Будуємо разом!

Використання низькопотенціального тепла від виробництва теплової енергії з альтернативних джерел є перспективним напрямком сучасної енергетики. Використання теплових насосів у світі неухильно зростає, як і застосування теплових насосів.

У цій статті ми розглянемо загальні тенденції в світі і практику застосування в окремих країнах. Інформація буде періодично оновлюватися.

Статистика використання теплових насосів в світі

Технології теплових насосів відомі вже більше 150 років, але широке поширення вони набули лише в останні десятиліття. Основними передумовами для цього є:

• Перспективи відновлюваних джерел енергії.
• Підвищення вартості традиційних теплоносіїв.
• Боротьба із забрудненням навколишнього середовища.
• Підвищення ефективності роботи теплових насосів.
• Відсутність негативного впливу на навколишнє середовище.

Для індивідуального використання теплові насоси джерела повітря є найбільш популярними завдяки своїй низькій вартості. Але в промислових умовах широко поширені геотермальні теплові насоси.

У країнах, оточених морями, для централізованого опалення створюються теплові насосні станції потужністю в десятки і сотні кіловат.

З наведеного вище графіка видно, що рівень продажів теплових насосів неухильно зростає. За обсягами виробництва установок лідирують США і Китай. Перша – через якість продукції, друга – через низьку вартість.

Види теплових насосів і їх популярність

Існує три основних типи теплонасосних агрегатів:

• Повітря;
• Вода;
• Геотермальні (наземні).

Повітря

Ці теплові насоси популярні завдяки своїй невисокій вартості, але їх ефективність залежить від температури повітря за межами будівлі. Установки «повітря-повітря» використовуються для опалення приміщень та «повітря-вода» для опалення та/або ГВП.

Низька вартість зумовила їх широке застосування в житлових будинках, власники яких рідко розраховують на довгострокову перспективу. Їх часто використовують як допоміжне джерело тепла.

Вода

Теплові насоси “вода-вода” або “вода-повітря” нагрівають воду або повітря відповідно. Вони більш ефективні, ніж повітряні, але для їх установки потрібен ставок. Вартість установки значно вище, ніж повітряного, але нижче, ніж геотермального теплового насоса.

В основному використовуються водяні теплові насоси високої потужності, які встановлюються в морях і забезпечують теплом прибережні райони. Рідше їх встановлюють власники приватного житла, багатоквартирних і промислових будівель.

Геотермальних

(ґрунтовий)

Монтаж таких установок є найдорожчим через необхідність прокладання геотермального родовища або буріння свердловин. Їх головна перевага в тому, що встановити геотермальний насос можна практично на будь-якій ділянці.

Високий ККД наземних теплових насосів дає можливість використовувати малопотенційне тепло землі для опалення будівель будь-якого типу. Але дорожнеча призводить до того, що їх частіше встановлюють власники житла великої площі, або промислових і промислових будівель.

Прокладка геотермального

Особливості використання теплових насосів в різних країнах

У всьому світі реалізуються різні програми з підтримки виробників і впровадження теплонасосних технологій.

Державна програма в США

У США уряд зобов’язав будівельні компанії встановлювати теплові насоси в кожній новій будівлі. Завдяки цьому щорічно в країні виробляється понад 1 млн установок.

Станом на 2017 рік тепловими насосами забезпечено понад 10% житлових будинків. Для підвищення їх енергоефективності активно встановлюються сонячні колектори, які знижують споживання електроенергії на 25%.

Теплові насоси в Норвегії

У цій країні 98% енергоспоживання забезпечується відновлюваними джерелами енергії. Тому близько 80% будинків опалюються електрикою.

З усіх опалювальних приладів і установок, що продаються в Норвегії, 90% складають повітряні теплові насоси. Їх частка на енергетичному ринку постійно зростає.

Держава субсидує покупців теплових насосів джерела повітря (за винятком типу «повітря-повітря»), що дозволяє жителям країни економити до 20% вартості.

Досвід Німеччини

Німці традиційно віддають перевагу індивідуальним джерелам тепла, тому тут популярні теплові насоси. У різних регіонах країни існують програми підтримки альтернативної енергетики.

Теплові насоси з принципом роботи повітря-вода популярні серед власників житлових будинків, а власники багатоквартирних, промислових будівель і комерційної нерухомості використовують геотермальні.

Тепло з моря в Швеції

Температура Балтійського моря на невеликій глибині не опускається нижче +2 градусів, тому в країні є кілька великих теплових електростанцій. Велика потужність понад 300 МВт теплової енергії сама по собі забезпечує опалення стокгольмського будинку. У приватних будинках, далеко від узбережжя, популярні повітряні теплові насоси.

Раніше у Швеції діяла програма субсидій, яка скоротила енергоспоживання країни на опалення більш ніж наполовину. Зараз це неактуально, так як 95% житлових будинків опалюються тепловими насосами.

Франція

У країні діє податковий кредит на наступні види теплових насосів:

• Геотермальні – 40%
• Повітря – 25%
• Низька потужність для ГВП – 40%

Також встановлено мінімальний коефіцієнт енергоефективності КС для геотермальних установок >3,4. Крім того, існують мінімальні норми продуктивності повітряних теплових насосів в залежності від температури повітря.

У Франції існують окремі програми від різних організацій, місцеві та регіональні системи стимулювання, субсидії та субсидії.

Використання теплових насосів в Японії

Після катастрофи на АЕС «Фукусіма-1» уряд підтримує розробку і використання альтернативних джерел теплової енергії. У країні діють програми субсидій і субсидій.

Найбільшою популярністю користуються повітряно-водяні теплові насоси. У зв’язку з тим, що японці традиційно нагрівають воду вночі, коли тариф на електроенергію нижче, ніж денний, енергоефективність установок підвищується.

Перспективи застосування теплових насосів в світі

Зниження цін на нафту вплинуло на інші теплоносії, тому попит на теплові насоси знизився. Однак вона зростає, що стимулює вироблення. Багато в чому це залежить від того, що такі установки можна встановлювати без підключення інфраструктури, за винятком електромережі.

Використання альтернативних джерел енергії в поєднанні з тепловим насосом дозволяє підвищити його ККД. Наприклад, для його роботи можна отримувати електроенергію від сонячних батарей і вітрогенераторів, а для попереднього підігріву води використовувати сонячний вакуум або плоскі колектори.

На думку експертів, ринок теплових насосів буде рости в найближчі роки, незважаючи на активну розробку нових родовищ викопного палива. В результаті конкуренція посилиться, що призведе до зниження вартості обладнання.

У багатьох країнах другого і третього світу вводяться державні програми, що стимулюють сферу застосування альтернативної енергетики. В результаті це призведе до широкого поширення і збільшення продажів теплонасосних агрегатів.

Не забудьте поділитися публікацією в соціальних мережах!