熱泵：我們在寒冷中取暖

阻止我們使用廢熱為家庭供暖的原因是什麼？以世界上廣泛使用的熱泵為例，考慮了在獨聯體國家實施熱泵的困難。

為確保熱泵的存在和有效工作，您不必走得太遠。去廚房看看冰箱就夠了。內部溫度低於零度，背面的熱熱交換格柵標誌著您的產品已成功提取熱量。

熱泵通常被稱為反向製冷機。這個類比並不完全準確。冰箱和熱泵的物理運行原理是相同的，它們僅在設計和用途上有所不同：冰箱從封閉空間中提取熱量，並將其“扔”到環境中。相反，熱泵從外部開放環境中提取低溫熱量，最終將其提供給房間的封閉空間。

熱力發動機的運行原理在 19 世紀上半葉就已經得到證實，但冰箱更幸運：事實證明，儲存食物的需求比家庭取暖更緊迫，尤其是在燃料沒有問題的情況下在那些日子裡取暖。

戰後歐洲第一次對熱泵產生了興趣，當時的廢墟和基本必需品的缺乏迫使人們尋找非標準的家庭供暖方式。但推動熱泵改進的最強大動力是 20 世紀 70 年代的能源危機。能源資源價格的急劇上漲使得使用低溫熱載體在經濟上有利可圖：水庫中的水、地熱、來自城市的熱廢水。

到那時，該行業已經為各種應用開發和生產了可靠且環保的系統：從個人別墅的低功率到建築群的強大供暖系統。

具有自動泵控制和管理系統的熱泵可在多種介質（空氣、水、土壤）下運行，現已上市。但是，如果在選擇熱泵功率或安裝供暖系統時出現錯誤，即使是最現代的技術也無法達到預期的效果。

為此，有必要了解決定熱泵高效運行的幾個關鍵特性。其中最重要的是“加熱係數”，即產生的熱能與消耗的電能之比。對於現代系統，它的範圍是 3.5 到 4。

細微差別從這裡開始。製造商為熱泵的最有利運行模式指明了該值，即。外部加熱介質與加熱迴路之間的最小溫差。例如，在 10 攝氏度的外部溫度（深度為 150 米的土壤）和 40 度的供暖迴路溫度（溫暖的地板）下，該係數實際上約為 4。但已經達到 60 度了下降到 2，在 80 度時它等於 1。 V 在這種情況下，使用傳統的電加熱器或鍋爐更容易和更便宜。

第二個主要問題是熱泵集熱器（排熱迴路）的計算。根據土壤的成分，排熱從沙管的 10 W/m 到濕粘土的 35 W/m 不等。這是在收集器水平放置的情況下。對於垂直儲層，必須了解層的地質組成，因為需要鑽深（100 m 以上）井或數十米深的井系統。

因此得出結論：如果沒有專業組織或公司的參與，他們將進行研究、制定項目並確定供暖系統的組成，這是根本不可能的。臥式收集器不需要鑽孔，但鋪設數百米的管道需要挖同樣數量的溝槽，深達 2.5 米，因此當工作完成時，您維護良好的區域看起來就像一個炸彈點。

安裝立式儲罐需要鑽探 10 米以上的深度，除了研究和設計工作外，還需要獲得各種組織的許可。今天，地球的底土是國家的財產，在官員面前，它可能成為比設備價格和熱泵引進工作更嚴重的障礙。

最後，估算熱泵運行的成本。對於供暖面積為200平方米的別墅，將需要一台容量約為18千瓦時熱能的熱泵。集熱管長約 400 米，樂觀的排熱率為 50 W/m。來自德國領先公司的具有這種能力的設備成本約為 6,000-7,000 歐元，具體取決於配置。鑽孔或挖掘工程 - 3000 歐元以內。加上項目，審批，加起來就是10000，這是判斷一個普通居民今天裝熱泵值不值，什麼時候能見效的一個標準。

對於新建場所的組織和企業，現在可以使用熱泵供暖。這樣的成本，在能源關稅持續上漲的背景下，可以在3-5年內收回。但對於國家已製定優惠關稅或補貼能源成本的人群，使用熱泵將長期無利可圖。