Любой, у кого есть собственный частный дом, знает, что неотъемлемое условие для комфортного проживания – горячее водоснабжение, особенно в холодное время года. До недавнего времени самым дешевым способом для подогрева воды были газовые и твердотопливные котлы, но технологии не стоят на месте и ситуация изменилась.
На рынке появился такой вид техники, как тепловые насосы, потребляющие электроэнергию и выдающие на гора тепловую энергию. Основное их отличие от любого другого вида техники – экономичность. В зависимости от типа и модели, КПД теплового насоса может составлять до 1000%. Если говорить простыми словами, то потребляя один киловатт электроэнергии, он сможет выдать до 10 киловатт тепла. Казалось бы, такая высокая эффективность противоречит закону сохранения энергии, но в реальности здесь нет никакого парадокса. Объяснение простое – тепловой насос прокачивает тепло между средами, а не производит его.
Из школьного курса физики нам известно, что если за счет высокого давления конденсировать любое вещество из газообразного состояния в жидкое, температура жидкости обязательно будет выше, чем температура газа. Этот принцип работает в обратном направлении – при испарении газ всегда холоднее, чем испаряемая жидкость. Рабочее тело, переносящее тепло в тепловом насосе – хладагент, который кипит при температуре ниже -25 градусов. Хладагент циркулирует между двумя модулями теплового насоса – испарителем и конденсатором. Попадая под давлением в виде жидкости в испаритель, хладагент вскипает и его температура сильно понижается. После этого он нагревается от окружающей среды и прокачивается в конденсатор, где сжижается компрессором. Соответственно, температура жидкого хладагента увеличивается и полученное тепло переходит в подогреваемую воду. Тепловой насос может получать тепло в среде с низкой температурой и передавать его среде с высокой температурой. Собственно, поэтому его и назвали насосом, так как он не вырабатывает тепловую энергию, а перекачивает ее.
Благодаря своим характеристикам, для обеспечения горячей водой тепловые насосы стабильно работают в неблагоприятных и даже экстремальных условиях. Источники тепла, отбираемого тепловым насосом, это воздух, вода или грунт, а нагревают они либо воду, которая в дальнейшем идет на отопление и водоснабжение, либо непосредственно воздух в помещениях. Эффективность тепловых насосов зависит от температуры среды-источника – чем она ниже, тем меньший КПД имеет насос. Грунтовые и водяные насосы более эффективны, чем воздушные, но и стоимость их существенно выше. Практика показывает, что срок окупаемости среднего по цене теплового насоса колеблется в промежутке от пяти до десяти лет, но этот срок постоянно уменьшается, так как внедряются новые технологии, а стоимость газа и твердого топлива постоянно растет.
Смотрите также Замена канализационных труб в квартире