https://www.high-endrolex.com/35

„укотский холодильник: “ехнологии сегодн€шнего дн€

„укотский холодильник: “ехнологии сегодн€шнего дн€

 √еотермальна€ энергетика?Ёлектростанции на гейзерах и вулканах, а также проча€ экзотика... ј если гейзеры на другой стороне глобуса, а под ногами хлюпает сыра€ глина, в которой так скверно растет картошка? Ќе беда. » из глины, из стылой воды соседнего пруда и даже канализационных стоков мы можем добыть то, что стоит сегодн€ в мире все дороже и дороже. Ёнергию!

¬ известном анекдоте житель  райнего —евера покупает себе холодильник, дл€ того чтобы залезать в него и гретьс€, – ведь на улице посто€нно трескучий мороз, а внутри холодильной камеры «плюс п€ть, однако!». Ўутки шутками, но использовать холодильник дл€ отоплени€ – не така€ уж несусветна€ глупость. ƒостаточно лишь отвлечьс€ от житейских стереотипов и пон€ть, что холодильник по сути своей – это не столько устройство по «созданию холода», сколько машина дл€ переноса тепла из одного места в другое. ¬нутри холодильника помещен испаритель (камера расширени€), в котором хладагент – жидкость с низкой температурой кипени€ – переходит в газообразное состо€ние, забира€ при этом тепло из окружающего пространства.  омпрессором газ перекачиваетс€ в конденсатор (он размещен снаружи холодильника) и там сжимаетс€. ѕри сжатии хладагент вновь переходит в жидкое состо€ние, отдава€, выбрасыва€ наружу тепло, отобранное внутри холодильника. «атем цикл повтор€етс€.

»з всего этого следует, что устройство, созданное на принципе холодильника, вполне может забрать дл€ нас тепло там, где оно никому не нужно, и переместить его туда, где оно нужно всем. “о есть сыграть роль отопител€. “акой отопитель называетс€ тепловым насосом, и, хот€ великий английский физик лорд  ельвин изобрел его еще в 1852 году, лишь в последнее врем€ это оригинальное устройство стало рассматриватьс€ в качестве высокоэкологичного и практически неисчерпаемого поставщика энергии.

”дивительна€ особенность теплового насоса в том, что он может играть роль «умножител€», то есть использовать дл€ обогрева помещений источники низкопотенциального тепла. »ными словами, насос забирает тепло в таких средах, которые в нашем представлении никак с высокой температурой не ассоциируютс€. »сточниками низкопотенциального тепла могут служить грунт, грунтовые воды, вода озер и рек (в том числе покрытых льдом), а также воздух.

 опать и бурить

ѕо€сним принцип действи€ теплового насоса на примере одного из самых распространенных его типов: «грунт–вода». ћасса, у которой насос заберет низкопотенциальное тепло, должна быть значительно больше массы, котора€ в результате будет обогрета. ѕоэтому если источником энергии дл€ нас станет грунт, то придетс€ начать довольно масштабные землеройные или даже бурильные работы. ¬ землю зарывают первый контур теплонасоса – он представл€ет из себ€ замкнутую систему полиэтиленовых труб, в которых циркулирует теплоноситель – рассол. –ассолом в данном случае называют смесь воды и антифриза (например, этиленгликол€), ведь дл€ функционировани€ теплонасоса даже при низких температурах воздуха требуетс€, чтобы точка замерзани€ теплоносител€ была ниже нул€.

ѕервый контур теплонасоса системы «грунт–вода» может иметь вид как грунтового коллектора, так и грунтового зонда. √рунтовый коллектор требует большого участка – дл€ обогрева коттеджа может потребоватьс€ площадь в несколько сотен квадратных метров. √рунтовый коллектор, имеющий вид змеевика, закапываетс€ горизонтально на глубину примерно 1,5 м. √рунтовый зонд похож на сильно выт€нутую латинскую букву «U» и погружаетс€ в специально пробуренную скважину обычно глубиной до 120 м. » коллектор, и зонд соедин€ютс€ с аппаратом, который установлен внутри обогреваемого здани€. “ам находитс€ внутренний контур теплового насоса, то есть тот самый холодильник наоборот.

ѕерегон€€сь (циркул€ционным насосом) внутри коллектора или зонда, рассол нагреваетс€ от грунта на несколько градусов, а затем попадает в теплообменник, который €вл€етс€ частью внутреннего контура и служит испарителем. ¬о внутреннем контуре циркулирует хладагент с низкой точкой кипени€. “емпература теплоносител€ достаточна, чтобы хладагент вскипел и, перейд€ в газообразное состо€ние, забрал тепло у рассола, вновь охладив его. “еплоноситель оп€ть устремл€етс€ в глубь земли, чтобы подогретьс€ от грунта. ј во внутреннем контуре компрессор закачивает газообразный хладагент в конденсатор, и тот, сжима€сь, отдает собранное тепло. „ерез систему теплообмена энерги€ передаетс€ отопительному контуру. Ќагрета€ в нем жидкость используетс€ дл€ отоплени€ или приготовлени€ гор€чей воды.

 ип€ток не нужен

 лючевым дл€ оценки эффективности насоса €вл€етс€ коэффициент преобразовани€ энергии, называемый также отопительным коэффициентом (иногда его некорректно называют  ѕƒ теплового насоса, хот€ это терминологически неверно). Ётот коэффициент вычисл€етс€ как отношение отдаваемой тепловой мощности к потребл€емой насосом электрической мощности. –азумеетс€, тепло, поставл€емое насосом, не бесплатно, ибо устройство потребл€ет электроэнергию дл€ работы компрессора и двух циркул€ционных насосов во внешнем и отопительном контурах. ‘окус, однако, в том, что энерги€, потраченна€ на работу насоса, в несколько раз меньше энергии, доставленной насосом в отопительный контур в виде тепла. Ќо никакого нарушени€ законов термодинамики здесь нет и в помине. ¬спомним, что тепловой насос не столько создает тепло, сколько переносит его с места на место. »менно поэтому отопительный коэффициент нельз€ называть  ѕƒ, а тепловой насос – воплощением мечты о вечном двигателе. ’от€ если учесть, что источник низкопотенциального тепла практически неисчерпаем, то можно сказать, что изобретение лорда  ельвина все же находитс€ от этой несбыточной мечты где-то поблизости.

ќтопительный коэффициент вычисл€етс€ отдельно дл€ так называемых рабочих точек, обозначаемых по модели вида B0W35, где B – это рассол (от англ. brine), 0 – температура рассола 0°—, W – вода в отопительном контуре (от англ. water) и 35 – температура этой воды в градусах ÷ельси€. ƒл€ такой рабочей точки отопительный коэффициент реального теплового насоса будет равен примерно 4–5 – иначе говор€, мы получим в виде тепла энергии на 300–400% больше, чем затратим. ƒл€ рабочей точки B0W55 (рассол – 0°—; вода, нагрета€ до +55°—) отопительный коэффициент окажетс€ меньшим и составит пор€дка 2,5–3,1. (“еоретический отопительный коэффициент вычисл€етс€ как отношение температуры отопительного контура к разнице температур между отопительным и внешним контуром, реальный всегда несколько меньше.)

¬ода, температура которой ниже температуры человеческого тела, может показатьс€ недостаточной дл€ нужд отоплени€, но в реальности во многих странах мира, например в √ермании, прин€т именно такой стандарт дл€ обогрева помещений, а тепловые насосы, подогревающие отопительный контур до +55°—, примен€ютс€ уже дл€ приготовлени€ гор€чей воды.

—екрет в том, что качественного отоплени€ помещени€ с помощью теплового насоса можно добитьс€, лишь полностью переоборудовав систему отоплени€ с учетом самых современных энергосберегающих технологий.

¬о-первых, необходима высококачественна€ теплоизол€ци€ помещени€, исключающа€ малейшие утечки тепла. ¬о-вторых, температуры +35°C в отопительной системе окажетс€ вполне достаточно, если примен€ть так называемое лучистое, или инфракрасное, отопление.   таким системам относ€тс€ теплые полы, а также излучающие тепло стенные и потолочные панели.

»з всего сказанного следует, что «дешева€» энерги€ недр и вод обходитс€ пока не столь дешево. ѕокупка и установка теплового насоса дл€ обогрева дома стоит сегодн€ 30–50 тыс€ч. ѕравда, производители утверждают, что через 5–8 лет эксплуатации тепловой насос будет выгоднее дизельного или газового котла за счет несравнимо меньших эксплуатационных расходов.   тому же производители и продавцы вер€т, что с ростом заказов на тепловые насосы цена на оборудование и установку будет стремительно падать. ¬озможно, и государство со временем сможет предложить некие льготы тем, кто решилс€ перейти на более экологичные виды получени€ энергии. —ейчас подобна€ практика существует в некоторых странах ≈—.

 

ќлег ћакаров

»сточник: POPTECH.RU

 

 
  • ƒата публикации: 25.10.2011
  • 1708
ќќќ Ђƒ≈Ћќ¬џ≈ —»—“≈ћџ —¬я«»ї
ќтраслевой информационно-аналитический портал, посв€щЄнный энергетике Ѕеларуси. јктуальные новости и событи€. ѕодробна€ информаци€ о компани€х, товары и услуги.
220013
–еспублика Ѕеларусь
ћинск
ул. ул. Ѕ. ’мельницкого, 7, офис 310
+375 (17) 336 15 55 , +375 (25) 694 54 56 , +375 (29) 302 40 02 , +375 (33) 387 08 05
+375 (17) 336 15 56
info@energobelarus.by
ЁнергоЅеларусь

ЁнергоЅеларусь

ЁнергоЅеларусь

ЁнергоЅеларусь

191611654
5
5
1
150
150