Типы тепловых насосов
Мы уже не раз затрагивали тему тепловых насосов, которые способны обеспечить обогрев частного дома за счет энергии почвы. Геотермальный тип насоса требует проведения буровых работ по сооружению скважины для установки подземного оборудования. Однако для полноты картины справедливо будет привести полную типологию тепловых насосов, применяемых для организации системы автономного отопления.
Геотермальные тепловые насосы, которые делятся на устройства закрытого и открытого типа. Для их описания нередко используется название наземные тепловые насосы. Такие установки состоят из вертикальных или горизонтальных теплообменников, расположенных в почве, а полученная от них тепловая энергия распределяется воздушными или гидравлическими системами. Для уровня мощности, с которым теплообменник передает тепло, важно содержание влаги в почве. Температура почвы при этом должна быть стабильной и максимально высокой. В средних широтах почва обычно имеет положительную температуру в диапазоне от глубины 1,5 метра. Поверхность над теплообменником должна быть хорошо освещена солнцем и проницаема для воды.
Воздушные насосы используют энергию воздуха, взятую за пределами или изнутри дома (в случае использования вытяжного вентиляционного воздуха). Они также могут применяться в так называемых сплит-системах – системах, которые состоят из двух блоков, один из которых установлен внутри, а другой — вне здания. Тепло, выделяемое тепловым насосом из воздуха, распределяется с помощью водяного или воздушного центрального отопления. Популярность воздушных тепловых насосов, которые легко используются для модернизации существующих систем отопления, объясняется, прежде всего, простотой установки. Однако проблема их применения может заключаться в холодном климате конкретного региона или частых колебаниях температуры. Мощность воздушного теплового насоса падает, когда на улице очень холодно. Некоторые модели подобных устройств работают только с определенным уровнем температуры. Насосы, которые не работают при отрицательных температурах, используются только в качестве системы вспомогательного отопления и для нагрева воды. Более дорогие и более совершенные насосы эффективны даже тогда, когда термометр указывает -25°C.
Водяные тепловые насосы потребляют энергию от поверхностных, подземных или даже морских вод. После аккумуляции тепло распределяется с помощью системы центрального отопления. Чтобы сделать водяной тепловой насос, необходим источник воды, в роли которого может выступать пруд, однако при этом емкость скважины должна быть в несколько раз больше, чем резервуар, используемый для целей отбора тепла. Для этого на глубине ниже уровня промерзания водоема коллектор располагается в виде колец или извилистой системы. Несмотря на относительную простоту и экономичность, данный тип теплового насоса предъявляет требования к минимальной глубине резервуара и объему содержащейся в нем воды. Также предъявляются требования к качеству воды, например, она не должна содержать много железа.
Еще один подвид тепловых насосов, применяемый в основном в рамках промышленных предприятий – это насосы, утилизирующие вторичное (так называемое паразитное) тепло, выделяемое при производстве основной продукции.