Дані таблиці і графіки ілюструють наявність порівняно великих значень за сумами сонячної радіації для міст, що знаходяться в умовах низьких середньомісячних температур і відповідно високих значень ГСОП. Середньорічні значення денної суми сонячної радіації для Якутії, Омська і Іркутська (3.1, 3.2, 3.2 кВтг/м2/день відповідно) порівнянні зі значеннями для південних регіонів, наприклад, Краснодар (3,5 кВтг/м2/день). Таким чином, можна зробити висновок про доцільність застосування сонячної енергетики в умовах регіонів з високим значенням ГСОП за умови використання сучасних технологій.
2.3 Тепловий насос
. 3.1 Принцип дії
Тепловий насос-це термотрансформатор, перетворюючий низькопотенційну енергію навколишнього середовища, непридатну для використання в опалювальних системах, в високопотенційний, яка служить для опалення приміщень та нагрівання води в системі ГВП. Аналогтеплового насоса- холодильник - сьогодні є в кожному будинку. У холодильній камері холодильник забирає тепло від продуктів харчування, охолоджуючи їх, і викидає це тепло в навколишнє середовище через радіаторну решітку на задній стінці. А тепловий насос забирає тепло у навколишнього середовища і передає його в систему опалення [15].
Схематично тепловий насос можна представити у вигляді робочого контуру, що складається з чотирьох основних елементів, - випарника, компресора, конденсатора і скидного клапана. До робочого контуру примикає первинний (зовнішній) контур, в якому циркулює робоча речовина (вода, антифриз чи повітря), що збирає тепло навколишнього середовища, і вторинний - вода в системах опалення та гарячого водопостачання будівлі.
Випарник - пластинчастий теплообмінник, де з одного боку циркулює холодне рідкий холодоагент (речовина з низькою температурою кипіння, зазвичай фреон), а з іншого боку на противотоке циркулює робоча речовина первинного контуру.
Первинний контур - це контур з низькопотенційної теплової енергією (енергія, температури якої недостатньо для безпосереднього нагрівання опалювального контуру). Як джерело енергії первинного контуру може бути використано тепло грунту (грунтові зонди з антифризом), грунтових вод (дві свердловини: подаюча і поглинаюча), зовнішнього повітря і т.п.
У випарнику холодоагент забирає тепло первинного контуру, закипає і випаровується. Відповідно знижується температура виходу первинного контуру.
Компресор всмоктує газоподібний холодоагент, стискає його, різко підвищуючи таким чином його температуру. Гарячий газоподібний холодоагент виштовхується в конденсатор.
Конденсатор - по влаштуванню такий же теплообмінник, як і випарник, де з боку робочого контуру циркулює гарячий холодоагент, а з боку вторинного контуру - вода або антифриз.
Гарячий холодоагент, вступаючи в тепловий контакт з теплоносієм системи опалення або водою з системи гарячого водопостачання (ГВП), конденсується, передаючи своє тепло системі опалення або ГВП. При цьому рідкий фреон стікає на дно конденсатора, звідки за рахунок перепаду тисків продавлюється через скидний клапан у випарник. Температура його при цьому різко знижується. Після цього робочий цикл починається спочатку.
Основна відмінність теплового насоса від інших генераторів теплової енергії, наприклад, електричних, газових або дизельних котлів, полягає в тому, що при виробництві тепла 75% енергії береться з навколишнього середовища, а решта 25% - це електрична енергія, необхідна для роботи компресора теплового насоса. Тепловий насос викачує сонячну енергію, накопичену за теплу пору року в навколишньому середовищі. Тобто для виробництва 4 кВт теплової енергії необхідно затратити всього лише 1 кВт енергії електричної - наявності істотна економія на оплаті електроенергії.
Співвідношення вироблюваної теплової енергії і споживаної електричної енергії називається коефіцієнтом трансформації (або ККД теплового насоса), і служить показником ефективності його роботи. Сучасні теплові насоси мають високий коефіцієнт трансформації - від 2 до 7 залежно від використовуваного джерела теплової енергії і застосовуваної системи опалення. Чим менше різниця температур між природним джерелом теплової енергії і подачею опалювального контуру, тим коефіцієнт трансформації більше. Це фактично означає, що 60-75% потреб будівлі в теплопостачанні тепловий насос забезпечує безкоштовно, і тепло обходиться в середньому в 4,5 рази дешевше, ніж при використанні електричних обігрівачів.
2.3.2 Режими експлуатації
Режими експлуатації теплових насосів - ТН для опалення приміщень - залежно від типових умов - можуть експлуатуватися найрізноманітнішими способами. Вибір того чи...
