Тепло из воздуха

Человечество использует для обогрева зданий и приготовления горячей воды такие привычные природные ресурсы, как древесину, уголь, нефть или газ. Всем давно известно, что запасы этих природных ресурсов иссякают, и необходимо стремиться к их бережному расходованию. Кроме того, с каждым годом использование этих источников энергии обходится для конечного потребителя, то есть для нас, все дороже.

Энергоносители дорожают, заставляя даже самых богатых задумываться о своих расходах. Причем если не принимать мер по снижению этих расходов, они будут поглощать все больше и больше средств из семейного бюджета. Неплохой результат дает теплоизоляция помещений. Но есть и другой аспект, помогающий экономить на отоплении, о котором часто забывают, — модернизация самой системы отопления.

Одними из таких современных систем отопления являются тепловые насосы.

Тепловые насосы — это компактные экономичные и экологически чистые системы отопления, позволяющие получать тепло для горячего водоснабжения и отопления коттеджей за счет использования тепла грунтовых вод, озер, рек, тепла земных недр и тепла воздуха.

Принцип работы теплового насоса напоминает холодильник, разнятся только параметры настройки. Холодильник работает, выкачивая тепло наружу, тепловой насос работает по такому же принципу только наоборот — он нагнетает тепло с улицы или из почвы в ваш дом. Тепловой насос перекачивает тепловую энергию грунта, воды или даже воздуха, которая преобразуется в тепло для отопления объекта. Затратив 1 кВт электроэнергии в приводе насоса, можно получить 3 — 4 кВт тепловой энергии. Тепловые насосы применяют, чтобы отапливать дома, нагревать воду, охлаждать или осушать воздух в комнатах, вентилировать помещения.

Тепловые насосы могут быть горизонтальные и вертикальные. При вертикальном бурятся скважины диаметром 15 — 20 см и глубиной до 100 м, внутри которой помещают трубопровод с теплоносителем. При монтаже горизонтальной системы выкапываются траншеи на глубину ниже уровня промерзания грунта. У нас в регионе это порядка 1,5 — 2 м. В эти траншеи также укладывается трубопровод необходимой длины с теплоносителем. Длина трубопроводов делается из расчета 30 — 40 м на 1кВт мощности теплового насоса.

К недостаткам тепловых насосов, используемых для отопления, следует отнести большую стоимость установленного оборудования. Однако единожды инвестировав в тепловой насос, вы обретаете финансовую независимость от цен на энергоносители и сделаете свою жизнь более здоровой и безопасной.

Еще один бесплатный источник тепла — солнце. Оно светит всюду, солнечная энергия принадлежит всем. Это практически единственный природный ресурс, который доступен людям независимо от их проживания. Использование солнечного тепла для обогрева дома и снабжения его горячей водой сегодня вполне реально. В основе многих солнечных энергетических систем лежит применение солнечных коллекторов. Солнечный коллектор преобразует лучистую энергию солнца в полезную тепловую энергию и отдает это тепло теплоносителю. Теплоноситель переносит тепло в здание или в аккумулятор для дальнейшего использования. Его также можно использовать в цикле охлаждения или в нагреве воды для хозяйственных нужд.

Солнечные водонагреватели устанавливаются на крыше зданий под определенным углом к горизонту. Чаще всего для отопления и охлаждения зданий используются плоские коллекторы. Они могут быть жидкостного или воздушного типа в зависимости от вида циркулирующего через них теплоносителя.

Плоский коллектор состоит из элемента, поглощающего солнечное излучение, прозрачного покрытия и термоизолирующего слоя. Поглощающий элемент называется абсорбентом; он связан с теплопроводящей системой. Прозрачный элемент обычно выполняется из закаленного стекла с пониженным содержанием металлов. Визуально тепловой коллектор можно представить как стеклопакет, внутри которого размещен змеевик, по которому циркулирует теплоноситель. В летнюю пору, когда продолжительность светового для превышает 10 часов, с нагреванием воды справляются все виды солнечных коллекторов, как плоские, так и вакуумные. В осенние и весенние месяцы, когда температура окружающей среды существенно понижена, плоские коллекторы теряют производимую мощность за счет тепловых потерь в окружающую среду. Гелиосистемы на основе вакуумных коллекторов в период межсезонья можно использовать для поддержания отопления при помощи низкотемпературных контуров. При отсутствии разбора тепла (застое) плоские коллекторы способны нагреть воду до 190 — 2000 С. В вакуумных солнечных коллекторах за счет уменьшения тепловых потерь возможно повышение температур теплоносителя до 250 — 3000 С.

Солнечный водонагреватель — разновидность солнечного коллектора. Предназначен для нагрева воды путем поглощения солнечного излучения, преобразования его в тепло, аккумуляции и передачи потребителю.

Современные бытовые солнечные коллекторы способны нагревать воду вплоть до температуры кипения даже при отрицательной окружающей температуре.

Гелиосистему возможно легко интегрировать в любую систему отопления с любым источником тепла: будь то газовый, твердотопливный, мазутный котел или же тепловой насос.

С вопросом, насколько пользуются популярностью у нас в регионе такие системы, мы обратились к начальнику сервисного центра ООО «ТеплоГазСервис» Алексею Изотову:

— Постоянно растущие цены на топливо заставляют домовладельцев всерьез присматриваться к альтернативным отопительным системам, которые используют возобновляемые источники энергии — энергию солнца и тепло земли. Данные виды отопительных систем уже присутствуют в Череповце. Но пока они еще не очень доступны с финансовой точки зрения.

Например, стоимость оборудования для теплового насоса в пределах 500 000 — 1 000 000 рублей в зависимости от площади дома. Чем больше площадь дома, тем стоимость выше. Плюс к этому большая монтажная стоимость. Большой объем земляных работ, например, для отопления дома 45 кв.м горизонтальной системой необходимо прорыть траншею на глубине 3 м длиной порядка 300 м.

Кроме этого при монтаже тепловых насосов должны соблюдаться высокие требования к качеству материалов. Ведь если теплоноситель будет вытекать в каком-то месте соединения труб, то найти место протекания и произвести ремонтные работы будет достаточно проблемно.

Следует отметить и неоспоримые плюсы тепловых насосов — низкие эксплуатационные затраты, они работают автоматически. С другой стороны, сложно прогнозировать сервисные затраты, ведь у нас такие системы только появились. Надо отметить, что и у монтажных организаций пока существует дефицит опыта.

Что касается солнечных коллекторов. Для обогрева дома до 100 кв. м с проживанием в нем семьи из 4-х человек стоимость оборудования и запуск в работу обходится порядка 10 000 евро. Обслуживание недорогое — порядка 1 500 — 2 000 рублей в год.

Сейчас такое оборудование есть уже и в России. В прошлом году фирма BOSCH сделала первый пилотный проект.

Производители тепловых насосов и солнечных коллекторов не рекомендуют их использовать в качестве единственного источника тепловой энергии. Данное тепловое оборудование должно устанавливаться в комплекте с каким-либо классическим тепловым генератором, электрическим, газовым, твердотопливным.

Прежде чем заниматься отоплением, надо хорошо проработать утепление вашего дома, это поможет сократить расходы на эксплуатацию систем отопления. Об этом читайте в одном из следующих номеров.

Мировой лидер по производству и применению солнечных коллекторов — Китай. В 2007 году в Китае солнечными водонагревателями пользовались около 40 млн семей общей численностью в 150 млн человек. Также очень широко применяются солнечные коллекторы в Израиле, где 95 % квартир оснащены данным оборудованием. Свою эффективность солнечные коллекторы доказали даже в климатических условиях Аляски.

Наталья Комарова

Журнал "Про недвижимость35" №22 август 2010г.