<<< На главную <<<

Тепловые насосы EcoCute

На рынке появляется все больше и больше бытовой техники, использующей тепловые насосы. В Японии приблизительно 30% общего энергопотребления расходуется на ГВС и обеспечивается в основном устройствами, сжигающими топливо. Для горячего водоснабжения, требующего больших температур, чем системы кондиционирования воздуха, были разработаны тепловые насосы с высокой эффективностью. Например, EcoCute – тепловой насос для ГВС, был разработан в 2001 году, использует СО2 как хладагент и имеет коэффициент преобразования свыше 3,0 (смотри фото). Он собирает тепло окружающего воздуха и использует его для согревания и подачи горячей воды.
EcoCute обеспечивает эффективность более чем 100% (36,9% (средняя эффективности выработки электроэнергии Японии) ? 3 = 110%), что немыслимо для устройств, сжигающих топливо. Через 5 лет после EcoCute, на рынке появилась новая модель с коэффициентом преобразования больше 4,9.
С точки зрения уменьшения выбросов, эмиссия углекислого газа тепловым насосом EcoCute на 800 кг меньше, чем традиционной системой ГВС. Это означает 60% сокращение выбросов СО2, связанных с горячим водоснабжением.
Ожидается, что в Японии тепловой насос EcoCute будет пользоваться все большей популярностью как бытовое устройство, которое на сегодняшний день наиболее эффективно сокращает выбросы СО2. Причиной такого успеха EcoCute является его способность только с помощью теплового насоса нагревать воду до температуры 90 °C даже при отрицательной температуре окружающей среды.
Эффективность хладагента обычных тепловых насосов при температуре ниже нуля резко падает. Чтобы компенсировать этот недостаток в очень холодных регионах используется геотермальное тепло, температура которого не падает ниже 0 °C даже зимой. Однако тепловой насос EcoCute может работать при температуре до -20 °C. Это означает то, что тепловые насосы теперь могут работать в холодном климате, где их использование ранее было невозможным.
Надежды на EcoCute особенно высоки в коммерческом и жилом секторах. В этих секторах расход энергии на ГВС необходимо снизить. Традиционное ГВС обходиться в сумму около 45 долларов в месяц, тогда как использование теплового насоса для обеспечения ГВС будет стоить меньше 9 долларов в месяц. При этом EcoCute показывает отличную эффективность, использует электроэнергию во внепиковые часы и может рассматриваться как очень привлекательная опция для бытового использования. Тепловой насос использует окружающее тепло вместо топлива, следовательно, эксплуатация кондиционеров, стиральных машин и сушилок, использующих технологию теплового насоса, будет обходиться дешевле.

Использование теплового насоса в городских условиях

В городском строительстве также начинают использоваться тепловые насосы. Уменьшая нагрузку на электросеть в дневное время, большие здания потребляют внепиковое электричество для сохранения и последующего использования в дневное время энергии в виде холодной воды, льда или горячей воды в подземных резервуарах. Для этой цели тепловые насосы в настоящее время часто используются в сочетании с теплоаккумуляционным электроотоплением.
В 2001 году в Японии открылся Harumi IslandTriton Square, высотный офисножилой комплекс, где централизованное тепло холодоснабжение (ЦТХС)обеспечивается оборудованием, которое использует тепловые насосы в сочетании с энерго аккумулирующей системой. Это оборудование показывает высокую энерго-эффективность и превосходит по этому показателю оборудование, установленное на 150 подобных объектах, разбросанных по всей Японии, причем выбросы СО2 этим оборудованием на 61 % меньше, чем обычными установками отопления и охлаждения в Японии. К тому же, в самом квартале Harumi Island Triton Square СО2 не генерируется.
Так что же произойдет, если тепловые насосы будут применяться для кондиционирования воздуха и ГВС в жилом и коммерческом секторе?
В настоящее время, в Японии жилой и коммерческий сектор несет ответственность за выброс 150 миллионов тонн СО2 в год. Если в этих секторах начнут использовать тепловые насосы, то выбросы СО2 сократятся на 54,2 миллионов тонн в жилом секторе и на 44,3 тонны в коммерческом, то есть в целом выбросы уменьшатся на 98,5 миллионов тонн.

Производство горячего и холодного воздуха

Последние годы в Европе, где наблюдаются высокие температуры летом, устанавливалось все больше и больше кондиционеров, тогда как в Японии, где климатические условия требуют и охлаждения, и отопления, для каждой из этих целей раньше использовались разные устройства.
С появлением тепловых насосов, способных обеспечить и согревание, и охлаждение, ситуация изменилась и эти устройства становятся основой для создания кондиционеров воздуха. Тепловые насосы не только поддерживают комфортные условия в помещении, но и сокращают количество ископаемого топлива, необходимого для отопления.
Такая тенденция ожидается в Европе, Бразилии, России, Индии, Китае и других странах с холодным климатом, где с развитием экономики предвидится увеличение количества кондиционеров. Мы создали модель для оценки потенциала уменьшения выбросов СО2 при использовании тепловых насосов во Франции и Китае, и за основу приняли эффект от использования тепловых насосов в Японии. Результаты показали, что электропотребление во Франции останется прежним, а выбросы СО2 снизятся с 91 миллионов тонн до 10 миллионов тон, тогда как в Китае выбросы СО2 снизятся с 500 миллионов тонн до 300 миллионов тонн. Существует настоятельная необходимость в принятии мер по энергосбережению, в частности в тех странах, где имеет место значительный экономический рост.
Учитывая тот факт, что экономический рост напрямую связан с решением энергетических проблем, Японии следует повлиять на мировое сообщество и поддержать установку высокоэффективных тепловых насосов при строительстве офисных зданий и жилых домов в этих странах. Установленный тепловой насос прослужит как минимум 10 лет, и вряд ли за это время появятся новые энергоэффективные технологии. В 2005 году, впервые за пределами Японии, тепловой насос EcoCute как отопительное устройство был установлен в шведских домах. Было установлено всего 3000 блоков.

Яндекс.Метрика