ТЕПЛОВОЙ НАСОС В ГЕЛИОСИСТЕМАХ 1

Солнечное тепло в системах с тепловыми насосами используют, когда необходимо отопление, а источник электроэнергии включают в период работы систем охлаждения. В системе солнечного отопления на основе теплового насоса, как правило, используют воздух, нагретый Солнцем до температуры 10 - 20°С, что обеспечивает высокий коэффициент полезного использования солнечного излучения. Это способствует тому, что строится много солнечных домов с гелиосистемами на основе тепловых насосов. Однако для этих систем, хотя и в небольших количествах, но все же необходима электроэнергия, что не позволяет их считать экономичными.

РИС. 4.19. УСТРОЙСТВО НАПОЛЬНОГО ОТОПЛЕНИЯ С ВОДЯНЫМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ

РИС. 4.19. УСТРОЙСТВО НАПОЛЬНОГО ОТОПЛЕНИЯ С ВОДЯНЫМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ

1 - ковровое покрытие; 2 - войлочная прокладка; 3 - алюминиевая фольга; 4 - медная труба; 5 - жесткий полиуретан; 6 - поверхность пола

РИС. 4.20. СХЕМА СИСТЕМЫ СОЛНЕЧНОГО ОТОПЛЕНИЯ (ОХЛАЖДЕНИЯ) И ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ С ТЕПЛОВЫМ НАСОСОМ

РИС. 4.20. СХЕМА СИСТЕМЫ СОЛНЕЧНОГО ОТОПЛЕНИЯ (ОХЛАЖДЕНИЯ) И ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ С ТЕПЛОВЫМ НАСОСОМ

1 - коллектор; 2 - подача воды; 3 - охладительная башня (используется летом, когда необходимо охлаждение); 4 - коллекторный насос; 5 - в зимний период бак-аккумулятор с водой низкой температуры; в летний период - накопительный бак-аккумулятор с водой высокой температуры; 6 - тепловой насос вода - вода; 7 - зимой - высокотемпературный аккумуляторный бак, летом - бак с охлаждающей водой; 8 - дополнительный бойлер (двухконтурный); 9 - подача горячей воды; 10 - насос для системы отопления (охлаждения); 11 - змеевики вентиляторов

За последнее время в результате широкого применения для жилых домов кондиционеров воздуха на основе тепловых насосов и контроля за работой используемых установок появились подробные данные об их эффективности. Выяснилось, что, за включением особенно холодных районов к северу от Тохоку, почти нет ограничений для использования систем отопления (охлаждения) на основе тепловых насосов. Более того, недавно появились в продаже установки для горячего водоснабжения на основе тепловых насосов, которые используют тепло даже холодного воздуха. Сейчас такие системы конкурируют с гелиосистемами горячего водоснабжения (рис. 4.21).

Гелиоустановка горячего водоснабжения с тепловым насосом наиболее эффективна с точки зрения экономии энергии в летний период. Систему горячего водоснабжения с использованием теплового насоса с отбором тепла лучше использовать, когда необходимо не отопление, а охлаждение дома. В такие периоды она обходится практически бесплатно. Пока оборудование таких гелиосистем еще дорого. Однако по мере того, как гелиосистемы горячего водоснабжения постепенно исчерпывают свои возможности, они будут заменяться новыми видами систем. В результате тепловые насосы начнут все шире применяться в гелиосистемах (за исключением специальных областей использования).

РИС. 4.21. ТИПЫ СИСТЕМ С ТЕПЛОВЫМИ НАСОСАМИ

РИС. 4.21. ТИПЫ СИСТЕМ С ТЕПЛОВЫМИ НАСОСАМИ

а - система горячего водоснабжения с тепловым насосом: 1 - наружный воздух; 2 - электричество (ночного тарифа); 3 - хладагент; 4 - часть системы, находящаяся вне помещения; 5 - нагреватель; 6 - накопительный бак; 7 - подача воды потребителю; 8 - ванна; 9 - туалет; 10 - кухня;

б - простая установка горячее водоснабжения для кухни с тепловым насосом: 1 - часть системы вне помещения 2 - наружный воздух (зимний период); 3 - холодный воздух (летний период); 4 - кухня; 5 - подача воды;

в - система теплохладоснабжения и горячего водоснабжения на основе теплового насоса с отбором тепла от холодного наружного воздуха: 1 - клапан четырехстороннего переключения; 2 - наружный теплообменник; 3 - наружный воздух; 4 - компрессор; 5 - нагреватель; 6 - накопительный бак 55 ˚C; 7 - теплообменник внутренний; 8 - туалет; 9 - ванна