10 порад щодо правильного використання фотоелектричного теплового насоса
Теплові насоси - це найефективніша технологія опалення, доступна на ринку. Але багато проектувальників та установників навіть не уявляють, які вимоги вимагає ця технологія. Тому часто допускаються помилки. Тут ми пояснюємо, як цього уникнути.
Теплові насоси - це чиста альтернатива газовим чайникам, масляним котлам або дров’яним пожежам. Технологія відома вже більше ста років, оскільки вона використовує зворотний принцип роботи холодильника. Навіть важку зиму можна пережити добре і недорого - це підтвердили десятки тисяч пристроїв у Швейцарії, Австрії та Скандинавії.
1. Подумайте з точки зору використання тепла!
Тепловий насос - це технологія, яка викидає традиційні знання інженерів-опалювачів та сажотрусів. Оскільки він працює без полум’я і може генерувати необхідну температуру нагрівання за точно потрібної температури. Якщо для нагрівальних поверхонь потрібно лише 25 градусів Цельсія або 40 градусів Цельсія, тепловий насос забезпечить лише 40 або 45 градусів Цельсія в буферному сховищі. Бажані від 35 до 40 градусів Цельсія присутні в нагрівальних поверхнях через гідравлічні з'єднання та трубопроводи.
Це має наслідки: До цих пір багато установників опалення вважали, що полум’я гарячого газу або пожежа на мазуті (близько 1000 градусів Цельсія) завжди достатньо для обігріву приміщень до 20 градусів Цельсія або 22 градусів Цельсія взимку. Ось чому переважна більшість систем опалення в Німеччині є занадто великими і працюють при несприятливому частковому навантаженні. Тепловий насос набагато ефективніше і точніше використовує дорогоцінну енергію. Перше питання, яке виникає: Наскільки високі температури нагрівання, яких ви хочете досягти в будинку?
2. Гарячий потік не відповідає тепловому насосу!
Тепловий насос використовує сильно летюче робоче середовище, яке випаровується навіть при низьких температурах. Електричний компресор стискає цей робочий газ, який в процесі нагрівається, як повітряний насос для велосипеда. Вирішальним фактором є енергія, яку робоче середовище поглинає, переходячи з рідкого в газоподібний стан. Оскільки тепловий насос не має полум’я, він не може брехати: він завжди працює особливо добре та економічно, коли балансування між температурою в його джерелі тепла та температурою нагрівання в приміщеннях є якомога меншим. Іншими словами: класичні радіатори з потоком понад 55 градусів Цельсія насправді не можуть ефективно забезпечуватися тепловим насосом. Нагрівальні поверхні з нижчою температурою в системі краще підходять для теплового насоса.
3. Потужність залежить від джерела тепла!
Енергія повинна надходити звідкись, щоб робоча рідина могла випаровуватися в робочому контурі теплового насоса. Повітряні теплові насоси використовують температури зовнішнього повітря. Очевидно: чим тепліше на вулиці, тим краще випаровується робоча рідина. Це також означає, що при дуже низьких температурах деякі теплові насоси мають великі проблеми з опаленням сучасного житлового будинку. Тоді вам потрібен другий (двовалентний) теплогенератор, який вступає в особливо холодні та хрусткі дні. Це може бути газовий пальник або - набагато краще - другий тепловий насос, який отримує енергію від землі.
4. Сильні робочі коні використовують геотермальну енергію!
Земля забезпечує енергію кількома способами. Нижче лінії морозу, що становить приблизно 1,5 метра, сонячне тепло, яке ґрунт зберігає в теплі місяці, впливає на зиму. Цю енергію можна використовувати для поглиначів великої площі або так званих земляних кошиків. Для цього в майні прорізаються траншеї та прокладаються поліетиленові труби, в яких циркулює захищений від морозу розсіл. Чим довше триває зима, тим більше тепла виділяється з грунту.
Другий варіант - буріння землі, за допомогою якого тепловий насос забирає свою енергію з глибших шарів землі. На глибині 30, 40 або навіть сотні метрів температура в основному не залежить від сонця, де впливає геотермальний тепловий потік із глибин землі. Якщо тепловому насосу потрібно багато енергії, контур розсолу буде підключений до таких свердловин. Або ви можете зачепити жилу підземних вод, наприклад через спеціальні колодязі (відкрита система) або розсольні труби (закрита система). Цілий рік підземні води становлять від восьми до десяти градусів Цельсія. Це ідеально підходить для отримання високої продуктивності від теплового насоса.
Недоліки: для приповерхневих геотермальних поглиначів тепла вам потрібно орати майно, прекрасний сад тоді залишився в минулому. Глибокі свердловини дорогі, і вони також потребують погодження з геологами та водними органами. Те саме стосується теплових насосів на підземні води. Тому важливо ретельно продумати, який варіант є економічним. Зрештою, теплові насоси зазвичай генерують лише низькі витрати, коли вони працюють.
Неперевершена перевага: геотермальні теплові насоси можуть виробляти до шести або навіть семи кіловат-годин тепла на кіловат-годину приводної потужності. Теплові насоси з повітряним керуванням працюють лише від 3 до 3,5 кіловат-годин.
5. Додаткові лічильники для теплового насоса зазвичай не варті!
Багато постачальників енергоресурсів пропонують спеціальні нічні тарифи або низькі тарифи на потужність приводу теплових насосів. Для цього було встановлено лічильник теплового насоса, який вимірює споживання електроенергії з мережі постачальника енергії. Якщо тепловий насос працює в основному з власною сонячною енергією, витрати на лічильник (оренду) та його встановлення, як правило, більше не варті. Тим паче, що низькі тарифи танули, як лід на льодовиках Альп в останні місяці. У більшості випадків може бути і буде вигідніше використовувати тепловий насос із сонячною енергією та перемикатися на нормальну мережу взимку. Однак: це повинна бути зелена електрика, щоб тепловий насос міг відповідати своїй репутації особливо чистої технології.
6. Допомога із сонячною тепловою енергією? D скоріше ні!
Кілька років тому просувалися теплові насоси в поєднанні з сонячними тепловими колекторами. В принципі є два варіанти: Сонячна система передає своє тепло в той самий буферний бак, що і тепловий насос. Тепловий насос запускається лише тоді, коли сонячного тепла від колекторів на даху вже недостатньо. Ви можете зробити це, коли у вас занадто багато місця на даху і занадто багато грошей. Оскільки сонячне тепло доступне тоді, коли воно не потрібне - у теплі місяці. Насправді його можна використовувати лише для гарячої води протягом цього часу.
Другий варіант: контур розсолу геотермального теплового насоса прокладається над дахом, щоб поглинати додаткове тепло в сонячні зимові дні. Можна говорити про сонячний потік теплового насоса. Урожайність досить низька, а сонячні колектори дорогі - через мідь та складну установку на даху. Вони повинні підводитись гідравлічно до теплового насоса, який зазвичай знаходиться на рівні землі або в підвалі. Тож потрібно більше міді. Це дійсно корисно лише у кількох виняткових випадках.
7. Допомога з фотоелектриками? Обов’язково!
Краще покрити дах фотоелектричними сонячними модулями і використовувати електроенергію для компресора теплового насоса. Тепер мудрі хлопці скажуть, що сонячна енергія доступна лише в теплі місяці. Але це не зовсім так, адже фотоелектричні елементи залежать від кількості світла, яке забезпечує сонце, а не від його відчутного тепла. Наприклад, у деяких регіонах, таких як Альпи, зимове сонце має велику потужність; модулі забезпечують багато сонячної енергії в безхмарні дні. Крім того, є відблиски від снігу, які збільшують урожай. Якщо ви пакуєте сонячні модулі на рухомий трекер, ви можете відстежувати їх до сонця, щоб ви могли значно збільшити вихід енергії. Трекери можуть розміщувати таблицю модулів майже вертикально, а це означає, що сніг сповзає. Сонячні теплові колектори важко відстежити, тоді трубопроводи до будівлі, зокрема, хрустять.
І: навіть якщо в будинку не потрібне тепло, сонячну енергію можна використовувати різними способами - для гарячої води (готується електрично або за допомогою маленького теплового насоса), для побутової електроенергії, електричних газонокосарок, педелеків чи електромобілів. Охолодити будинок або деякі кімнати електрикою набагато простіше, ніж тепловими системами. Економічні переваги сонячної енергії вражають, тому що електроенергія - за потреби - може бути перетворена в тепло, але тепло не може бути перетворено в електрику. Принаймні не з температурами на сонячних батареях.
8. Проектування теплових насосів як багатоступеневої системи (каскад)!
Теплові насоси можна чудово поєднувати, що також є явною перевагою перед пальниками на газі або мастилі. Коли на вулиці в перехідний період стає трохи прохолодніше, запускається перший тепловий насос (це робить і камін). Коли температура падає, додається другий тепловий насос, пізніше третій - протягом кількох, дуже крижаних днів взимку. Такі каскадні системи в основному використовуються в комерційних будівлях та в промисловості з метою максимально економічного проектування систем опалення. Навіть у випадку виходу з ладу теплового насоса, опалення залишається цілим. Однак теплові насоси також мають у цьому відношенні очевидні переваги: вони не нагріваються так сильно, як пальники, насправді лише компресор та насоси в робочому контурі та в опалювальному контурі мають рухомі частини. Це значно зменшує знос.
9. Найнижча теплова потужність для більших резервуарів!
Тепловий насос має один недолік, який, однак, навряд чи помітний при правильному плануванні та монтажі. За допомогою цієї технології навряд чи можна задовольнити дуже високі, короткочасні потреби в теплі - на відміну від пальників з температурою 1000 градусів Цельсія. Тому тепловому насосу завжди потрібен достатньо великий буферний резервуар для зберігання, який він може термічно заряджати протягом тривалого періоду часу. Але якщо джерело тепла, тепловий насос, буферне зберігання та використання тепла добре скоординовані, немає більш ефективної теплової технології, яка б могла обійтися без димових газів, димоходів та шуму. Чистий роман!
10. Залиште установку підряднику!
Теплові насоси вимагають великого досвіду планування та якісної установки. Тому вам слід працювати лише з водопровідниками та спеціалістами-планувальниками, які можуть надати достатньо довідок. Ці посилання можна оцінити дуже легко: вирішальним фактором є не краса установки або її технічне майстерність, а рахунок за електроенергію для роботи теплового насоса (електрична мережа). Правильно спланована та побудована система теплових насосів вимагає дуже мало робочої електроенергії. Інвестиції можуть бути вищими, ніж у газову технологію, але це можна швидко розрахувати на десять або 20 років. (Хайко Шварцбургер)
Ви можете знайти ці та інші поради від нашого автора щодо ефективного забезпечення житлових будинків відновлюваними джерелами енергії тут.