1.10. Теплові насоси
Тепловий насос - це універсальний пристрій, що поєднує у собі опалювальний котел, джерело гарячого водопостачання і кондиціонер.
Основна відмінність від усіх інших джерел тепла полягає у винятковій можливості використовувати поновлювану низькотемпературну енергію навколишнього середовища для потреб опалення і нагрівання води. Їх називають "тепловими насосами", оскільки вони ніби дозволяють "перекачувати" тепло з низькотемпературного джерела у високотемпературне.
На перший погляд, така передача тепла неможлива, тому що ми звикли, що у природі тепло поширюється тільки від більш нагрітого тіла до менш нагрітого. Виходить, що тепловий насос - це технічне чудо, але з ними знайома навіть дитина : домашній холодильник - це теж тепловий насос. Він відкачує тепло з морозильної камери і віддає його трубчастій решітці - радіатору на задній стінці холодильника, від цього вона стає теплою і навіть гарячою. Охолоджуючи морозильну камеру, холодильник зігріває кімнату, в якій він установлений, тобто при холодній погоді домашній холодильник є додатковим джерелом тепла. Якщо ж морозильну камеру занурити у річку, наприклад, то холодильник почне охолоджувати воду. Відбувається "диво" - у радіаторі починає виділятися теплової енергії більше, ніж електричний мотор споживає від розетки. Може здатися, що ККД пристрою стає більше ніж 100%! Насправді ж, закон збереження енергії не порушується. До енергії, вкладеної двигуном компресора у систему (вкінці у радіатор), додається теплова енергія, що вбирається морозильною камерою з вод ріки, що її зігріває, не даючи замерзнути. Система холодильника починає "перекачувати" тепло з ріки у радіатор. Тобто, переносить енергію від низкопотенційного джерела до високопотенційного. Так холодильник, що призначався для охолодження продуктів у морозильній камері, перетворюється у тепловий насос, що зігріває кімнату теплом ріки, навіть коли вона вкрита льодом. Енергію також можна "викачати" з ґрунтових вод, навколишнього чи видаленого із приміщення повітря. Ефективність роботи цієї схеми характеризується коефіцієнтом перетворення тепла, що являє собою відношення кількості енергії виробленої теплонасосом до кількості енергії, споживаної для переносу тепла. При виробництві тепла 80 % енергії теплонасос одержує з навколишнього середовища.Таким чином, при використанні теплового насоса ми платимо тільки за ті 20% енергії, що необхідні для роботи компресора. Інша енергія дістається нам безкоштовно.
1.11. Сонячні колектори
Сонячний колектор - установка для прямого перетворення енергії Сонця в теплову енергію. Принципи сонячного опалення відомі протягом тисячоліть - люди нагрівали воду за допомогою Сонця до того, як викопне паливо зайняло лідируюче місце в світовій енергетиці. Сонячний колектор - найбільш відоме пристосування, що безпосередньо використовує енергію Сонця, вони були розроблені близько двохсот років тому. Найвідоміший з них - плоский колектор - був виготовлений в 1767 році швейцарським ученим на ім'я Горацій де Соссюр. Пізніше їм скористався для приготування їжі сер Джон Гершель під час своєї експедиції до Південної Африки в 30-х роках ХIX століття.
Переваги використання сонячної енергії:
Економія традиційних видів енергії;
Доступність круглий рік;
Безпека для навколишнього середовища;
Незалежність від підвищення цін на енергоносії;
Додаткове безкоштовне джерело тепла у вашій опалювальній системі.