Тепловой насос в солнечных установках

Тепловой насос, включенный в систему воздушного отопления, используя электроэнергию, отбирает тепло от наружного воздуха с низкой температурой и нагнетает в помещение тепло более высокой температуры. Расход электроэнергии при этом на 35...50% меньше, чем в отопительной системе с электрическим нагревателем такой же мощности. В системе с тепловым насосом тепловой коэффициент, или коэффициент трансформации тепла (КТТ), достигает 2...4. КТТ зависит от значения разности температур низко- и высокотемпературного источника тепла.

В зимний период при температуре воздуха ниже 0°C, целесообразно в тепловом насосе использовать подземные воды с температурой более 15°C, что обеспечивает высокий КТТ. Таким образом, при использовании при использовании подземных вод расход энергии составляет 17...25% затрат энергии на работу системы отопления. Однако, подходящие для этой цели подземные воды можно обнаружить не везде, поэтому в качестве низкотемпературного источника тепла можно использовать солнечное излучение.

Схема системы солнечного отопления (охлаждения) и горячего водоснабжения с тепловым насосом:
1 - коллектор; 2 - подача воды; 3 - охлаждающая башня (используется летом, когда необходимо охлаждение; 4 - коллекторный насос; 5 - в зимний период бак-аккумулятор с водой низкой температуры, в летний период накопительный бак-аккумулятор с водой высокой температуры; 6 - тепловой насос вода-вода; 7 - зимой - высокотемпературный аккумуляторный бак, летом - бак с охлаждающей водой; 8 - дополнительный бойлер (двухконтурный); 9 - подача горячей воды; 10 - насос для системы отопления (охлаждения); 11 - змеевики вентиляторов

Солнечное тепло в установках с тепловыми насосами используют, когда необходимо отопление, а источник электроэнергии включают в период работы систем охлаждения. В системе солнечного отопления на основе теплового насоса, как правило, используют воздух, нагретый солнечной энергией до температуры 10...20°C, что обеспечивает высокий коэффициент использования солнечного излучения. Это способствует тому, что строится достаточно много солнечных домов с системами на основе тепловых насосов. Однако для этих систем, хотя и в небольших количествах, но все же необходима электроэнергия, что не позволяет их считать экономичными.

Система горячего водоснабжения с тепловым насосом:
1 - наружный воздух; 2 - электроэнергия ночного тарифа; 3 - хладагент; 4 - часть системы, находящаяся вне помещения; 5 - нагреватель; 6 - накопительный бак; 7 - подача воды потребителю; 8 - ванна; 9 - туалет; 10 - кухня

Сравнительно недавно появились установки горячего водоснабжения на основе тепловых насосов, использующие тепло даже холодного воздуха. Сейчас такие системы конкурируют с солнечными системами горячего водоснабжения.

Солнечная установка горячего водоснабжения с тепловым насосом наиболее эффективна с точки зрения экономии энергии в летний период. Установку горячего водоснабжения с использованием теплового насоса лучше использовать для охлаждения дома, а не для его отопления. В такие периоды она обходится практически бесплатно. Недостатком таких солнечных установок является лишь очень высокая стоимость, которая тем не менее имеет тенденцию к постепенному снижению, что приведет, конечно же, к их более широкому применению уже в ближайшие годы.

Источник: http://www.svasti.ru/teplovoi_nasos_v_solnechnyh_ustanovkah