Тепловой насос: отопление дома без топлива
Раз вы читаете эти строки, значит, можно предположить, что вас заинтересовало отопление дома тепловым насосом. Вообще-то на этом сайте рассматривается проблема экономного электроотопления дома и, казалось бы, тема тепловых насосов здесь не совсем уместна. Но так как тепловые насосы все же, не обходятся без использования электроэнергии, то я считаю своим долгом уделить внимание и этой теме. И первое, что нам предстоит сделать, это выяснить самый главный вопрос:
Что такое тепловой насос?
Здесь можно было бы начать вдаваться в сложный физический процесс, на котором построен принцип действия этого устройства. Но такой информации в интернете полным полно, а мне бы хотелось найти более популярное объяснение процесса его работы.
Попробую это сделать. И сначала открою вам большой «секрет»: вы уже давным-давно знакомы с тепловым насосом и видите его каждый день. Да-да, именно каждый день, да еще и в своем доме. Потому, что это – ваш любимый кормилец- холодильник. Вы-то, наверное, и не замечали, что он, кроме того что охлаждает продукты, еще и обогревает вашу кухню. Не верите? А вы подойдите к холодильнику, когда он работает, и прикоснитесь к решетке на задней стенке. Она ведь теплая! Откуда взялось тепло? Смею вас заверить, что никакие электрические нагреватели здесь не причастны, их в холодильнике просто нет. А к тому теплу, которое скопилось на решетке задней стенки, причастны вы. Ведь это вы загружаете в холодильник продукты, которые нужно ему охлаждать. Вот он и отбирает у них тепло и с помощью хладагента, который циркулирует по системе, переносит его на решетку задней стенки. Получается, что тепло от продуктов в какой-то степени обогревает вашу кухню.
Это и есть тепловой насос принцип работы которого, я объяснил на примере вашего холодильника. Но в холодильнике всего лишь небольшая решетка на задней стенке. А с чего же брать тепло, чтобы с помощью теплового насоса все радиаторы отопления в доме стали теплыми? Об этом поговорим дальше.
Откуда брать тепло тепловому насосу?
На примере холодильника мы узнали, как работает тепловой насос и нам стало известно, что это устройство способно отбирать тепло от низкотемпературных источников и превращать его в концентрированное высокотемпературное тепло. А теперь самое время разобраться, откуда брать тепло тепловому насосу для того, чтобы обогреть целый дом.
Оказывается, что на Земле есть неиссякаемый источник низкопотенциальной тепловой энергии. Обеспечивает Землю такой энергией Солнце в таком количестве, что даже зимой земля промерзает на незначительную глубину (30-70см). А глубже в земле сохраняется постоянная плюсовая температура (7-8 градусов). Также не до самого дна замерзают водоемы: пруды, озера, реки, моря. Вода подо льдом имеет плюсовую температуру. А еще есть огромные запасы подземных вод.
Все вышеперечисленные источники низкотемпературного тепла могут использовать тепловые насосы для отопления дома или коттеджа. И нам остается только разобраться, как это осуществляется на практике.
Как отбирает тепло тепловой насос?
Для того, чтобы отопление тепловыми насосами начало обогревать дом, необходимо в сам насос подать низкотемпературное тепло. Для этого в землю или в воду закладывается система трубопроводов, по которой с помощью насоса циркулирует незамерзающая жидкость. Трубопровод имеет большую протяженность, и пока жидкость проходит по всей его длине, ее температура становится близкой к температуре земли или воды. Потом этот теплоноситель попадает в тепловой насос, где у него, как в холодильнике, отбирается тепло, которое затем превращается в высокотемпературное концентрированное тепло для обогрева радиаторов отопления в доме или подогрева воды в бассейне.