Идея – превращения большого объема низкотемпературного тепла в малые объемы высокотемпературного тепла – занимала умы ученых с момента открытия закона Закон Бойля — Мариотта. Для реализации этой идеи необходимо было найти хладагент с более низкой температурой кипения, чем температура едва теплых источников тепла, например 8 градусов по Цельсию.
Наступление энергетического кризиса в Европе в конце 70-х годов прошлого столетия активизировало работы в этом направлении, тем более что новые технологии позволили создать подходящие хладагенты. Но потребовалось еще два десятка лет, чтобы довести идею «до ума».
«На Западе установка тепловых насосов идет полным ходом, — рассказывает эксперт по энергосбережению фирмы «Холодное тепло» Максим Аверьянов. – В России такие системы в большой мере устанавливаются по государственной программе энергосбережения. Однако и у нас появились первые заказы от жителей Подмосковья, для которых газоснабжение является неразрешимой проблемой».
Эксперт убежден, что ситуация изменится довольно быстро. Ведь экономическая выгода такого решения в разы превышает затраты на установку тепловых насосов. И особенно она станет очевидна, когда цены на газ пойдут вверх.
По формуле Бойля-Мариотта
Установка тепловых насосов – занятие, не то, что трудоемкое, но достаточно трудозатратное. .jpg "Тепловые насосы")
«Надо на глубину 5-10 метров закопать приличных размеров змеевик из стальных труб, — поясняет суть работ мастер по установке тепловых насосов Егор Васильев. — В подвале установить компрессор и теплообменник с насосом, и на всё это оборудование установить автоматику».
Хладагент насосом подается в змеевик. Даже если на улице минус двадцать, под землей всегда плюсовая температура, примерно градусов 8-10 по Цельсию. В змеевике хладагент испаряется, переходит в газообразное состояние и устремляется наверх, в компрессор. Там он подвергается давлению и вновь переходит в жидкое состояние. При этом выделяется тепло, которое через теплообменник передается водному теплоносителю.
Температура теплоносителя на выходе из теплообменника составляет 55-60 градусов. Далее горячая вода подается в систему отопления дома. Завершив круговорот по системе отопления, остывшая вода вновь возвращается в теплообменник, где опять отбирает тепло компрессии хладагента. В сравнении с традиционным отоплением, например, при помощи масленых электронагревателей экономия составляет 70-80%.
Очевидная выгода
«Это означает, что тепловой насос, потребляя один кВт, даст столько тепла, сколько четыре-пять калориферов, с потребляемой мощностью в тот же кВт, — на пальцах рассказывает Максим Аверьянов. – Проблема в том, что наша промышленность пока не выпускает эффективные тепловые насосы, так что приходится закупать импортные».
.jpg "Установка тепловых насосов")
Также эксперт констатирует ежегодное усовершенствование тепловых насосов, с целью поднятия КПД. По его словам, срок окупаемости такого насоса составляет 5-7 лет при двадцатилетней эксплуатации. И даже в США, где достаточно дешевое топочное топливо, эффективность тепловых насосов в разы превосходит котлы на мазуте. Американцы посчитали, что тепловой насос позволяет им в разы экономить на отоплении.
К 2020 году, по прогнозу мирового энергетического агентства, всё развитые страны откажутся от отопления углеводородным сырьем в пользу тепловых насосов. К примеру, уже сейчас Стокгольм отапливается низкотемпературными водами Балтийского моря.
Чтобы не было холодно
Сама по себе установка теплового насоса не решит проблему эффективного теплоснабжения без комплексного энергосбережения дома. Так, в ЕС норма энергопотребления, с учетом кондиционирования, вновь возводимых домом составляет 60 кВт-час/м² в год, а с 2019 года и этот норматив должен быть снижен в 4 раза. У нас же эти показатели превышены в сотни раз, что приводит к круглым цифрам в платежках по оплате услуг ЖКХ.
Между тем, платежи можно снизить в разы. Достигается это внедрением научно обоснованных теплоизоляторов и ветрогидрозащитных мембран, в купе со светопроницаемыми конструкциями, для которых сопротивление теплопередачи должно быть не ниже 0.6-0.7 м²×°C ⁄ Вт (для сравнения многие металлопластиковые окна в России имеют этот коэффициент на уровне 0.3-0.45 м²×°C ⁄ Вт). .jpg "Выгода своего теплоносителя")
«Понятно, если в стенах и окнах имеются мостики холода, то отапливать дом надо по-советски, — рассказывает Егор Васильев. – Перед установкой мы делаем поверхностный энергоаудит и говорим заказчику, что, прежде чем устанавливать тепловой насос, нужно дом привести в порядок, в смысле энергоэффективности».
Установка тепловых насосов совместно с навесными фасадами и адаптированными к российскому климату окнами решает ряд проблем. Во-первых, тепло! Во-вторых, оплата копеечная! В-третьих, воздух становится чище. Специалисты в этой связи считают, что бизнес по установке тепловых насосов и энергоэффективных систем домоустройства имеет все шансы стать в России поистине всенародным.
Александр Ситников
