Теперішня ситуація з обмеженим та дорогим газопостачанням змусила багатьох громадян нашої країни шукати нові шляхи опалювання та кондиціонування, які б дозволили економно використовувати теплові ресурси. Альтернативою газовому опаленню може стати тепло землі і підземних надр, які стають доступними завдяки використанню теплового насосу.

Теплові насоси – це компактні, економічні, безшумні і екологічно чисті системи, що дозволяють здобувати тепло для гарячого водопостачання та для опалювання котеджів за рахунок використання тепла низько потенційного джерела (тепло ґрунтових вод і підземних надр) шляхом перенесення його до теплоносія з більш високою температурою.

Робота теплового насоса базується на процесі виділення тепла з ґрунту за допомогою теплообміну між трьома контурами: земляним контуром; контуром теплового насосу; опалювальним контуром.
Сам тепловий насос являє собою обладнання, в середині якого відбувається зміна температурних режимів від +8º С до +75º С.

Тепловий насос складається з:
- теплообмінника передачі тепла землі внутрішньому контуру;
- компресора;
- теплообмінника передачі тепла від внутрішнього контуру до системи опалення;
- дросельного пристрою для пониження тиску;
- земляного контуру і земляного зонду;
- контуру опалення і гарячого водопостачання.

Первинний контур – поліетиленова труба U-подібної форми, що занурена в свердловину, по якій циркулює незамерзаюча рідина. В результаті циркуляції до вторинного контуру теплового насоса надходить рідина, що має температуру +8º С (температура землі).

Рідина передає свою температуру вторинному контуру, де циркулює фреон, особливість якого полягає в тому, що при температурі вище 3ºС він із рідкого стану переходить в газоподібний. Отже, рідкий фреон при температурі +8ºС переходить в газоподібний стан. Далі газоподібний фреон надходить до компресора, де газ стискається з 4 до 26 атмосфер. У такому стані він нагрівається до +75ºС. Це найбільш важливий етап роботи теплового насосу. Саме на цьому етапі відбувається перетворення енергії великого об’єму газу з температурою +8ºС у малий об’єм газу з температурними показниками +75ºС. При цьому загальна енергія газу до і після компресора залишається незмінною.

Теплова енергія газу (фреону), підігрітого до +75ºС, передається в третій контур – систему опалення і гарячого газопостачання будинку. В процесі міграції втрати енергії газу складають 10 – 15%, тому температура опалювального контуру складає 60-65 ºС. Внаслідок тепловіддачі фреон охолоджується до 30-40ºС. При цьому він, як і напередодні, знаходиться під тиском 26 атмосфер. Потім відбувається зниження тиску до 4 атмосфер (ефект дроселювання), в результаті чого відбувається і пониження температури (охолодження) газу – зворотній ефект підвищення температури при збільшенні тиску. Фреон охолоджується до 0–3ºС і стає рідиною. Температура газу (0–3ºС) передається теплоносію первинного контуру, який повертає її в надра землі. Проходячи по свердловинні, теплоносій нагрівається і виходить на поверхню землі з температурою +8ºС, яка, знову ж таки, подається на вторинний контур.

А у цей час відбувається завершальні процеси у вторинному контурі. Рідкий фреон при температурі 0-3ºС знову взаємодіє із вторинним контуром, який несе температуру землі +8ºС, і процес повторюється раз за разом.

Переваги теплового насосу:
- використання постійно відновлювальної енергії землі;
- енергонезалежність;
- економічність;
- пожежо- і вибухобезпечність;
- екологічність;
- надійність;
- довговічність (30-50 років експлуатації).

Великий вибір моделей теплових насосів здатен задовольнити попит різних людей, які мешкають як у маленьких присадибних будинках, так і у великих котеджах. Для опалення приміщень за допомогою теплового насосу не потрібно отримувати безліч різноманітних дозволів, платити великі кошти за підключення до локальної газової системи, будувати і утримувати окрему котельну.

В залежності від місця розташування об’єкту обирають вид теплового насосу: якщо будинок знаходиться біля річки, використовують водний тепловий насос; якщо місцезнаходження об’єкту – гориста місцевість, варто застосовувати повітряні технології; у випадку, коли є значна площа прибудинкової землі – тепловий насос вмонтовують у грунт. Останній випадок є більш розповсюджений у нашій місцевості.  Варто зазначити, що вартість робіт по встановленню теплового насосу також залежить від місцевості. Найдешевший монтаж у воду.

На даний час в Україні є чимало компаній, які реалізують даний вид продукції та надають послуг по проектуванню. У Вінниці, зокрема, на ринку теплових технологій працює декілька фірм - «Теплоцентр», «Віненерго», «Тепло-холод», «Теос», «Клімат-сервіс», «Спецтехнологія-В», які пропонують широкий вибір теплових насосів, тому вінничани мають можливість вибору за індивідуальними потребами.

Для порівняння:
орієнтовна вартість опалення різними видами палива будинку загальною площею 200 м² протягом року становлять:
- тепловий насос – 2500,00 грн.;
- природний газ (до 600 м куб.) – 3060,93 грн.;
- природний газ (понад 600 м куб.) – 6268,22 грн.;
- міська тепломережа – 5798,58 грн.;
- електричний котел – 9 210 53 грн.;
- дизельне пальне – 21773,82 грн.

При розрахунках використовувалися наступні вихідні дані: ціна електроенергії – 0,25 грн./кВт; ціна газу – 0,48 грн./м³; споживання газу понад 600 м³, його ціна – 0,98 грн./м³; ціна дизельного палива – 5680,00 грн./т.

Враховуючи економічний бік даного питання, варто згадати і ціну самого теплового насосу та затрати, які передбачаються на введення його в експлуатацію. Ринок теплових насосів у місті Вінниці на даний час представлений здебільшого імпортованими установками, тому, ціни не малі і сягають європейського рівня. Так, наприклад, теплові насоси німецької фірми Gustrower BV в залежності від моделі та від потужності коштують від 7тис.€ до 12тис.€, теплові насоси фірми Vaillant потужністю від 8 кВт  - від 5тис.€. Деякі моделі теплових насосів виробляються і в Україні, тому ціна їх значно нижча порівняно з європейськими виробниками. Для прикладу, теплові насоси виробництва «Екотепло» можна придбати за 2000$ - 3000$.

В залежності від площі будівлі, яка опалюється від теплового насосу, окупність системи коливається від 5 до 1 року. Чим більша площа, тим швидше окуповується проект.

Для довідки:
У місті Вінниця, окрім декількох будинків приватного сектору, переваги роботи теплових насосів оцінюють і деякі організації. Так, наприклад, в  с. Якушенці (Вінницький район) від недавна тепловий насос працює на станції техогляду.

Автор: Людмила Поліщук
26/05/2009