«Холодильник наоборот» для Челябинских домов

В Южно-Уральском государственном аграрном университете идет активная разработка теплового насоса – альтернативного способа отопления домов. Технология подобного типа уже получила применение на базах отдыха в более теплых регионах. Сейчас научная группа работает над тем, чтобы применить эту экономную и экологичную систему и севернее.  Для чего будет использоваться, как работает данная система и в чем ее особенность?

Научная группа под руководством кандидата технических наук, доцента кафедры энергообеспечения и автоматизации технологических процессов Ольги Пташкиной-Гириной ведет масштабные исследования в области возобновляемой энергетики и исследованиями тепловых насосов для их применения в наших природно-климатических условиях.

«Принцип работы теплового насоса похож на «холодильник наоборот»: когда вместо холодильной камеры используется низкотемпературный источник, а на выход теплового насоса (конденсатор) подключается система отопления или горячего водоснабжения. Таким образом, используя тепловую энергию, например, воздуха, наших озёр, сточных или грунтовых вод, да и самого грунта, можно получить тепловую энергию с температурой, необходимой для систем отопления или горячего водоснабжения», – поясняет Ольга Волкова, старший преподаватель кафедры энергообеспечения и автоматизации технологических процессов.

Для работы такого насоса затраты электроэнергии минимальны, но все же необходимы. Коэффициент преобразования теплового насоса колеблется в районе 4-6 единиц. Теперь результаты исследования и математических расчетов показывают следующий результат: на 4 кВт полученной тепловой энергии, мы затратим 1 кВт электрической. Поэтому данная технология более выгодная, чем, например, электрическое отопление. Да и сама машина может работать четверть века.

Тепловые насосы достигли того, что научились работать и использовать низкопотенциальные источники тепла (грунт и вода). И уже сейчас активно применяются на некоторых базах отдыха, что значительно позволяет снизить количество потребляемой электро- и теплоэнергии.

А что с установками, которые используют воздух? Здесь есть небольшая проблема, которая связана с особенностями нашего региона – низкими зимними температурами атмосферы. На экспериментальной установке ученые столкнулись с обледенением испарителя и вследствие этого снижением производительности теплового насоса.

Существующие методы оттайки испарителя энергозатратны, но без них не обойтись в нашем климате. Но эту проблему уже можно считать решенной. Научная группа разработала систему энергоэффективной оттайки испарителя и определила оптимальный режим её работы для нашего региона, снизив энергозатраты и сделав применение воздушных тепловых насосов в Челябинской области не только возможным, но и выгодным.
И на это изобретение уже получен патент. Сейчас, идёт процесс отладки и подготовки рекомендаций для массового производства.

Материал подготовила Анжела КАБАТЧИКОВА