Я считаю, что экономический эффект от применения теплового насоса в домашних условиях возможен только при самостоятельном его изготовлении из подручных деталей. Чтобы получить достоверные данные для анализа и понимания работы системы, я провел эксперимент с ТН насосом, созданном на основе кондиционера Lessar. О подготовке, проведении и результатах эксперимента я писал в предыдущих статьях:
Вот основные результаты подкреплённые теорией холодильных машин. Источник теории: «Эксплуатация холодильников. Быков А.В. Изд-во "Пищевая промышленность", 1977 г.
При переделке кондиционера в ТН с источником тепла – вода, целесообразно заменить капилярную трубку на ТРВ, т.к. это позволит настроить точку кипения на 0÷2°С. Для испарителей, в которых производится охлаждение жидкостей, разность между средней температурой охлаждаемой жидкости и температурой кипения принимается в пределах 4-6 °С. Наиболее целесообразным с экономической точки зрения является температурный напор для аммиачных испарителей 3-4 °С, для фреоновых 4-5 °С. Т.е. в нашем случае, для температуры воды из скважины 8°С (и мы не хотим чтобы она замерзла), температура кипения должна быть 0÷-1°С. Т.е., как мы видим, риск замерзания значительно снижается и мы можем еще глубже охлаждать воду, снимая больше энергии с поднятого объема.
Кроме того, с экономической точки зрения: [Изменение температуры кипения на 1°С в среднем приводит к изменению холодопроизводительности компрессора на 4-5%, изменению потребляемой мощности на 2% и изменению удельного расхода электроэнергии на 2-3%]*. В нашем случае, разница в расходе электроэнергии 10%, что для небольших мощностей не очень заметно, но для больших мощностей хорошо заметно в счетах на электроэнергию.
Еще один вывод заключается в существенном риске заморозки при использовании существующей в кондиционере капиллярной трубке, защита от которого – большой поток воды, что ведет к повышенному расходу электроэнергии и, как следствие, к снижению СОР.
Таким образом, дополнительную экономию можно получить снизив расход воды, контролируя его по температуре на выходе, что может быть проблематично с коаксиальным теплообменником в связи с тем, что наибольший отбор тепла происходит на входе, а не на выходе, и здесь фактором риска является продолжительность течения воды от начала до выхода из теплообменника. Здесь возможно и желательно применение скоростного пластинчатого теплообменника. Квалифицированную помощь в подборе пластинчатого теплобменника и на холодную и на горячую сторону может оказать компания Кельвион, или компания ООО «Платон-Инжиниринг». С обоими компаниями работал, но по другой теме.
Коэффициент преобразования ТН с переливной системой (забор низкопотенциальной воды из скважины) даже с использованием ТРВ, не превышает 3, т.е. 3 кВт тепловой энергии на 1 кВт затраченной электроэнергии.
Бо́льшие значения коэффициента преобразования можно получить использую замкнутые, а не переливные системы. Например забираемую воду из одной скважины сливать после прохождения теплообменника, в другую скважину без разрыва струи.
Вот такие выводы я получил в результате эксперимента. Есть идея построить ТН с учётом полученных результатов для отопления дома. Тем более, что тёплые полы, скважина и компрессор уже есть. Как думаете получится?