Сборник статей - Воздушные тепловые насосы

Тепловой насос является самым экономичным отопительным агрегатом, поскольку до 80 % необходимого потребителю тепла он совершенно бесплатно извлекает из окружающей среды. В буквальном понимании, тепловой насос – это машина, которая за счет подводимой к ней извне электрической энергии переносит внутри себя тепло от низкотемпературного источника к гораздо более высокотемпературному теплоносителю. Современные тепловые насосы на 1 кВт подведенной электроэнергии способны извлечь из окружающей среды до 4 кВт природного тепла и сконцентрировать его до температуры от 35 до 65 °С. Таким образом, тепловой насос позволяет использовать для теплоснабжения неисчерпаемое рассеянное тепло, поставляемое нам самим Солнцем. Поэтому ни одно из существующих сегодня средств энергосбережения не в состоянии конкурировать с тепловым насосом по степени эффективности количественно.

Сегодня использование тепловых насосов стало выгоднее обогрева электричеством не только по текущим (эксплуатационным), но и по первоначальным (капитальным) затратам.

В зависимости от задачи текущего момента тепло можно транспортировать как внутрь помещения, так и на улицу, но во втором случае тепловой насос будет выполнять уже функцию кондиционера. Поэтому-то функционально тепловой насос представляет собой универсальный бытовой агрегат типа «два в одном» (и котел, и кондиционер), что позволяет экономить на покупке одного из агрегатов.

Стоимость, служившая до сих пор основным препятствием для распространения тепловых насосов, соизмерима в настоящее время с ценой покупки дополнительного количества электроэнергии, необходимого для организации теплоснабжения. Поэтому сегодня использование тепловых насосов стало выгоднее обогрева электричеством не только по текущим (эксплуатационным), но и по первоначальным (капитальным) затратам.

Но даже не сама перспектива довольно-таки существенной экономии (хотя по нынешним временам это отнюдь немаловажно) делает тепловой насос исключительно полезным оборудованием. Особая ценность теплового насоса заключается в том, что он позволяет не только меньше платить за энергоноситель, но и меньше его использовать. А уже снижение зависимости от энергоносителя, в свою очередь, является реальной основой для дополнительных свобод!

Уменьшение потребности в энергоносителе позволяет организовывать теплоснабжение в тех случаях, когда без теплового насоса это просто не представлялось бы возможным. Здесь подразумеваются ставшие буквально повсеместными случаи, когда проведенная еще в прошлом веке электросеть попросту не рассчитывалась на современных «коммунаров» из дачных поселков, которых по мере завершения строительства этих поселков сближает уже не только любовь к природе, но и понимание понятия «жесткий лимит». Таким образом, тепловой насос позволяет расширить будущему домовладельцу возможность выбора среды обитания – и при прочих равных обладатель теплового насоса, в любом случае, будет менее своих соседей зажат в энергетических рамках.

Уменьшение потребности в энергоносителе позволяет организовывать теплоснабжение в тех случаях, когда без теплового насоса это просто не представлялось бы возможным.

Меньшая потребность в электричестве позволяет, в свою очередь, претендовать на роль уже не промышленного, а обыкновенного – бытового – клиента электрослужб (со всеми вытекающими отсюда льготами и преференциями).

И наконец, более скромные энергетические запросы делают в перспективе и более реальной полную автономизацию объекта, означающую ни много ни мало – энергетическую независимость его владельца. В свете событий, происходящих на рынке энергоносителей, подобный суверенитет становится одним из самых востребованных качеств современного индивидуального жилья. Особенно для тех, кто навсегда хотел бы забыть о человеческом факторе, климатических аномалиях, техногенных катастрофах, административных амбициях, политических интригах и прочих вызовах нашего времени.

В настоящее время на отечественном рынке присутствует широкий спектр гибридных систем отопления, горячего водоснабжения и кондиционирования (рис. 1), примером которых может служить установка Zubadan (Mitsubishi Electric). Следует заметить, что подобные установки пользуются особенным успехом в Северной Европе. Мы же совершенно не ассоциируем появившиеся недавно на российском рынке инверторные тепловые насосы на фреоне R410A с задачей экономичного теплоснабжения, для решения которой они и были созданы.

Рис. 1. Отопление и кондиционирование реализуется в гибридных системах посредством отдельных гидравлических контуров

При анализе использования современных воздушных тепловых насосов для обогрева следует помнить, что сплит-системы, посредством которых реализуется этот процесс, представляют собой систему теплоснабжения и воздушного отопления. Агрегаты, подобные Zubadan, являются сплит-системами наполовину, поскольку пластинчатый или змеевиковый жидкостный теплообменник дополнительно требует еще и отопительных приборов (фэнкойлов), систем напольного или внутристенного отопления. Для работы в режиме кондиционирования помимо фэнкойлов используются потолочные поглощающие панели.

На то, что современные воздушные тепловые насосы, оборудованные инверторами, можно использовать для отопления в условиях холодного климата, первыми обратили внимание в странах Северной Европы. И сразу же после появления такой техники она не только стала позиционироваться на потребительском рынке в качестве отопительной, но и сделалась объектом всесторонних обширных исследований. Исключительная серьезность такого отношения подтверждается тем, что с недавнего времени различными исследовательскими группами по всей территории Скандинавии проводятся испытания отопительных возможностей всех существующих сегодня воздушных тепловых насосов. С 2003 г. результаты этих испытаний регулярно публикуются в периодической печати, ориентированной непосредственно на потребителя (рис. 2, 3).

Рис. 2. Результаты исследований тепловых насосов «воздух-воздух» в условиях климата Финляндии