Принцип работы тепловых насосов вода вода

Среди существующих на сегодняшний момент типов тепловых насосов наиболее эффективным и производительным являются тепло насосы типа вода-вода.

Такая их эффективность связана именно с тем, что окружающей средой, из которой происходит отбор тепла, является вода.

А вода всегда имеет более высокую температуру, чем, скажем, грунт или наружный воздух. К тому же, вода, как среда для отбора тепла, отличается большей стабильностью температурных характеристик, что соответственно обеспечивает стабильную и более ровную работу теплового насоса.

Водной средой, подходящей для отбора тепла, могут выступать грунтовые воды, незамерзающие близлежащие реки, озёра, ставки, сбросные воды (последние можно применять для отопления промышленных и административных зданий).

Принцип  тепловых насосов  вода-вода

Принцип работы тепловых насосов типа вода-вода основан на отборе тепла из водной среды и передаче его в водяную систему отопления (тёплый пол или радиаторы), а также подогрев воды для кухни или ванной. Отбор тепла из воды происходит следующим образом:

Незамерзающая смесь с высокой теплоёмкостью с помощью насоса циркулирует в воде и поглощает из неё тепловую энергию. Затем эта смесь через теплообменник передаёт поглощённое тепло хладагенту с низкой температурой кипения.

При получении тепла хладагент вскипает и переходит в газообразное состояние. Здесь в работу вступает компрессор, который повышает давление газообразного хладагента, соответственно повышая его температуру.

Затем горячий хладагент через другой теплообменник передаёт своё тепло в систему отопления и охлаждается. При охлаждении хладагент переходит в жидкое состояние. Этот процесс происходит непрерывно.

Стоить отметить, что применение тёплого пола в случае использование теплового насоса типа вода-вода для отопления будет давать наилучший эффект.

А всё потому, что эффективность теплового насоса тем выше, чем меньше разница в температуре между средой, откуда отбирается тепло, и средой, куда оно поставляется.

А, как известно, для эффективного обогрева тёплый пол необходимо нагревать до меньшей температуры, чем традиционные радиаторы.
Есть несколько методов извлечения тепловой энергии из воды.

В первом случае в тепло насос типа вода-вода подаётся проточная вода (например, подземные грунтовые воды), или же вода, которая используется в технологических процессах (сбросная). В случае использования грунтовых вод может быть два варианта:

Для первого необходимо бурение двух скважин – одна для извлечения воды, а другая – для сброса отработанной. Эта вода подаётся непосредственно в тепло насос (в первый или промежуточный контур).

При втором варианте вода не извлекается из-под земли. Бурится одна скважина, в которую заводится петля с незамерзающей жидкостью, с помощью которой и происходит отбор тепла из грунтовых вод.

Однако, использование таких источников влечёт за собой интенсивное вмешательство в гидрологию, поэтому требуется согласование с соответствующими службами надзора.

Также возможен метод извлечения тепловой энергии воды из природных незамерзающих водоемов. При этом методе петля из специальных труб помещается на дно незамерзающего водоёма и закрепляется там при помощи гирь.

По этой петле циркулирует незамерзающая жидкость, которая отбирает тепло и передаёт его в тепловой насос для отопления дома и подогрева горячей воды.
Основные преимущества тепло насоса типа вода-вода:

Постоянная положительная температура грунтовой воды и воды на дне водоемов зимой, что обеспечивает круглогодичное отопление и подогрев горячей воды; высокая эффективность преобразования тепловой энергии, что даёт возможность экономии до 80% ресурсов, по сравнению с традиционными системами отопления; высокая надёжность, автономность и долговечность работы.

Следует сказать, что использование источников тепловой энергии в виде подземных вод или незамерзающих водоёмов являются наиболее подходящими для отопления частного загородного дома.

Поэтому, если вы планируете построить загородный дом, необходимо ещё на стадии проектирования произвести все необходимые расчёты для выбора тепло насоса и типа отопления.