До сегодняшнего момента установить тепловой насос рисковали немногие, но самые дальновидные. Остальным придется платить дважды.

В то время, когда в развитых и развивающихся странах счёт работающих тепловых насосных установок (ТНУ) различного функционального направления ведётся на миллионы или сотни тысяч единиц, в Украине работают единичные установки, созданные, в основном на элементной базе холодильного оборудования, ввозимого из стран Западной Европы от специализированных фирм производителей.

По данным D&P Consult, применение тепловых насосов (ТН) позволяет снизить выбросы СО2, NOx по сравнению с традиционными системами теплоснабжения в 2-5 раз, в зависимости от вида замещаемого органического топлива.

Внедрение энергоисточников на базе ТНУ в автономные системы тепло- и хладоснабжения в областях, где это внедрение рационально и конкурентоспособно, позволит комплексно решить проблемы, актуальные для экономики Украины: энергосбережения, экономическую, экологическую и социальную.

До сегодняшнего момента установить тепловой насос рисковали немногие, но самые дальновидные, остальным придется платить дважды. Главные причины применения тепловых насосов в системах отопления, горячего водоснабжения и вентиляции следующие:

1. Увеличение и нестабильность цен на газ, его низкое качество;

2. Большая площадь нашей страны имеет высокий уровень грунтовых вод, что способствует существенному удешевлению системы и соответственно уменьшает срок окупаемости (около 7 лет, если использовать только на нагрев, а при дополнительном использовании их на охлаждение окупается в течении года).

Область применения тепловых насосов имеет достаточно широкий спектр. В первую очередь это среднетемпературные системы отопления, горячее водоснабжение (ГВС), подогрев воды в бассейне, нагрев воздуха в системах приточной вентиляции, осушители воздуха и т.д.

Виды тепловых насосов и принцип их работы

Тепловые насосы - это экологически чистые компактные соле/водяные установки, позволяющие получать тепло для отопления и горячего водоснабжения за счет использования тепла низкопотенциального источника (тепло грунтовых, артезианских вод, озер, морей, грунтовое тепло, тепло земных недр) путем переноса его к теплоносителю с более высокой температурой.

На сегодня тепловые насосы по использованию рабочих сред различают на:

• воздух-воздух,

• воздух-вода,

• вода-воздух,

• вода-вода,

• почва-воздух,

• почва-вода.

Задача специалиста по тепловым насосам определить наиболее выгодный тип теплового насоса применительно для данных условий и требований. Сделать необходимые расчеты и правильно расположить тепловой насос внутри дома в хозблоке или на улице. Необходимый результат можно получить только после квалифицированного расчета, лучше не укрупненного, ведь реализованная система должна проработать в среднем 20 лет и за это время не один раз окупиться.

Принцип работы теплового насоса

1. Теплоноситель, проходя по трубопроводу, уложенному, например, в землю нагревается на несколько градусов. Внутри теплового насоса теплоноситель, проходя через теплообменник, называемый испарителем, отдает собранное из окружающей среды тепло во внутренний контур теплового насоса.

2. Внутренний контур теплового насоса заполнен хладагентом. Хладагент, имея очень низкую температуру кипения, проходя через испаритель, превращается из жидкого состояния в газ. Это происходит при низком давлении и низкой температуре.

3. Из испарителя газообразный хладагент попадает, в компрессор, где он сжимается, его температура повышается.

4. Далее горячий газ поступает во второй теплообменник (конденсатор). В конденсаторе происходит теплообмен между горячим газом и теплоносителем из обратного трубопровода системы отопления дома. Хладагент отдает свое тепло в систему отопления, охлаждается и снова переходит в жидкое состояние, а нагретый теплоноситель системы отопления поступает к отопительным приборам.

5. При прохождении хладагента через редукционный клапан - давление понижается, хладагент попадает в испаритель, и цикл повторяется снова.

Тепловые насосы используются в холодное время года для отопления помещения, а в теплое время года их используют для охлаждения воздуха в доме. Принцип работы такого насоса при охлаждении помещения такой же, как и при отоплении. Только тепло в этом случае забирается из воздуха в помещении и отдается земле или водоему.

В данном случае принцип работы теплового насоса практически полностью совпадает с принципом работы холодильника.

В общем тепловой насос - это просто другое название холодильника, который представляет собой машину Карно, работающую в обратном направлении. Холодильник перекачивает тепло из охлаждаемого объема в окружающий воздух. Если поместить холодильник на улице, то, извлекая тепло из наружного воздуха и передавая его во внутрь дома, то можно таким нехитрым способом обогревать помещение.

Государственная поддержка

Сегодня в правительстве обсуждается законопроект "О едином тарифе на электроэнергию для всех промышленных предприятий", что наряду с единым тарифом на тепловую энергию, сводит к нулю эффект от применения энергосберегающих технологий. Уместно заметить, что внедрение теплонасосных технологий во всех странах мира проходило и происходит при существенной государственной поддержке в виде двухставочного тарифа на покупку электроэнергии, субсидий покупателям ТН техники, субсидий и грантов производителям теплонасосного оборудования и фирмам, внедряющим теплонасосную технологию, налоговых или кредитных льгот.

20 мая 2009 года правительство Кабинета Министров Украины приняли решение разработать программу по внедрению тепловых насосов.

Правительство Украины последовало примеру наших западных коллег. В условиях экономического рынка внедрение тепловых насосов позволит улучшить социальное и экономическое положение Украины и уменьшить импорт энергоносителей.

Такие нововведения позволят обогревать дома, что составит конкуренцию газификации и создаст новые рабочие места.

Согласно «Концепции развития топливно-энергетического комплекса Украины на 2006-2030 годы» предусматривается увеличение объёма производства тепловой энергии за счёт термотрансформаторов, тепловых насосов и аккумуляционных электронагревателей с 1,7 млн.Гкал/год в 2005г. до 180 млн. Гкал/год в 2030г., т.е. больше, чем в 100 раз. Несомненно, что при соответствующей поддержке со стороны государства это могло бы быть большим стимулом в реальном, а не декларируемом внедрении энергосберегающих технологий.

Перспективы развития рынка

Даже сегодня без государственной поддержки в Украине проявляется повышенный интерес к применению теплонасосных технологий получения тепла как эффективному инструменту энергосбережения, а внедрённые единичные образцы тепловых насосов техники подтверждают перечисленные выше достоинства.

Тем не менее, необходима полная поддержка государством. Выделение немалых средств на финансирование программ по созданию отечественных тепловых насосов, конкурентоспособных по отношению к импортным аналогам.

Необходимы специальные льготные тарифы на электроэнергию для пользователей тепловых насосов.

Создание всевозможных льгот и выгодных кредитов, для покупки, установки и использования тепловых насосов. Уменьшение налогов при ввозе комплектующих отечественными производителями.