Водяные тепловые насосы

схема работы водяного теплового насосаВодяные тепловые насосы

Водяные тепловые насосы в качестве теплообменной среды используют воду. Источником может служить незамерзающий водоем или грунтовые воды. Водяные тепловые насосы отличаются более высокой эффективностью для охлаждения, по сравнению с воздушными насосами, поскольку температура воды (особенно на глубине) гораздо меньше изменяется от сезона к сезону.

Например в Стокгольме (Швеция) большинство зданий используют кондиционирование и отопление от большой централизованной теплонасосной станции, где в качестве теплообменной среды используется морская вода. Мощность тепловых насосов этой станции — свыше 150 мегаватт на охлаждение и 275 мегаватт на отопление. Среднее значение коэффициента трансформации (COP) в 2010 году составило 6,9. Для сравнения — у воздушных насосов значение COP 3 считается хорошим. То есть водяные тепловые насосы как правило в два раза эффективнее воздушных и затрачивают в два-три раза меньше электроэнергии для обеспечения аналогичного объема охлаждения (отопления).

водяной тепловой насос SmartheatПомимо морской воды для теплообмена можно использовать воду глубокого озера. Например, такая станция работает в Торонто (Канада) и использует воду озера Онтарио. Но чаще всего водяные тепловые насосы используют грунтовые воды, которые есть практически везде, стоит только пробурить скважину достаточной глубины.

Водяные тепловые насосы успешно используются для отопления больших объектов — крупных зданий, поселков или целых городов, поскольку большой объем воды и ее практически постоянная температура обеспечивают огромные возможности для получения тепловой энергии. Основная сложность в эксплуатации водяного теплового насоса — контроль за температурой поступающей и выводимой воды, а также температуры на выходе, чтобы не допустить перемерзания системы. Это еще одна причина почему водяные тепловые насосы чаще всего применяются для больших объектов.

Недостатки водяных тепловых насосов:

  • необходимость контроля
  • сложность в установке системы подачи и закачки обратно воды

Преимущества:

  • высокая эффективность для охлаждения и отопления
  • возможность обеспечения теплом/холодом больших объектов
  • небольшая глубина скважины (для грунтовых вод обычно 10-40 м)