Из более чем 18 миллионов отопительных установок, установленных в Германии, менее 20 процентов отвечают требованиям современных технологий. Это означает наличие богатого потенциала для передовых систем, использующих возобновляемые источники энергии. Отопительный тепловой насос является единым решением для энергоэффективного отопления и горячего водоснабжения. Тем не менее, эта технология не всегда подходит для ремонта или строительства домов. Несмотря на то, что все насосы работают по одному принципу, тип источника тепла, производительная мощность и сложность установочного процесса сильно различаются.
По принципу своей работы тепловой насос близок к холодильнику: если указанный бытовой прибор получает тепло из продуктов, хранящихся в нем, и разряжает его, не используя, тепловой насос получает тепло из наружного воздуха и передает его в нагреваемую среду. Во время этого процесса насос использует теплоноситель с чрезвычайно низкой температурой кипения. Теплоноситель испаряется при прохождении источника тепла, получая из него энергию. Компрессор сжижает теплоноситель, переводя его в газообразную форму, тем самым повышая его температуру. Высокотемпературный газ в конечном итоге передает тепло в систему отопления и домашнего водоснабжения. Почти три четверти необходимой энергии тратится на обогрев дома и горячее водоснабжение. Оставшаяся четверть используется компрессором в основном в форме электроэнергии.
Три элемента
Тепловые насосы являются «солнечными батареями» со следующей особенностью: Они используют солнечную энергию, хранящуюся в почвенных водах, под землей и в окружающем воздухе. Различные типы источников тепла могут также быть использованы для разграничения тепловых насосов (средой, в которую насос вкладывает энергию, всегда является вода): тепловые насосы вода/вода, солевой раствор/вода и воздух/вода. Какой из источников тепла лучше всего подходит для отдельно взятого проекта зависит от многих факторов, в том числе, новым ли является здание или реконструированным, а также какой тип канала необходим. Необходимо также принимать во внимание отдельные условия, такие как тип почвы на месте и количество средств, которые планируется вложить. Некоторые источники тепла могут быть задействованы только при применении комплексных технологий. Например, даже зимой почвенные воды имеют относительно высокую температуру — в Германии где-то между семью и двенадцатью градусами по Цельсию. Более того, если судить исключительно с точки зрения энергоресурсов, вода является лучшим источником тепла. Тепловые насосы вода/вода таким образом достигают очень высокого уровня производительной мощности. Но внедрение в систему почвенных вод является дорогостоящим и требует получения разрешения. Всего необходимо пробурить три отверстия: первая, тестовая скважина должна показать соответствует ли вода необходимым требованиям. Затем необходимо произвести прокачку, а вслед за ней пробурить глубиннонасосную скважину. С точки зрения энергетики прекрасным источником тепла также является почва. На глубине до полутора метров температуры также находятся на уровне от семи до двенадцати градусов. Тепловой насос солевой раствор/вода также может получать тепло из коллектора. Данная технология основана на использовании тонкого пластикового трубного каркаса, который находится в горизонтальном положении на глубине от 1,2 до 1,5 метров. Но следует отметить, что эта система требует крупного открытого земельного участка, который в дальнейшем не может быть застроен, так как это повлияет на работу коллектора. Вторым способом использования геотермального отопления является использование геотермального зонда. Необходимо приложить усилия для бурения отверстия необходимой глубины: 100 метров в глубину с диаметром в 20 сантиметров. Кроме того, сложным является получение разрешение у властей. Воздух же доступен везде и может быть использован без получения разрешения. Будь то внутренняя или наружная установка, тепловые насосы воздух/вода являются чрезвычайно легко перестраивающимися, а доступ к источнику энергии необычайно прост. Более того, высокоэффективные устройства добиваются оптимального использования потенциальной энергии воздуха. Также эффективным развитием этой технологии являются перистальтические насосы, которые позволяют еще более совершенствовать отрасль альтернативной энергетики.
Добывая энергию из воздуха
В новом строительстве и, особенно, в ремонтных работах на территории жилого пространства, когда требуются лишь незначительные изменения в придомовой территории, тепловой насос воздух/вода является идеальным. Современные устройства делают возможным использовать тепло, уже присутствующее в воздухе, даже при минусовых температурах вплоть до — 25 градусов по Цельсию для обогрева помещений и горячего водоснабжения. Используя новейшие технологии, данные устройства получают тепло из воздуха, и добиваются температуры воды, циркулирующей в системе вплоть до 60 градусов по Цельсию.
