Различные тепловые резервуары или откуда брать тепло для теплового насоса

Условно тепловые резервуары теплового насоса можно разделить на три основные группы:

• тепло из окружающего воздуха;
• тепло грунта, скальных пород, природных вод;
• утилизируемое тепло – тепло сточных вод, тепло из вентиляции и т.п.

Примером теплового насоса с тепловым резервуаром первого типа служат обычные кондиционеры со сплит системами, включенные "на обогрев".

В этом режиме они забирают тепло у уличного воздуха и переносят его в помещение. При этом их тепловой КПД – отношение отданного тепла к затраченной энергии больше 100%. Другими словами, обогрев помещения кондиционерами выгоднее, чем, скажем, электрическими масляными радиаторами.

Однако с понижением "забортной температуры" КПД обогревающего кондиционера падает, при Т=-5-8°С сравнивается со 100%, т.е. с КПД обычных электронагревателей, а при Т=-40°С вообще становится равным 0, т.е. кондиционер перестает работать "на обогрев".

Связано это с тем, что при этой температуре фреон в испарителе просто перестает испаряться.

Однако, для регионов с теплым климатом, где практически не бывает низких отрицательных температур, отопление дома при помощи кондиционера, включенного на оборев - одно из лучших решений.

Кстати сказать, обычный бытовой холодильник также является тепловым насосом. Он выкачивает тепло из своего внутреннего объема, в частности, из морозильной камеры, и отдает его в окружающую среду. КПД холодильника, как и у теплового насоса, больше 100%, т.е. им также можно обогреваться. Однако запас тепла в тепловом резервуаре, коим является внутренний объем холодильника, невелик, что делает холодильник непригодным для использования в качестве обогревателя.

Наиболее распространенными являются

Тепловые резервуары второго типа для теплового насоса являются наиболее распространенными. Их примеры изображены на рисунках, расположенных ниже.

Преимущества: теплообменников второго типа для тепловых насосов: стабильность работы теплового насоса.

Вертикальный грунтовый теплообменник - скважина

Горизонтальный грунтовый теплообменник теплового насоса

Теплообменник теплового насоса в водоеме

Недостатки: зачастую высокая стоимость монтажа теплообменников.

Тепловые резервуары третьего типа для тепловых насосов включают в себя тепловые сбросы самого жилья, а также вентиляционные выбросы. В последнем случае вытяжная система должна быть оборудована действующим вентиляционным агрегатом. В силу специфичности этих систем, подробно останавливаться на них не будем.