которая прогревается до 65°C. Остывший примерно до 35°C фреон попадает в специальный дроссельный клапан, который резко снижает давление. Происходит обратный нагреванию эффект - температура фреона падает почти до 0°C. Газообразное вещество вновь превращается в жидкость и фреон вступает в новый цикл передачи тепла от земли в отопительную систему.

Тепловые насосы могут различаться по способу обмена теплом с окружающей средой:

• с открытым циклом, в этом случае теплоносителем выступает подземная вода из плывуна, которая также имеет постоянную температуру;
• с закрытым циклом и горизонтальным теплообменником, который должен быть размещен на глубине не менее четырех метров;
• с закрытым циклом и вертикальным теплообменником (зондом), уходящим на глубину 50-100 метров.

Каждая из этих геотермальных систем есть свои преимущества, например тепловые насосы с открытым циклом позволяют организовать водоснабжение дома без каких-либо дополнительных затрат. Поэтому вопрос о выборе конкретной схемы их устройства решается каждый раз в индивидуальном порядке. В странах Евросоюза тепловые насосы давно уже стали привычным явлением и способствуют как экономии топлива, так и значительному улучшению экологической обстановки.

Важно ли размещение отопительных приборов и их ремонт?

Изучаем системы водоснабжения и отопления: что такое гидрофор?