Пассивное охлаждение тепловым насосом или фрикулинг

Пассивное охлаждение тепловым насосом или фрикулинг

Достаточно часто летом возникает необходимость в кондиционировании помещений. О том, как эффективно и дешево охладить свое жилище без кондиционера, имея геотермальный тепловой насос, будет посвящена данная статья. Итак, тема статьи — пассивное охлаждение или фрикулинг.

А пока немного о стандартных способах охлаждения. Стандартный метод  охлаждения — это установка кондиционера или сплит системы. Что такое кондиционер? Кондиционер — это холодильная машина, которая перекачивает тепловую энергию из среды с низким потенциалом в среду с более высоким потенциалом. Проще говоря, он перекачивает тепло из комнаты с температурой 28 градусов С. на улицу, где температура 32 градусов С. Тепловой насос это тоже холодильная машина, только она заточена на выработку тепла. Но, тем не менее, тепловой насос может успешно, работая в реверс,  охлаждать помещения, причем делает он это более эффективно, чем простой кондиционер.  Ведь тепловому насосу требуется перекачивать тепловую энергию из дома с температурой 28 градусов С. в грунтовый контур, температура которого 10 градусов С.  И здесь возникает соблазн организовать этот переток тепловой энергии так, чтобы он проходил «самотеком». Вот такой метод охлаждения и называется фрикулинг или пассивное охлаждение.

Для реализации пассивного охлаждения дополнительно к существующей системе с тепловым насосом нам необходимо добавить теплообменник, через который будет проходить переток тепловой энергии из домовой системы отопления/охлаждения в грунтовые зонды, т.е. в гликолевую систему.  Пластинчатый теплообменник (ПТО) вполне справляется с данной задачей. Кроме этого нам требуется некий набор запорной арматуры для переброски потоков теплоносителя на ПТО, либо же минуя его. Это в самом простом варианте может быть набор кранов, или же   два 3- ходовых клапана с сервоприводами, один для системы отопления/охлаждения , а второй  для гликолевой системы. Теплоту в помещениях мы можем забирать одной из систем, используемых с тепловым насосом. Это может быть теплая стена (ТС), теплый пол (ТП) или же фенкойлы.  При охлаждении ТП и ТС необходимо  чтобы температура  теплоносителя не опускалась ниже точки росы , чтобы предотвратить появления конденсата.

Какова же цена реализации данной системы? Если вы тяжело переносите жару, и в любом случае задумываетесь об установке кондиционера, то цена установки самого простого и дешевого кондиционера на комнату 20-25 м2 будет сопоставима со стоимостью ПТО, используемого в пассивном охлаждении. А стоимость более продвинутого и чуть более мощного сплита сопоставима со стоимостью реализации всей системы пассивного охлаждения, конечно при условии , что у вас уже есть геотермальный тепловой насос или вы еще на этапе монтажа котельной с тепловым насосом. Соответственно охладить целый этаж или все здание с помощью сплит систем — задача достаточно дорогостоящая и поверьте цена такого решения вас неприятно удивит и в этом случае реализация пассивного охлаждения предпочтительна.

По энергозатратам,  пассивное охлаждение- это самый энергосберегающий вариант охлаждения. Сплит будет для охлаждения комнаты 20-25 м2 тратить примерно 700-800 Вт, а  у нас таких комнат может быть 3, может быть 5, т.е на охлаждение такого объема здания потребуется 4 кВт. Пассивное охлаждение реализуется работой 2 циркуляционных насосов, максимальное потребление каждого  можно принять 80 Вт. (данные взяты с конкретного действующего объекта). Таким образом , это 160 Вт потребления 2 циркуляционных насосов вместе, к этому необходимо добавить  40-50 ватт на каждый фэнкойл (при охлаждении фенкойлами). Итого вместе- это 0,4 Квт, на 5 средних комнат , т.е. в 10 раз меньше чем энергозатраты кондиционеров. Единственное, что нужно учесть, пассивное охлаждение не даст такого жесткого холода как кондиционер, а будет постепенно охлаждать помещения. Но может оно и к лучшему, наверное каждый второй пользователь кондиционера подхватывал какие то простудные заболевания от резкого охлаждения после уличной жары.

Итак подведем итог, пассивное охлаждение- это высокоэффективный и энергосберегающий способ охлаждения жилых помещений, зданий и промышленных объектов. Наиболее востребовано оно может быть на тех объектах, оборудованных геотермальными тепловыми насосами, где требуется длительная (сезонная) работа системы охлаждения здания. Тем не менее, даже в обычном коттедже пассивное охлаждение будет эффективно и дешево поддерживать комфортную температуру жилища в летний период, если этим озаботиться на этапе проектных работ и вложить в это необходимые финансовые средства.