ЧИ СТАНУТЬ ТЕПЛОВІ НАСОСИ БІЛЬШ ПОПУЛЯТНИ, НІЖ ХОЛОДИЛЬНИК?

03/19/2014 - 11:00
Институт развития возобновляемой энергетики
ЧИ СТАНУТЬ ТЕПЛОВІ НАСОСИ БІЛЬШ ПОПУЛЯТНИ, НІЖ ХОЛОДИЛЬНИК?

Історія розвитку теплового насоса нерозривно пов'язана з історією розвитку холодильника. У 1852 році Вільям Томсон (лорд Кельвін) запропонував практичну теплонасосну систему, названу ним «помножувачем тепла». Надалі удосконалив і деталізував теплонасосну систему інженер з Австрії Петер Ріттер фон Ріттінгер, якого прийнято вважати творцем теплового насоса. Саме цей австрійський інженер в 1855 році спроектував перший тепловий насос. Однак на практиці своє застосування тепловий насос придбав набагато пізніше, тільки в сорокових роках XX століття, за допомогою винахідника Роберта Вебера.

У 1912 році в Швейцарії був виданий патент на технологію теплових насосів. Свій розвиток теплонасосні технології отримали з 30-х років XX століття, коли в Англії був створений перший тепловий насос, призначений для опалення та гарячого водопостачання, з використанням тепла навколишнього повітря. У 1930 році, в США був введений в роботу перший тепловий насос, який був встановлений в будівлі об'єднаної штаб-квартири освітлення в Нью-Хейвен, штат Коннектикут.

Тепловий насос являє собою пристрій, який передає тепло від низькотемпературного джерела до середовища з більш високою температурою, наприклад системі опалення будинку. Головною відмінністю теплового насоса від інших джерел тепла, є можливість використання низкопотенциальной енергії, взятої з навколишнього середовища (землі, води, повітря, стічних вод) для покриття потреб в теплі під час опалювального сезону, нагріву води для гарячого водопостачання та охолодження будинку влітку. Тому, тепловий насос забезпечує високоефективне енергопостачання без газу та інших вуглеводнів.

Тепловий насос здатний брати тепло від декількох джерел, наприклад: повітря, вода або земля. Таким же шляхом він може скидати тепло в різні середовища: у повітря, воду або землю. Залежно від типу джерела і приймача тепла, випарник і конденсатор можуть бути виконані як теплообмінники типу «повітря-рідина», «повітря-повітря», «рідина-рідина». Перевагою теплових насосів системи «повітря-повітря» перед насосами «повітря-вода» є більш низька вартість і невисока температура стоку (температура повітряних мас, що проходять через теплообмінник конденсатора). Це дозволяє забезпечити більшу продуктивність, а, отже, високий рівень тепловіддачі.

Кілька десятиліть тому теплові насоси були дуже дорогими, доступними тільки багатим верствам суспільства, але з розвитком нових технологій вони стали більш широкодоступними багатьом людям. У наші дні теплові насоси, так само як і сонячні колектори, застосовуються для опалення приміщень та гарячого водопостачання.

У зв'язку із змінами в політиці багатьох держав, спрямованої на порятунок екологічної ситуації на Землі, більшість країн почало переходити на екологічні види палива. Таким чином, теплові насоси стали одними з альтернативних видів опалювальних систем, які є екологічно чистими пристроями, так як при експлуатації не виділяють продуктів горіння і не мають відходів виробництва.

Використання теплових насосів перспективно в комбінованих схемах в поєднанні з іншими технологіями використання поновлюваних джерел енергії, такими як: сонячної, вітрової, біоенергією. Це дозволяє досягти найбільш високих економічних показників. Застосування теплових насосів вносить найбільший вклад в економію не поновлювальних енергоресурсів, за допомогою технологій нетрадиційної енергетики. Завдяки своїй енергоефективності, теплові насоси давно завоювали ринки США, Китаю, Японії та країн ЄС.

Теплові насоси все частіше використовуються в опалювальних системах. Щодня такі установки користуються популярністю, завдяки чому люди отримують не тільки безперебійну подачу гарячої води, але й теплі підлоги в будинках.

На сьогоднішній день у світі працює понад 10 млн. теплових насосів різної потужності - від декількох кВт до сотень МВт. За прогнозом Світового Енергетичного Комітету, до 2020 року в розвинених країнах частка опалення та гарячого водопостачання від теплонасосних установок складе не менше 75%. Це свідчить про те, що у світовій практиці змінюється стратегія теплопостачання: відбувається перехід від традиційного спалювання органічного палива до використання енергоефективних технологій для переробки розсіяного або скидного техногенного тепла.

У США щорічно виробляється 1 млн. теплових насосів. При будівництві нових будівель для їх обігріву використовуються виключно теплові насоси. Ця норма була затверджена Федеральним законодавством США.

У Німеччині передбачена дотація держави на установку геотермальних теплових насосів, в розмірі 400 марок за кожен кВт встановленої потужності.

У Швеції 50% всього опалення забезпечують теплові насоси. У Стокгольмі 12% всього опалення міста забезпечується геотермальними тепловими насосами, загальною потужністю 320 МВт.

Виходячи з таких темпів зростання використання теплових насосів, можна припустити , що в недалекому майбутньому в кожному будинку буде встановлений тепловий насос, і це буде також природно, як наявність в даний час в кожному будинку холодильника.

 

People are forever trying to find new sources of renewable energy, so it isn’t surprising that they are especially interested in water and its versatility. Accordingly, much effort has been directed into obtaining energy from tidal and wave power, which are defined as circular movements of water molecules caused by wind that moves water surface through friction.

SUBCATEGORIES