热泵：我们在寒冷中取暖

阻止我们使用废热为家庭供暖的原因是什么？以世界上广泛使用的热泵为例，考虑了在独联体国家实施热泵的困难。

为确保热泵的存在和有效工作，您不必走得太远。去厨房看看冰箱就够了。内部温度低于零度，背面的热热交换格栅标志着您的产品已成功提取热量。

热泵通常被称为反向制冷机。这个类比并不完全准确。冰箱和热泵的物理运行原理是相同的，它们仅在设计和用途上有所不同：冰箱从封闭空间中提取热量，并将其“扔”到环境中。相反，热泵从外部开放环境中提取低温热量，最终将其提供给房间的封闭空间。

热力发动机的运行原理在 19 世纪上半叶就已经得到证实，但冰箱更幸运：事实证明，储存食物的需求比取暖更紧迫，尤其是在燃料没有问题的情况下在那些日子里取暖。

战后欧洲第一次对热泵产生了兴趣，当时的废墟和基本必需品的缺乏迫使人们寻找非标准的家庭供暖方式。但推动热泵改进的最强大动力是 20 世纪 70 年代的能源危机。能源资源价格的急剧上涨使得使用低温热载体在经济上有利可图：水库中的水、地热、来自城市的热废水。

到那时，该行业已经为各种应用开发和生产了可靠且环保的系统：从个人别墅的低功率到建筑群的强大供暖系统。

具有自动泵控制和管理系统的热泵可在多种介质（空气、水、土壤）中运行，现已上市。但是，如果在选择热泵功率或安装供暖系统时出现错误，即使是最现代的技术也无法达到预期的效果。

为此，有必要了解决定热泵高效运行的几个关键特性。其中最重要的是“加热系数”，即产生的热能与消耗的电能之比。对于现代系统，它的范围是 3.5 到 4。

细微差别从这里开始。制造商为热泵的最有利运行模式指明了该值，即。外部加热介质与加热回路之间的最小温差。例如，在 10 摄氏度的外部温度（深度为 150 米的土壤）和 40 度的加热回路温度（温暖的地板）下，该系数实际上约为 4。但已经达到 60 度了下降到 2，在 80 度时它等于 1。 V 在这种情况下，使用传统的电加热器或锅炉更容易和更便宜。

第二个主要问题是热泵集热器（排热回路）的计算。根据土壤的成分，排热从沙管的 10 W/m 到湿粘土的 35 W/m 不等。这是在收集器水平放置的情况下。对于垂直储层，必须了解层的地质组成，因为需要钻深（100 m 以上）井或数十米深的井系统。

因此得出结论：如果没有专业组织或公司的参与，他们将进行研究、制定项目并确定供暖系统的组成，这是根本不可能的。卧式收集器不需要钻孔，但铺设数百米的管道需要挖掘相同数量的沟槽，深达 2.5 米，因此当工作完成时，您维护良好的区域看起来就像一个炸弹点。

安装立式储罐需要钻探 10 米以上的深度，除了研究和设计工作外，还需要获得各种组织的许可。今天，地球的底土是国家的财产，在官员面前，它可能成为比设备价格和热泵引进工作更严重的障碍。

最后，估算热泵运行的成本。对于供暖面积为200平方米的别墅，将需要一台容量约为18千瓦时热能的热泵。集热管长约 400 米，乐观的排热率为 50 W/m。来自德国领先公司的具有这种能力的设备成本约为 6,000-7,000 欧元，具体取决于配置。钻孔或挖掘工程 - 3000 欧元以内。加上项目，审批，加起来就是10000，这是判断一个普通居民今天装热泵值不值得，什么时候能见效的一个标准。

对于新建场所的组织和企业，现在可以使用热泵供暖。这样的成本，在能源关税持续上涨的背景下，可以在3-5年内收回。但对于国家已制定优惠关税或补贴能源成本的人群，使用热泵将长期无利可图。