Назначение и область применения тепловых насосов в автономных системах теплообеспечении современных котеджей

Ни для кого не секрет, что подтвержденных запасов ископаемого топлива - нефти, при современном уровне отечественной добычи, осталось на 40 - 50 лет. Похожа ситуация с нефтяными запасами и в других странах. Цены на топливо неуклонно растут. В Украине с ее холодными зимами и длительными отопительными периодами, две трети энергии, потребляемой на душу населения, расходуется на теплоснабжение (больше чем в любой другой стране).

В складывающейся ситуации только использование возобновляемых источников энергии (солнца, ветра, тепла земли и т. п.) позволит решить надвигающуюся проблему энергоснабже-ния жилища. Известно очень много систем, использующих альтернативную энергию для тепло-снабжения зданий, но, как правило, это отдельные установки, являющиеся дополнением к традиционным системам энергоснабжения или очень сложные в реализации и просто нереальные с экономической точки зрения системы, о чем и свидетельствует отсутствие таковых. Одним из основных достоинств данной разработки является её доступность для широкого потребителя.

На рисунке 1.1. представлена схема «Автономный дом» уникальной полностью автоном-ной системы энергоснабжения дома, которая позволяет вести строительство практически в любом месте, не заботясь о дальнейшей подводке электросети и доставке топлива. Система разрабатывалась с учетом многолетних данных Гидрометцентра и гарантирует круглогодично комфортную температуру в помещении, а также бесперебойное электроснабжение бытовых приборов, включая электроплиту.

Основным источником электроэнергии является ветрогенератор, а источником тепла тепловой насос и солнечные коллекторы. Управление системой осуществляется высокоинтеллектуальной АСУ и является важнейшим элементом системы.

Экономические расчеты системы энергоснабжения коттеджа показывают что затраты на установку системы окупятся в среднем за три-четыре года и, в дальнейшем владелец недвижимости навсегда забудет о том, что за тепло и электроэнергию нужно платить.

Рис.1.1. Принципиальная схема энерготеплоснабжения проекта «Автономный дом»

(1 - ветрогенератор; 2 - солнечные коллекторы; 3 - тепловой насос; 4 - аккумулятор тепла; 5 - аккумулятор+инвертор; 6 - утилизатор тепла стоков; 7 - бак горячей воды; 8 - коллектор тепла земли; 9 - "теплые полы")

Помимо экономической независимости человек обретает географическую свободу выбора места проживания, руководствуясь при этом красотой окружающего будущее жилье ландшафта, а не близостью энергетической "трубы".

Система автономного энергоснабжения от возобновляемых источников энергии "Автономный Дом" представляет собой полностью автономную систему энергоснабжения, которая позволяет вести строительство жилых и производственных помещений практически в любом месте, независимо от близости линий электропередач и наличия топлива.

Основные технические характеристики системы:

Количество производимой электроэнергии - 7500 кВт/час в месяц ( Излишки элект-роэнергии посредством теплового насоса переводятся в тепловую энергию. Для производства такого количества электроэнергии дизельным электрогенератором потребуется сжечь 30 тыс. литров топлива.)
Максимальная электрическая мощность - до 60 кВт
Средняя тепловая мощность - 30 кВт (что эквивалентно количеству тепла, получаемого при сжигании 3500 л дизельного топлива в отопительных котлах).

Эффективность энергоснабжения за счет возобновляемых источников энергии наиболее целесообразно сравнивать именно с энергоснабжением дизельными электрогенераторами и котлами, так как только эти традиционные источники энергии не привязаны к энергосетям и магистралям, а иначе пришлось бы учитывать стоимость их прокладки.Общее количество энергии, вырабатываемое системой автономного энергоснабжения за год в условиях Украины эквивалентно энергии получаемой при сжигании как минимум 33,5 т солярки стоимостью на сегодняшний день более 125 000 грн.. Одна установка «Автономный Дом» в состоянии обеспечить теплом и электричеством до 1000 м2 жилья, что соответствует, например, кондоминиуму на пять семей.

Область применения системы:

Жилищное строительство (коттеджи, усадьбы и т.д.)
Сельское хозяйство (фермерские хозяйства и т.д.)
Небольшие предприятия и сборочные производства
Освоение новых территорий (удалённые районы, острова и т.д.)
Охрана государственной границы (дальние армейские гарнизоны, погранзаставы, сеть ПВО, службы берегового наблюдения)

В Европе создание автономных систем пока находится на уровне проектирования. Един-ственный, известный на сегодняшний день проект "Concept House" принадлежит крупнейшей шведской строительной корпорации NCC (www.ncc.se). Ориентировочная стоимость одного дома NCC, оборудованного системой автономного энергоснабжения, составляет 75 млн. шведских крон, что, по их собственному заключению, слишком дорого.

Самое удачное место для внедрения системы "Автономный Дом", – конечно же – острова, недоступные ни для линий электропередач, ни для газопровода. Завозить на них дизельное топливо или уголь дорого и крайне неудобно. Именно по этой причине, из 6500 островов Аландского архипелага между Финляндией и Швецией заселено только 65, а из 3000 греческих островов – 200. Поэтому самый короткий и абсолютно точный ответ на вопрос о перспективных рынках сбыта, – "все острова земного шара".