Преимущества и недостатки тепловых насосов

К преимуществам тепловых насосов в первую очередь следует отнести экономичность: для передачи в систему отопления 1 кВт·ч тепловой энергии установке необходимо затратить всего 0,2-0,35 кВт·ч электроэнергии. Так как преобразование тепловой энергии в электрическую на крупных электростанциях происходит с КПД до 50 %, эффективность использования топлива при применении тепловых насосов повышается. Упрощаются требования к системам вентиляции помещений и повышается уровень пожарной безопасности. Все системы функционируют с использованием замкнутых контуров и практически не требуют эксплуатационных затрат, кроме стоимости электроэнергии, необходимой для работы оборудования.

Ещё одним преимуществом тепловых насосов является возможность переключения с режима отопления зимой на режим кондиционирования летом: просто вместо радиаторов к внешнему коллектору подключаются фэн-койлы или системы «холодный потолок».

Тепловой насос надёжен, его работой управляет автоматика. В процессе эксплуатации система не нуждается в специальном обслуживании, возможные манипуляции не требуют особых навыков и описаны в инструкции.

Важной особенностью системы является её сугубо индивидуальный характер для каждого потребителя, который заключается в оптимальном выборе стабильного источника низкопотенциальной энергии, расчете коэффициента преобразования, окупаемости и прочего.

Тепловой насос компактен (его модуль по размерам не превышает обычный холодильник) и практически бесшумен.

К 2012 году в Японии работали более 3,5 миллионов установок, в Швеции около 500 тысяч домов обогревается тепловыми насосами.

Недостатки геотермальных тепловых насосов, используемых для отопления, - большую стоимость установленного оборудования, необходимость сложного и дорогого монтажа внешних подземных или подводных теплообменных контуров. Недостаток воздушных тепловых насосов - более низкий коэффициент преобразования теплоты, связанный с низкой температурой кипения хладагента во внешнем «воздушном» испарителе. Общий недостаток тепловых насосов - сравнительно низкая температура нагреваемой воды, в большинстве не более +50 °С ÷ +60 °С, причём, чем выше температура нагреваемой воды, тем меньше эффективность и надёжность теплового насоса.

Рис. 7.39. Схема использования теплоты от теплового насоса в доме.

 

Рис. 7.40. Схемы тепловых насосов.

 

5. Контрольные вопросы по седьмой теме

1. Перечислить виды двигателей по способу смесеобразования.

2. Что называется рабочим циклом двигателя?

3. Перечислить такты четырехтактного двигателя.

4. Что такое компрессор?

5. Что входит в состав компрессорной установки?

6. Как подразделяют компрессоры по принципу действия?

7. Какие виды компрессоров относят к объемным?

8. Что влияет на длительность (ресурс) работы компрессора?

9. Назначение холодильных машин и установок. В каком диапазоне температур они могут работать?

10.  За счет чего обеспечивается работа холодильников?

11.  Что является хладагентом в холодильниках разных типов?

12.  Перечислить основные виды холодильников.

13.  Назвать основные составные части холодильника.

14.  Что такое тепловой насос, каким образом он работает?

15.  Откуда тепловые насосы могут получать теплоту?

16.  Назвать основные типы тепловых насосов?

17.  Основные преимущества тепловых насосов.

18.  Основные недостатки тепловых насосов.

19.  Какова эффективность работы тепловых насосов при отрицательных температурах?

20.  Почему тепловые насосы используют для сравнительно небольшого нагрева воды?