3.4 Опалювальні системи з тн, що використовують тепло сонячної радіації

Одна з нових, економічних систем опалювання – абсорбційна система, що поглинає тепло сонця, повітря, атмосферних осадків. За допомогою теплонасосної установки це тепло передається в систему опалювання будівлі. Звичайно такі системи обладнуються сонячними колекторами, розташованими на південному скатові даху будівлі, на плоских дахах гаражів. Застосовуються теплові насоси типів: вода-вода, розсіл-вода, повітря-вода. Сонячний колектор складається з спеціальних абсорбуючих пластин або труб, число яких залежить від теплообміну будівель.

У системах опалювання, що використовують тепло Сонця, може бути передбачений бак-акумулятор гарячої води. Нагріта в колекторах вода поступає в бак-акумулятор і випарник водо-водяного теплового насоса. Такі опалювальні системи можуть мати друге джерело тепла: електронагрівач або котел (фірма ФРН "Buderus"), який включається при пікових навантаженнях. За даними Франції, система з сонячним колектором і котлом дозволяє зекономити 50% рідкого палива.

3.5 Опалювальні системи на базі тн з приводом від газового або дизельного двигуна

Паливна криза на Заході примусила по-новому розглянути проблему використання дизельного палива, зрідженого газу для опалювання. Протягом багатьох років мільйони тонн дизельного палива використовувалися в котлах для опалювання одноквартирних будинків. Один з шляхів раціонального використання палива – застосування дизельного або газового двигуна як приводу для теплового насоса. За допомогою теплового насоса з приводом від газового двигуна можна зекономити приблизно 40% газового палива в порівнянні з прямим спаленням газів в теплогенераторі.

За допомогою теплових насосів з приводом від дизеля вода може бути нагріта до 90°С, а в теплових насосах новітніх конструкцій з газовим двигуном до 114°С.

Основні переваги ТН, що приводяться від ДВЗ:

- підвищений умовний ККД;

- можливість кількісного регулювання теплопродуктивності зміною кількості палива, що спалюється або співвідношення кількостей палива і повітря;

- отримання теплоносія з високою температурою;

- зручність застосування в місцевостях, віддалених від центрів електропостачання, а також на порівняно малих по тепловій потужності об'єктах.

Основні недоліки:

- забруднення продуктами згоряння палива навколишнього середовища;

- підвищений рівень шуму;

- порівняльна складність установок і дещо великі витрати на обслуговування.

Перспективні ТН з двигуном зовнішнього згоряння (двигун Стірлінга).

Основні переваги сучасних двигунів Стірлінга:

- високий ККД, що досягається внаслідок регенерації тепла;

- порівняльне мале забруднення навколишнього середовища;

- можливість спалення у зовнішній камері будь-якого твердого, рідкого або газоподібного палива;

- малошумна робота завдяки відсутності вибухового згоряння;

- економічність роботи, що характеризується порівняно малою питомою витратою палива, що наближається до питомої витрати палива двигуном Дизеля;

- мала потреба в мастилі;

- добрі регулювальні характеристики.

Основні недоліки: порівняно великі габарити, маса і висока вартість, викликані в основному великим питомим об'ємом робочого газу і високим робочим тиском.

У місті Вельдховене (Нідерланди) експериментальний житловий будинок був обладнаний тепловим насосом "вода-вода" з приводом від одноциліндрового двигуна Стірлінга потужністю 5 кВт, в камері згоряння якого спалюють природний газ. Двигун заповнений гелієм. Через його систему охолоджування і через газо-водяний теплообмінник пропускається вода з системи опалювання; через випарник теплового насоса ґрунтова вода, що служить джерелом тепла низького потенціалу. При випробуваннях встановили, що в систему опалювання поступає 25% тепла від перетворення механічної енергії; 55% - від охолоджування двигуна і газів, що відходять, і 60% - від ґрунтової води. Таким чином, умовний ККД теплового насоса становить 140%.

Опалювальні системи на базі теплових насосів з приводом від газового двигуна або дизеля частіше за все – водяні. Системи можуть бути комбіновані і мати котел-утилізатор, водогрійний котел, бак-акумулятор гарячої води.