Информация

Цена тепла

Дорожая добываемым из земли натуральным природным энергетическим ресурам, при изменении цен на нефть, газ, уголь, становятся более дорогими такие, как электроэнергия, тепло, при произдстве которых используются природные ресурсы. В то же время, следуя ценам рынка, дорожают и такие, как дрова, торф, брикеты, гранулы из древесны и другие. Как результат, люди испытывают озабоченность по поводу, как получить дешёвое тепло, стоимость которого как можно меньше зависело от цен энергетических ресурсов.

Естественно, что в последнее время увеличился интерес в частности к природным возобновляющимся источникам энергии таким, как солнечная, ветровая, геотермальная энергия тепла, биотопливо, природные источники, которых не ограничены.

Новые энергетические технологии направлены на более эффективное использование топлива и на поиск более эффективных методов отопления.

Особое место в области новых и передовых технологий занял тепловой насос, который использует геотермальную энергию тепла подземных вод и тепло воздуха.

Следует отметить, что расходы на топливо очень зависит от тепловых потерь, которые при современном строительстве дома состовляют (55-65) W/m2.

Чтобы получить 10 кВт тепловой энергии, должен быть сожжен 1 литр мазута, 1 м3 газа, 1,58 л сжиженного газа, 2,12 кг древесных брикетов, 1,73 кг бурого угля, 2,12 кг соломы, 2,12 кг пшеницы, 10,2 кВт / ч электроэнергии.

Соотношение генерируемой тепловой энергии и потребляемой электрической энергией называется коефициентом эффективности (коефициентом конверсии) и состовляет для теплового насоса в диапазоне (4-5) и зависит от температуры теплоносителя

Таким образом, цена 1 кВт.ч тепловой энергии теплового насоса всегда будет равна (1/4- 1/ 5) кВт.ч цены 1 кВт.ч электроэнергии и состовляет 9-10 центов LT за 1 кВт.ч тепла, когда стоимость электроэнергии: день-42 цента LT/кВт.ч, а в ночь, на субботу и воскресенье- 25 цента LT/кВт.ч.

Между тем, на этот день цена 1 кВт.ч тепловой энергии различных видов топливаявляется:

дрова- (8- 10) цента LT/кВт.ч, угля- (7- 10) цента LT/кВт.ч, природного газа- (16- 18) цента LT/кВт.ч, сжиженный газ- (24- 26) цента LT/кВт.ч, деревянные гранулы- (11- 13) цента LT/кВт.ч, тепловые сети- (20 – 32) цента LT/кВт.ч.

Что такое тепловой насос?

Тепловой насос- продукт новейших технологий, начат интенсивно развивать в последние десять лет, когда начали серьёзно заниматся энергосбережением и эффективностью её использования. Тепловой насос- технология, помогающая владельцам домов экономить деньги. Использует естествено накопленную энергию тепла в грунте, грунтовых водах и воздухе и переводит в тепло для эффективного отопления жилья и приготовления горячей воды.

Геотермальное отопление гораздо более эффективное, чем отопление электронагревательными приборами, а также отопление газом и жидким топливом. Во время отопительного сезона геотермальные тепловые насосы более эффективны, чем тепловые насосы воздух-вода так, как они забирают тепло с грунта, температура которого почти постояна в течении всего года, в отличии от воздуча, который и отопительный сезон значительно холоднее. Воздушные тепловые насосы идеально подходят для приготовления горячей воды в период летнего сезона.

Геотермальная энергетика является естествено возобновляющиеся формой энергии.

Характеристика отопительной системы с геотермальным тепловым насосом:

• Стоимость отопление более устойчива росту цен в будущем.
• Отопительная система практически не требует технического обслуживания.
• Ваш дом является экологически чистым без вредных выбросов в атмосферу.
• Вам не надо заниматься проблемами обеспечения тепловой энергии.
• Вам не нужен дымоход, помещение для хранения топлива или ёмкость для жидкого топлива.
• Вы помогаете экономить энергетические ресурсы.
• Вы способствуете сохранению окружающей среды.

Источники тепла

Тепловые насосы используют возобновляющиеся энергетические ресурсы, а также позволяют из низкотемпературных источников тепла получить тепловую энергию высокой температуры.

Источники низкой температуры могут быть очень разными. В частности, это- верхний слой Земли, который аккумулирует тепло солнечной энергии в тёплый период года, что в нашей широте примерно 50 W/m2. Тепло солнечной энергии накапливается в грунте, в поверхностных грунтовых водах, водообёмах. Как источник низких температур тепла может быть использована тепловая энергия глубинных скважин воды и температура воздуха.

Для тепловых насосов, используемых и малых энергетических объектах, достаточо тепловой энергии, которая находится в грунте от нескольких до нескольких десятков метров глубины. Самым простым источником тепла является закопаннный на глубине (1- 2) м трубчатый коллектор. В летнее и зимнее время температура на такой глубине достаточно высокая и стабильная.

Конструкция низкотемпературного контура зависит от размера участка, а также от необходимой мощности нагрева.

На болшом участке можно использовать горизонтальный коллектор, который состоит из на глубине (1,2 – 2) м проложенной пластиковой трубы. Необходимая площадь для коллектора должно быть примерно в два- три раза болше отопляемой площади дома. Важно не только глубина проложенного коллектора, а также расстояние между ветвями коллектора. Она должна быть не менее 0,5 м, в противном случае грунт в зоне трубы будет охлаждённым и существено снизит эффективность теплового насоса. На малом участке может быть использован спиральный коллектор. Он состоит из примерно в диаметре одного метра спирально закрученной трубы. Она закапывается в траншее глубиной около 2,5 м. Тепловые свойства спирального коллектора близки к горизонтальному коллектору, но он требует значительно меньшей площади.

На малых участках часто используются вертикальные коллектора. Они состоят из вертикальных скважин глубиной (30-100) метров. В них прокладывается тонкостенные трубы из пластика или меди. Один метр вертикальното коллектора позволяет получить (30-70) Вт мощности.

Теплопроводимость коллектора сильно зависит от свойств и количества воды в грунте. При интенсивной работе теплового насоса, когда антифриз из насоса вытекает отрицательной температуры, грунт вокруг коллектора может замораживаться. Хотя ето не ухудшает теплообмена, но снижает эффективность теплового насоса. Эфект замораживания грунта ниже, когда тепловой насос работает циклами, а во время паузы грунт размораживается. Включяя насос в ночное время, когда электрическая энертия дешевле, дополнительно увеличиваем эффективность теплового насоса. Дополнительная аккумуляционная емкость в таком случае необходима. Она также может аккумулировать тепло из других источников: солнечного коллектора, котла на твердом топливе и других. Перегрузка системы коллектора не создаёт особых проблем, но систему нужно эксплотировать так, чтобы эффективность теплового насоса была наибольшая.

Источником тепла низкой температуры может быть воздух. Сколько тепла можно взять из воздуха? Не так много, и по сравнению с водой или грунтом, плотность воздуха и соответствено теплоемкость значительно ниже. Если одну единицу массы воздуха , охладив одним градусом, мы получим 1 кДж тепловой энергии, из той же массы воды – в четыре раза больше. Очень разная и плотность. Один килограмм воздуха при нормальных условиях занимает примерно 0,8 м3 объема, а вода – только в 0,001 м3. Поэтому в воздушных системах требуется каналы большой проводимости и теплообменники, чем в системах грунт- вода, Тепловой насос идеально подходит для приготовления торячей воды в неотопительный сезон или подогрева воды басейна.

Принцип работы

С помощю теплового насоса забирается тепло из внешней среды. Тепловой насос использует натурально накопленную тепловую энергию в грунте, воде или воздухе. Принцип работы теплового насоса похож на работу холодильника. Разница только в том, что тепловой насос не удаляет избыточное тепло, а передаёт тепло от внешнего источника низкой температуры на контур отопления. Соотношение тепловой энергии, забираемой с внешнего контура, с электрической энергией, которая необходима для трансформации в энергию тепла, называется коефициентом трансформации или коефициентом эфективности. Несмотря на то, что система использует электроэнергию, но в общем балансе тепловой насос позволяет экономить традиционные источники энергии в быту и промышленности.

Система отопления состоит из теплового насоса, источника энергии тепла низкой температуры и контура высокой температуры. От правильности подбора этих компонентов зависит эффективность всей системы.

Тепловой насос является экологически чистой установкой закрытого контура, заполненной агентом охлаждения, и не выделяет в среду никаких загрязняющих веществ.

В соответствии с выбранным методом отопления дома в тепловой насос может отдавать системе отопления воду разной температуры (например, для системы отопление пола необходимо +35 0C температура, для отопления радияторами необходимая температура +50 0С). Чем выше температура требуется, тем эффективность насоса снижается. Таким образом, тепловые насосы имеет приемущество для систем отопление пола.

Работа теплового насоса основана на принципе обратното цикла Карно, талим образом появляется возможность использования теплового насоса для охлаждения дома (кондиционирования) в летний период. Холодное время года тепловая энертия из грунта, воды или воздуха,трансформируется в тепло и обогревает помещение и в тёплый период тепло забирается из помещения и отдаётся грунту, воде или воздуху.

Отопление дома тепловым насосом.

Принцип работы теплового насоса воздух- вода.

Что нужно знать, выбирая тепловой насос?

Выбирая систему отопления Вы всегда должны консультироваться со специалистами, которые Вам объяснять преимущества и недостатки той или иной системы отопления. В частности консультации специалистов обязательны для оценки тепловых потерь дома, выбора системы отопления и требуемой мощности.

При выборе теплового насоса необходимо выяснить коэффициент эффективности насоса, тип внешнего коллектора, тип отопления, возможность контроля и программирования пулта управления и другое.

Если уже выбрали тепловой насос, желательно проектирование и выполнение работ по внешнему коллектору доверить специалистам. Неправильно спроектирована или исполнена система снижает эффективность системы и увеличивает расходы на отопление.