Тепловые насосы как альтернатива невозобновляемым источникам энергии Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

Электроэнергетика

УДК 621.577

ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ КАК АЛЬТЕРНАТИВА НЕВОЗОБНОВЛЯЕМЫМ

ИСТОЧНИКАМ ЭНЕРГИИ

И.М. Базыль, Д. А. Ермолов

Рассмотрено применение тепловых насосов в качестве альтернативы невоз-обновляемым источникам энергии. Выделены основные преимущества тепловых насосов, а также описан потенциал применения установок данного типа на территории России.

Ключевые слова: тепловые насосы, экономичность, энергоснабжение, энергоэффективность.

В современном мире актуальна проблема поиска альтернативных технологий по выработке тепловой и электрической энергии, которые одновременно были бы безотходными, безопасными и неисчерпаемыми. К ним, прежде всего, относятся установки и устройства, использующие энергию ветра, воды, солнца, а также теплоту, содержащуюся в воде, воздухе, земле и геотермальных источниках. Одним из таких источников являются тепловые насосы.

Тепловой насос - это устройство, позволяющее при определенных затратах энергии трансформировать теплоту с низкого температурного уровня (как правило непригодную для непосредственно применения) на более высокий [1].

К очевидным преимуществам тепловых насосов можно отнести: экологичность (полное отсутствие вредных выбросов в атмосферу); безопасность (отсутствие в системе горючих материаловдолговечность (система способна непрерывно функционировать без капитального ремонта более 20 лет); гибкость применения (тепловой насос совместим с любой циркуляционной системой отопления и охлаждения помещений); комфорт (шумность системы сопоставима с бытовым холодильником, установленным в каждой квартире).

В современном мире тепловые насосы активно используются во многих странах земного шара. По состоянию на 2017 г. в Европе общее количество установленных тепловых насосов составляет более 10 млн шт. Около 124 млн шт. приходится на долю Японии. 40,5 млн шт. располагается на территории США и Китая. Количество произведенных и установленных тепловых насосов увеличивается с каждым годом.

На сегодняшний день, в России тепловые насосы практически не применяются. Но за последние несколько лет некоторые южные регионы страны проявили большой интерес к использованию нового оборудования. Есть примеры эксплуатации экспериментальных энергоэффективных жилых домов с применением тепловых насосов в крупных городах РФ.

Россия обладает огромными запасами источников естественного низкопотенциального тепла: огромные водные бассейны рек, температура которых составляет от около 2,0 °С зимой, и 10 °С летом, тепло грунта (на глубине шести метров температура практически неизменна в течение всего года - 5.. .8 °С). Экономически развитые крупные города обладают огромными запасами искусственного (вторичного) низкопотенциального тепла: вентиляционный воздух из жилых, офисных и торговых помещений; отработанный воздух и вода из сферы промышленного производства; тепло отработанных газов при сжигании топлива; теплота канализационных стоков и сточных вод.

Все эти обстоятельства открывают огромный потенциал в области применения тепловых насосов в частном и промышленном секторе.

Известия ТулГУ. Технические науки. 2018. Вып. 12

Ориентировочная стоимость установки системы отопления, с применением тепловых насосов, для жилого дома площадью 80 квадратных метров, расположенного в центральной полосе России, составляет около 350 тысяч рублей.

Стоимость вырабатываемого тепла в 2,5 раза дешевле по сравнению со стоимостью тепла от газовых котлов и в 3 раза дешевле по сравнению с выработкой тепла централизованной системой отопления.

Практика использования тепловых насосов в мире доказывает их эффективность в экономическом и экологическом плане. Россия, обладая громадными запасами источников низкопотенциального тепла, имеет огромный потенциал для развития энергетики в сфере альтернативных источника тепла, который позволяет экономить колоссальные денежные средства и уменьшить вредное влияние традиционных источников энергии на экологическую обстановку.

Список литературы

1. Рей Д., Макмайкл Д. Тепловые насосы; пер. с англ. М.: Энергоиздат, 1982.

224 с.

2. Сидорович В. А. Тепловые насосы в мире [Электронный ресурс] URL: http://www.aquatherm-moscow.ru/RXRU/RXRU Aquatherm Russian V2/ documents/2018/ RenEn_Sidorovich_V.pdf (дата обращения: 22.11.2018).

3. Геотермальное отопление дома стоимость под ключ [Электронный ресурс] URL: http://teplonasos-ptz.ru/teplovye- nasosy/geotermalnoe-otoplenie-doma-stoimost-pod-klyuch (дата обращения: 23.11.2018).

Базыль Илья Михайлович, канд. техн. наук, ассистент, eistsaramhler.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,

Ермолов Даниил Андреевич, студент, daniil1196@,mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет

HEAT PUMPS AS AN ALTERNATIVE TO NON-RENEWABLE SOURCES OF ENERGY

I.M. Bazyl, D.A. Ermolov

The application of heat pumps as an alternative to renewable energy sources is considered. The main advantages of heat pumps are highlighted, as well as the potential of application of this type of plants in Russia is described.

Key words: heat pumps, efficiency, energy supply, energy efficiency.

Bazyl Ilya Mikhailovich, candidate of technical sciences, assistant, eistsa ramhler. ru, Russia, Tula, Tula State University,

Ermolov Daniil Andreevich, student, daniil1196@,mail. ru, Russia, Tula, Tula State University