КАК НАСЧЕТ ЦЕНЫ И ВЫБОРА?

Достаточно часто недостатком использования подобных систем принято считать низкий уровень рентабельности, или полное ее отсутствие. Это же является причиной отказа от использования в процессе жизнедеятельности человека возобновляемого источника энергии. Но ведь и работа котла, технология которого была разработана в 70-е годы прошлого века, подвергается некоторым сомнениям со стороны экономической выгоды.

Кроме всего прочего, нужно помнить большущий вклад солнечных установок в состояние окружающей среды всей планеты. Приемлемая стоимость использования традиционных источников энергии только скрывает реальную картину. В цену такого оборудования также можно вносить отсутствие вреда для человека и окружающей среды. А вдобавок, традиционная энергия со временем будет дорожать, поскольку она располагает таким свойством, как исчерпаемость.

Что касается солнечной энергии, то ее поставки происходят абсолютно бесплатно. Но человек при первом знакомстве с данными технологиями может посчитать, что первичные затраты на установку такого оборудования могут быть чрезмерно высокими. После установки все, что нужно будет от потребителя, – это мизерные затраты на работу и обслуживание насоса.

Для правильного выбора коллектора главное – ориентироваться на температурную зону. Таким образом, для производства тепла не подойдет незакрытый коллектор. Иногда важно и расположение здания, что существенно будет сказываться на выборе типа коллектора. Наверное, самым важным фактором является стоимость установок.

Цена вакуумного солнечного коллектора является наиболее высокой среди представленных на рынке. После вакуумного следует плоский, цена которого ниже предыдущего типа в три раза. Поэтому каждый выбирает для себя что-то наиболее подходящее. Даже с хорошим коллектором система может работать неэффективно. Главным критерием является качество всех составных частей системы и правильный ее монтаж.

Тепловые насосы

ВНИМАНИЕ, ИННОВАЦИЯ! В качестве альтернативного источника тепла может использоваться не только солнечная энергия, но и энергия земли. Сделать это помогут устройства, называемые тепловыми насосами. Принцип их действия, который можно назвать "холодильником наоборот", был разработан еще полтора столетия назад.

Однако лишь в начале этого века, когда цены на энергоносители резко пошли вверх, а огра­ниченность запасов природных ресурсов стала оче­видной, такой принцип теплоснабжения оказался необходимым и эффективным решением. Сегодня тепловые насосы — это наиболее современная тех­нология отопления, доведенная до стадии массо­вого производства.

Тепловым насосом называется устройство, пре­образующее низкотемпературное тепло источника в высокотемпературное тепло, необходимое для отопления помещения. При этом источником тепла может быть не только земля, но и вода, воздух. Наи­более распространенными тепловыми насосами являются те, которые используют энергию земли.

Однако лишь в начале этого века, когда цены на энергоносители резко пошли вверх, а огра­ниченность запасов природных ресурсов стала оче­видной, такой принцип теплоснабжения оказался необходимым и эффективным решением. Сегодня тепловые насосы — это наиболее современная тех­нология отопления, доведенная до стадии массо­вого производства.
Тепловым насосом называется устройство, пре­образующее низкотемпературное тепло источника в высокотемпературное тепло, необходимое для отопления помещения. При этом источником тепла может быть не только земля, но и вода, воздух. Наи­более распространенными тепловыми насосами являются те, которые используют энергию земли.
более распространенная классификация тепловых насосов. Они бывают следующих типов: «вода -вода», «грунт — воздух», «вода — воздух», «воздух -вода» и «воздух — воздух». Например, насосы типа «грунт — вода» используют тепловую энергию земли и передают ее для обогревания дома через систему водяного отопления.

Грунт одновременно аккумулирует солнечную энергию и подогревается от земного ядра. Он всегда «под ногами» и может отдавать свое тепло вне зависимости от капризов погоды, а на глубине ниже 10 м температура практически постоянна в те­чение всего года и в любой точке нашей страны. Энергия, отобранная от земли, аккумулируется но­сителем, в качестве которого чаще всего использу­ется незамерзающая жидкость-антифриз, называе­мая также «рассолом». Опускаясь вниз по теплообменнику, «рассол» отбирает у грунта тепло (примерно 3-4 °С) и передает его фреону, циркули­рующему во внутреннем контуре теплового насоса. Фреон, проходя через каналы испарителя, заки­пает и испаряется. Образовавшийся при этом пар поступает в компрессор, сжимается там (при этом температура его повышается), после чего горячий и сжатый пар направляется в теплообменник кон­денсатора, где охлаждается, передавая тепло воде. Вода используется в системе отопления и горячего водоснабжения, а жидкий фреон стекает на дно конденсатора, откуда, за счет перепада давлений, через дроссель возвращается в испаритель. Цикл завершен и повторяется снова и снова.

Для эффективной работы системы, исходя из осо­бенностей грунта, его теплопроводности и геоме­трии участка, выбирается определенная схема укладки труб — петля, змейка, зигзаг, плоские и винтовые спирали разных форм.

Эффективность теплообмена увеличивается на влажных грунтах и уменьшается на сухих песчаных участках, но в среднем для отопления дома пло­щадью 150-200 кв. м придется уложить приблизи­тельно 400-650 м трубопровода несколькими пет­лями-контурами. Для этого нужен участок площадью примерно 300-400 кв. м, то есть в 1,5-2 раза больше, чем отапливаемая площадь дома. Необхо­димость в большом пространстве, незанятом строе­ниями, является главным недостатком системы этого типа. Использовать такой участок можно только в качестве лужайки или цветника.
Главным преимуществом этого метода является сравнительная простота монтажа и то, что при про­чих равных условиях работы по монтажу оборудова­ния обойдутся немного дешевле, чем бурение сква­жин, необходимых для оборудования системы по следующему методу.

Грунтовые зонды представляют собой систему длинных труб, опускаемых в скважины глубиной до 50-200 м. В этом случае не требуется большой уча­сток свободной земли, но приходится выполнять дорогостоящие бурильные работы. Зато на боль­шой глубине температура грунта выше, потому эф­фективность теплообмена при использовании таких труб выше, чем горизонтального коллектора. Раз­ница в эффективности работы тепловых насосов, использующих грунтовые зонды и коллекторы, со­ставляет около 20 %.

Конструкции зонда бывают разные, но чаще всего применяется и-образная. В этом случае трубы герме­тично соединяются внизу, образуя длинный и-образ-ный канал, заполненный антифризом, причем в зонде может быть две и больше петель. По одной ли­нии «рассол» подается циркуляционным насосом вниз, по другой поднимается вверх, к испарителю. Пространство в скважине вокруг зонда заполняется буровым раствором или цементно-бетонной смесью для защиты труб от повреждений и улучшения тепло­передачи. Для дома площадью 150-200 кв. м пона­добится 5-6 скважин глубиной около 50 м, при этом располагать их следует не ближе 2 м от стены дома, чтобы не повредить фундамент. Также сква­жины не должны находиться на одной линии тече­ния подземных вод. В противном случае эффектив­ность теплового насоса резко уменьшится, ведь из скважины в скважину будет перемещаться одна и та же охлажденная вода, от которой уже была отоб­рана тепловая энергия.

В тепловых насосах, работающих по принципу «грунт — воздух», тепловая энергия также отбира­ется у грунта и через компрессор напрямую переда­ется воздуху, который используется для отопления зданий. Вода также привлекательный источник тепла, довольно стабильный и очень эффективный, но водоемы есть не у каждого дома. Если же рядом с домом имеется река или пруд, то можно использо­вать тепловой насос, работающий по схеме «вода -вода». Для этого из водоема отбирается мощным насосом вода, которая прокачивается через пер­вичный теплообменник теплового насоса (вместо рассола), отдавая свою тепловую энергию фреону, и сбрасывается затем в этот же (или другой, близ­корасположенный) водоем. По энергоэффективно­сти такой тепловой насос наиболее экономичный. Впрочем, в силу загрязненности внешней воды необ­ходимо предпринимать меры для ее предваритель­ной очистки перед подачей в тепловой насос и, ско­рее всего, периодически чистить теплообменник. Поэтому в мире тепловые насосы типа «вода -вода» используются нечасто и занимают менее 10 % рынка. На практике водоем обычно используют так: на дно водоема укладывается конструкция, по­добная грунтовому коллектору. Такой «подводный» коллектор притапливается грузом либо устанавли­вается в донном грунте, температура которого чуть выше, чем температура воды. Получается обычный тепловой насос типа «рассол — вода», использую­щий тепло воды внешнего водоема. В случае ра­боты теплового насоса по принципу«вода — воздух» тепловая энергия передается воздуху, распределяе­мому потом по отапливаемым помещениям.
Системы типа «воздух — воздух» и «воздух — вода» схожи по принципу работы с кондиционерами и стоят существенно дешевле, но проигрывают другим видам насосов по универсальности, ведь из морозного воз­духа много тепла не отберешь, и применяться они могут в первую очередь для нагревания горячей воды. Выполняться такие устройства могут в двух ва­риантах: сплит или моно. В первом случае установка состоит из двух блоков, соединенных инженерными коммуникациями: в состав наружного входят мощ­ный вентилятор и испаритель, внутренний содержит конденсатор и автоматику. При этом компрессор мо­жет располагаться как во внутреннем блоке, так и в наружном, чтобы избежать шума в помещении. Во втором случае все элементы собираются в едином корпусе и монтируются либо в доме, соединяясь с улицей гибким воздуховодом, либо снаружи.
У тепловых насосов есть целый ряд преимуществ. Так, система очень долговечна, сами насосы рабо­тают по 20-25 лет (на многие компрессоры произ-
водители декларируют срок эксплуатации не менее 25 лет), после чего компрессор насоса может быть заменен и система продолжит свою работу. Кроме того, системы тепловых насосов безопасны, по­скольку отсутствуют топливо, открытый огонь и опас­ные газы, и комфортны. И, конечно же, большим преимуществом является экологическая чистота системы, ведь тепловые насосы не образуют вред­ные окислы, применяемые в них фреоны не содер­жат хлороуглеродов и озонобезопасны. Широкое применение тепловых насосов существенно сокра­щает необходимость в электроэнергии, а соответ­ственно, и расход топлива на ее производство. Нако­нец, важна экономичность .тепловых насосов, которая достигается за счет высокого КПД системы.
Отметим, что, выбирая тепловой насос, не стоит заказывать оборудование максимальной мощно­сти, чтобы покрыть возможные пиковые нагрузки на систему отопления при самых сильных морозах. Это неоправданно дорого и не имеет смысла: коли­чество действительно холодных дней обычно не превышает двух-трех недель за год, и выбирать стоит насос, мощность которого составляет 60-80% от максимальной. Для покрытия пиковых нагрузок можно установить резервный котел с традицион­ным видом топлива либо использовать встроенные в тепловые насосы ТЭНы, которые могут вклю­чаться по очереди (их режим работы может опреде­ляться специальным алгоритмом, который програм­мируется пользователем), добавляя системе тепловую мощность.
Конечно, сейчас первоначальные затраты на си­стему отопления на основе теплового насоса до­статочно высоки, причем еще столько же, если не больше, потребуется затратить на обустройство си­стемы. Однако если смотреть в будущее в разрезе неминуемого повышения цен на традиционные энергоносители, то за счет низких расходов на отоп­ление можно значительно сократить затраты. Еще больше сэкономить поможет многотарифный счет­чик в сочетании с теплоаккумулирующим баком за счет использования электроэнергии, накопленной по более низким тарифам в ночное время.
Если нужно комфортно и надежно отопить не­большой дом или помещение и неподалеку нет га­зопровода, то тепловой насос — самое лучшее на сегодня решение. И, установив современный тепло­вой насос от ведущих мировых производителей, Вы еще минимум 20 лет будете с одобрением вспоми­нать о принятом когда-то решении. Не забывайте и о том, что, используя тепловой насос, Вы вносите пусть небольшой, но реальный вклад в энергосбе­режение и сохранение чистоты на Земле.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: