Чаще всего, произнося «экологичный дом», мы представляем постройку из натуральных материалов, где в камине весело потрескивая и озаряя комнату светом, горит огонь. Идиллия! Но это односторонний взгляд на экологию. Человеку хорошо, а природе не очень. Потому что древесина хоть и является возобновляемым ресурсом, но не бесконечным. А вот поистине неисчерпаемы тепло земли, воды, воздуха и, конечно, солнца.
Автор статьи: Наталья Кочеганова
Подземные залежи тепла
Нет, это не про нефть и газ, которые, увы, относятся к невозобновляемым ресурсам, это про то, как грунтовый тепловой насос извлекает тепло из земли. Обычная реакция нормального человека: откуда в земле тепло, мы ж не на вулкане живем? Но ведь и холод в холодильнике возникает не только в Антарктиде. Кстати, тепловой насос часто так и называют — холодильник наоборот. Он и внешне очень похож на холодильник.
Так вот, ниже уровня промерзания температура грунта всегда положительная и держится круглый года примерно на одном уровне. Это тепло и используется.
Сбор земляного тепла
Итак, чтобы собрать тепло из земли, туда укладывают трубки (коллекторы) со специальной жидкостью — хладагентом, его еще называют рассолом. Для этого либо бурят скважины и делают вертикальный коллектор, либо копают котлован и делают горизонтальный коллектор. Рассол, проходя по коллектору, нагревается, пусть даже на несколько градусов. Нагретый рассол поступает в насос, где компрессор его сжимает, еще больше увеличивая температуру, доводя до кипения. Ведь температура кипения у этого хладогента ниже нуля. Там же в насосе разогретый рассол отдает свою энергию теплоносителю (воде или незамерзающей жидкости), который уже по трубам и батареям отправляется греть дом.
А вода теплее
Справедливости ради нужно сказать, что чем выше температура грунта, тем выше КПД насоса или, как его еще называют, коэффициент теплопередачи. Для работы насоса все равно необходима электроэнергия, она нужна компрессору. Затрачивая, например, 1 кВт энергии, тепловой насос может выдать 5 кВт тепла, а может только 2 кВт. Это как раз и зависит от того, насколько нагреется рассол, проходя по коллектору. Если у вас на участке есть подземные грунтовые источники, вам крупно повезло, температура там всегда выше. Подойдут и открытые водоемы — пруды, озера, речки.
Нужно понимать, что установка системы геотермального отопления — недешевая история. Но есть хорошие новости: тепловые насосы окупаются! И не только в средней полосе, но даже в Сибири. Однако каждый проект требует своего подхода и расчета.
Тепло из воздуха
Другой вид тепловых насосов — воздушные. Они собирают тепло из воздуха. Собственно кондиционер с функцией подогрева — прототип такого устройства. Плюс воздушного теплового насоса в том, что ему не нужны ни коллекторы, ни скважины. Поэтому его установка в разы дешевле. Минус — в непостоянстве температуры наружного воздуха. Чем она ниже, тем ниже КПД. А на уровне минус 20-25 градусов насос вообще перестает вырабатывать тепло. Поэтому данное оборудование больше распространено в регионах с мягким климатом или должно быть дополнено еще каким-то источником тепла.
Солнечное тепло
Вот уж в том, что солнце дарит тепло, убеждать нет необходимости. Да только редко оно бывает в наших краях. Увы, это действительно так. Поэтому солнечные коллекторы в средней полосе практически никогда не рассматривают как основной источник отопления. Зато они прекрасно справляются с функцией нагрева горячей воды для хозяйственных нужд. И не только в летний период.
Совмещая лучшее
Настоящие доки в энергосбережении организуют в своем доме гибридные системы, где к одному большому баку-теплонакопителю подключается несколько отопительных приборов: солнечный коллектор, тепловой насос и резервный котел. С помощью умной автоматики по умолчанию работает самый экономичный источник тепла. Если его энергии не хватает, подключается следующий.
Теплонакопитель — это еще один важный элемент рационального расходования ресурсов. По сути это огромный бак, наполненный теплоносителем. Благодаря своей конструкции и хорошей теплоизоляции, он долго сохраняет тепло. Что это значит? Нагреть воду можно коллектором днем, пока светит солнце, а тратить ночью, когда похолодает.
Развитие технологий позволяет сейчас строить дома, для отопления которых нужно в десятки раз меньше энергии, чем в нашем традиционном жилье. А применение энергосберегающего оборудования вообще сводит потребность в энергии к минимуму. Мы уже достаточно взяли от природы, пора дать ей отдохнуть и восстановить свои силы.
Если вам понравилась статья, ставьте лайк! И не забудьте подписаться на наш канал на Дзене!
Это может Вам понравиться:
