На викопне паливо припадає значна частина української енергетики. Втім, пріоритетом для України зараз є курс на енергонезалежність та кліматичну безпеку. Це означає, що найближчими роками зростатиме попит на децентралізовані рішення з використанням “зеленої” енергії. Бо, у порівнянні з генераторною “золотою лихоманкою”, автономні екологічні енергосистеми вже не здаються такими недоступними. 

Один з таких напрямків – використання теплових насосів (ТН) для опалення/охолодження приміщень у комбінації з ВДЕ-генерацією.

За даними Міжнародного енергетичного агентства, електричні теплові насоси зараз задовольняють лише 10% глобальної потреби в опаленні будівель. При цьому в агентстві підрахували, що їх поширення може скоротити глобальні викиди вуглекислого газу не менш як на 500 мільйонів метричних тонн до 2030 року.

“Українська енергетика” пропонує розглянути кілька практичних кейсів та ознайомитись з економікою використання систем “теплові насоси+сонячні станції” для енергозабезпечення різних будівель. 

 

Теплові насоси діють за принципом Карно

 

На початку ХІХ століття французький фізик Саді Карно, якого тепер називають “батьком термодинаміки”, сформулював оборотний круговий процес, в якому відбувається перетворення теплоти на роботу, або роботи на теплоту. 

За циклом Карно працюють теплові насоси (холодильники, кондиціонери), які зараз забезпечують людству високий рівень комфорту та, навіть, життя.

Теплові насоси використовують здебільшого відновлювані джерела енергії для опалення приміщень та нагріву води. Вони беруть теплову енергію з повітря, води чи землі, які своєю чергою отримують її від сонячної чи геотермальної енергії.

У залежності від зовнішнього джерела енергії визначають різні типи ТН. Наприклад, геотермальні теплові насоси типу “грунт-вода” використовують енергію землі, що надходить із вертикальних або горизонтальних свердловин. Насоси типу “вода-вода” використовують енергію підземних вод, водойм або стічних вод, а “повітря-повітря” – зовнішнє повітря.