Рассказываем о том, как можно обогревать дом, используя бесплатную тепловую энергию лужайки перед вашим домом или даже воды из пруда.
В 1940-х годах изобретатель-энтузиаст Роберт Вебер прикоснулся к горячей трубе на выходе из морозильной камеры и задумался о том, что это тепло можно было бы использовать для подогрева воды. Он удлинил трубопроводы, которые отводят тепло из морозильника, и поместил их в контейнер с холодной водой.
Таким образом, ему удалось обеспечить свою семью горячей водой. Позже он осознал, что избыток тепла можно использовать и для обогрева своего дома. Для этого он стал пропускать нагретую воду по трубе через змеевик, за которым разместил вентилятор.
Таким образом, Вебер смог решить несколько задач одновременно: охлаждать продукты и использовать полученное тепло для подогрева воды и отопления. Однако одной морозильной камеры было недостаточно для обогрева всего дома, и тогда изобретатель придумал еще одну идею – собирать тепло из недр земли прямо перед его домом.
Вебер понимал, что на значительной глубине земля хранит накопленную солнечную энергию. Поэтому он вкопал в землю медные трубы, заполненные солевым раствором. Этого оказалось достаточно, чтобы повысить температуру труб на несколько градусов. Так Вебер впервые внедрил на практике устройство, получившее название тепловой насос. Старая угольная печь его семье больше не понадобилась.
Принцип работы
Главное отличие теплового насоса от традиционных способов отопления заключается в том, что энергия не тратится на прямой нагрев теплоносителя, а на перекачку и «умножение» тепла из окружающей среды.
Для передачи тепла здесь используется второй закон термодинамики, который гласит: тепло всегда передается от более нагретого тела к менее нагретому.
Задача теплового насоса – собрать природное тепло, усилить его и передать для дальнейшего использования в системе отопления и горячего водоснабжения вашего дома.
Проще всего понять, как функционирует тепловой насос, если представить себе обычный холодильник, только наоборот.
Современный тепловой насос состоит из трех независимых контуров:
- первый контур – незамерзающая жидкость для забора тепла из природных источников;
- второй контур – хладагент, жидкость, которая кипит и испаряется даже при отрицательных температурах;
- третий контур – замкнутая система отопления.
Трубопроводы с незамерзающим раствором, температура которого должна быть ниже тепла земли, воздуха или воды, подводятся к окружающей среде. Для этого перед домом бурят глубокую скважину и опускают внутрь трубопроводы в виде петли.
Если площадь земельного участка позволяет, можно укладывать трубы в виде горизонтального грунтового коллектора.