Теплоноситель для тепловых насосов

Геотермальные системы охлаждения и отопления представляются геотермальным насосом, «высасывающим тепло». Их основное предназначение заключается в переносе тепловой энергии от источника, имеющего низкую температуру, к потребителю, обладающему высокой температурой. В данном случае источником могут быть грунтовые воды, водоемы. Принцип действия основан на возможном изменении направления энергетического потока с отопления на охлаждение. Сделать это можно практически в любой момент.

Схема работы теплового насоса

Увеличить

Термодинамика рассматривает тепловой насос как теплофизическую систему, аналогичную холодильной машине. Отличие составляет конденсатор. В тепловом насосе ему отводится функция теплообменного аппарата, выделяющего тепловую энергию потребителю. Непосредственно, теплообменный аппарат теплового насоса, является испарителем, поглощающим тепло от теплоносителя. Такова краткая схема процесса работы теплового насоса по отоплению помещения.

Холодильное оборудование выполняет иную функцию. Его задача - генерировать холод посредством отбора тепла испарителем из определенного объема. Конденсатор холодильника избавляется от тепла, передавая тепловую энергию окружающей среде.

Рассматривая принцип работы геотермального теплового насоса отопления более детально, получаем следующее. Находящийся в конденсаторе, только что сжатый, горячий жидкий фреон компрессора передает тепловую энергию теплоносителю, иными словами, антифризу внутреннего контура. Этот контур осуществляет функцию горячего водоснабжения или отопления.

Внешним контуром геотермального теплового насоса является сеть радиаторов и трубопроводов, расположенных в окружающей среде: земле, воздухе или водоеме, с циркулирующим внутри системы антифризом.

КПД тепловых отопительных насосов в геотермальной системе находится на уровне 80%, оставшаяся часть тепловой энергии расходуется на энергетические затраты: циркуляцию во внутренних и внешних контурах насосов, потери внутри компрессорной системы.

Купить подобный тепловой насос, как и теплоноситель вполне реально. Достаточно обратиться в соответствующий магазин вашего города или воспользоваться услугами интернет – магазина. Ориентируясь по ценам, стоит обратить внимание на основу теплоносителя. Экологически чистый пропиленгликоль, предпочтительнее, невзирая на более высокую стоимость, поскольку теплоносители на этиленгликоле опасны для человека. Само вещество, как и его пары, образующиеся в процессе возможной протечки, токсичны для человека. С начала нового столетия этиленгликоль в бытовых условиях практически не эксплуатируется в Северной Америке и Евросоюзе.

Первичный контур теплового насоса, непосредственно взаимодействует с окружающей средой - грунтовыми водами, почвой, воздухом. Любая протечка такой конструкции, во внешний контур, которого заправлен антифриз на этиленгликоле, нанесет ущерб экологии. Отравление воздушных масс, грунтовых вод, водоемов, почвы, косвенно может сказаться на человеке. Поэтому рекомендуется для бытовых условий использовать экологические теплоносители на основе пропиленгликоля, одними из которых являются теплоносители ХНТ-НВ. 

Теплоноситель марки ХНТ-НВ

Ключевое отличие теплоносителя для теплового насоса ХНТ-НВ состоит в низком коэффициенте вязкости. Это понижает инертность системы отопления, позволяя существенно быстрее и равномернее прогревать жилые помещения. Результирующая экономия энергии от такого эффекта составляет до 20% при запуске оборудования в условиях температур ниже нуля. Еще одной отличительной особенностью теплоносителя ХНТ-НВ является стабильность его теплофизических характеристик в широком диапазоне эксплуатационных температур. Это обеспечивает равномерный прогрев помещения, препятствует дополнительным энергетическим расходом при колебаниях температур.

Основные физико-химические и теплофизические параметры ХНТ-НВ

* - в зависимости от марки ХНТ-НВ

Антикоррозионная защита

Применимые в составе ХНТ-НВ ингибиторы коррозии позволяют практически полностью исключить коррозионное воздействие на металлические элементы системы теплового насоса.

Безопасность

Теплоноситель ХНТ-НВ для систем геотермальных тепловых насосов экологически безопасен, при попадании на открытые части тела или на одежду легко смывается водой, не оставляя раздражения или ожогов. Попадая в почву, в грунт ХНТ-НВ разлагается, не нанося никакого вреда окружающей среде, природе. Теплоносители серии ХНТ-НВ – не токсичны (относятся к 4-му классу опасности - «веще­ства малоопасные» по ГОСТ 12.1.007-76), пожаро- и взрывобезопасны.

Энергоэффективность и экономичность

По сравнению с теплоносителями на основе пропиленгликоля, серия ХНТ-НВ, благодаря инновационной системе снижения вязкости, обладает лучшими гидродинамическими характеристиками что способствует снижению энергозатрат на их перекачивание и повышению эффективности тепловых насосов.

Стабильность характеристик и долговечность

Период эксплуатации ХНТ-НВ, в течение которого остаются стабильными теплофизические характеристики (при соблюдении условий эксплуатации, рекомендованных производителем), составляет 15 лет.

Эксплуатация и хранение

Теплоносители для тепловых насосов серии ХНТ-НВ выпускаются в виде готовой к применению продукции. Изменение концентрации теплоносителя возможно только после консультации с производителем.

Не допускается смешивать ХНТ-НВ с другими теплоносителями, в связи с высокой вероятностью протекания нежелательных химических реакций между компонентами теплоносителя, что может привести к ухудшению теплофизических и антикоррозионных свойств, появлению осадка, выделению газов и т.д.

Тепловые насосы и грунт

Наиболее распространенные источники тепловой энергии – грунт и почва. Стоимость теплового насоса определяется не только наличием самого прибора, но и необходимостью произвести определенные земляные и монтажные работы.

Работа теплового насоса происходит за счет отбора тепла у поверхностного слоя земли, глубина которого примерно 100 метров находится в постоянном контакте с солнечной энергией. Этот слой обладает радиогенным теплом, полученным из более глубоких слоев земли, одновременно с этим ему не чужд конвективный обмен с воздухом. Благодаря атмосферным явлениям: дождю, таянию снега, перемещению грунтовых вод, наблюдается теплоперенос энергии в грунт.

Развитие использования тепловых насосов

Тепловые насосы находятся в свободной продаже. Они захватили мировой рынок в этой сфере, докатившись и до России, основательно обосновавшись в Америке, Китае, Западной Европе. Такой популярности тепловые насосы обязаны своими системами кондиционирования и отопления, энергосберегающие способности которых, признаны весьма эффективными.

Сегодня такие насосы можно встретить в частных домах, общественных зданиях, на предприятиях. Однако, ранее, на заре своего внедрения, тепловые насосы устанавливались в элитных домах, отличающихся своей дороговизной. Появление геотермальных систем многие связывают с энергетическими кризисами 1973 и 1978 годов, в отличие от сегодняшних дней, они были в ценовой категории малодоступной обычному потребителю.

Современные технологии значительно удешевили оборудование и установку такой системы. Благодаря чему, становится все более популярным их использование, как в новых домах, так и на замену старым системам отопления.

Одним из ярких примеров установки геотермальной системы с тепловым насосом является их использование в многоэтажном здании Нью-Йорка - The Empire State Building.

Федеральный закон Соединенных Штатов Америки закрепил использование геотермальных систем во время возведения новых общественных зданий. Сегодня США становится одним из передовых производителей систем, за год их выпускается только в этой стране около 1 миллиона. Это, безусловно, будет способствовать еще быстрейшему распространению тепловых насосов.

Среди Европейских стран, интенсивно использующих природные ресурсы в качестве источников для своих систем отопления, выделяется Швеция. В этой стране примерно 50% насосов работают от геотермальных систем. В Стокгольме 12% зданий отапливаются такими системами, их общая потребляемая мощность более 300 МВт. Такой популярности тепловые насосы обязаны удачному географическому расположению. Источником тепла являются воды Балтийского моря, редко охлаждающиеся ниже 8 градусов тепла.

Энергетический комитет делает прогноз на будущее, в котором предполагает, что уже к 2020 примерно 70% мировых теплоносителей перейдут на геотермальный принцип работы.