Тепловые насосы

Принципы работы теплового насоса

Если говорить детально о принципах работы теплового насоса, можно отметить следующее. Общая система отопления состоит из двух контуров, третьим контуром является сам тепловой насос, который, собственно, и интегрирован в эту систему. По внешней части контуров циркулирует незамерзающий теплоноситель, который забирает из окружающей среды тепло. Когда теплоноситель попадает в тепловой насос, он отдает специальному веществу, которое используется в цикле теплообмена, от 4 до 7 °C . Это вещество называется хладагент или проще говоря «кровь» холодильной установки, температура кипения которого составляет минус 10 °C . Вследствие этого хладагент закипает и переходит в газообразное состояние, а уже остывший теплоноситель во внешнем контуре продолжает циркулировать по той же схеме. Результат – поддержание температуры теплоносителя внешнего контура на нужном уровне.

Надо учесть, что функциональный контур насоса включает в себя следующие элементы: испаритель; компрессор (электрический); капилляр; конденсатор; хладагент; терморегулирующее управляющее устройство.

Когда хладагент закипает и переходит в газообразное состояние, он попадает в компрессор, который сжимает его до очень высокого давления. В итоге наблюдается повышение температуры хладагента, а это значит, что разгоряченный газ выполняет свою главную функцию – отдает тепло помещению или другому теплоносителю, который находится уже во внутреннем контуре общей системы отопления. Через некоторое время температура холодильного агента снижается и он переходит в жидкое состояние. Это позволяет пройти через капиллярный клапан, который и снижает давление хладагента до исходного. Вот и все! С этого момента начинается новый цикл преобразований.

Какими бывают тепловые насосы

Если с общим принципом работы теплового насоса теперь все понятно, пришло время разобраться в деталях. Итак. Когда речь идет о функционировании теплового насоса, подразумевается слаженная работа таких частей системы отопления: зонда, самого теплового насоса и жидкостной системы отопления.

1. Зонд - это ничто иное, как специальные трубы, задача которых – максимально эффективно собрать тепловую энергию и передать ее тепловому насосу. Эти трубы могут размещаться в грунте, в воде или даже на открытой территории возле дома. Все зависти от того, какой вид теплового насоса используется в каждом конкретном случае.

2. Тепловой насос. О нем вы уже узнали из предыдущей части статьи. Остается добавить, что они бывают таких видов:

• Грунт – вода. Благодаря тому, что температура грунта на глубине 5 – 7 метров не меняется на протяжении всего года (на территории Украины это +8 +12 градусов), этого вполне достаточно, чтобы создать весьма эффективную систему. В данном случае извлеченное из грунта тепло может служить и обогревом, и горячим водоснабжением в помещении. Проводником служит специальная незамерзающая жидкость.
• Грунт – воздух. Тепловая энергия, которая собирается из грунта служит дальнейшим обогревом помещений при помощи разогретого воздуха.
• Вода – вода. Источником энергии в данном случае служат грунтовые воды или вода определенного водоема. Принцип работы такого теплового насоса схож с тем, что работает на грунтовом контуре. Однако благодаря более высокой температуре теплоносителя в зимнее время работа теплового насоса «вода – вода» считается намного эффективней.
• Вода – воздух. В этом случае тепло извлекается из грунтовых вод или вод водоемов, а сам обогрев происходит при помощи воздушного отопления.
• Воздух – воздух. Такие тепловые насосы способны извлекать тепло даже из морозного воздуха. Даже если на улице минусовая температура, холодный воздух все равно имеет определенный тепловой запас. И этого вполне достаточно, чтобы отапливать помещение и поддерживать оптимальный температурный режим.
• Воздух – вода. В данном случае тепло, которое извлекается из атмосферного воздуха, может быть использовано и для отопления, и для горячего водоснабжения.

Система отопления

Это одна из самых главных частей сложного механизма теплового насоса. Ведь конечной целью использования всех тепловых насосов сводится к одному - передать полученное извне тепло нужному объекту. И эффективность ее передачи как раз и зависит от правильно настроенной системы непосредственной отдачи.

Подведем итоги

В чем достоинства?

Начнем с того, при работе тепловых насосов отсутствуют выбросы вредных веществ в атмосферу. Неоспоримым преимуществом является их экономичность. Чтобы передать общей системе отопления 1 кВт – ч энергии, тратится всего лишь 0,2-0,35 кВт - ч электроэнергии.

Функционирование теплового насоса не требует прокладывания газовых коммуникаций, а это значит, что владельцы такого агрегата могут не беспокоиться о поставках в страну органического топлива и его стоимости. Также обладателям теплонасосов можно забыть об изнурительной жаре в помещении летом и о невыносимом холоде в зимнее время. А все потому, что тепловые насосы без проблем переходят от режима кондиционирования к режиму отопления.

Умная система теплового насоса, не смотря на свою сложность, не требует дополнительного обслуживания или других поддерживающих манипуляциях. Необходимо лишь следовать рекомендациям, которые указаны в инструкции к пользованию. Самое главное – просчитать, какой источник энергии подойдет в каждом конкретном случае, остальное – дело техники.

Тепловой насос безопасен. А все потому, что при его работе ни одна деталь не способна нагреться до высоких температур и стать источником пожара. Поскольку система работы теплового насоса имеет замкнутый цикл, он является чрезвычайно надежным агрегатом, на работу которого не влияют вешние факторы.

Тепловой насос имеет внушительный срок службы. 20 – 30 лет - именно столько времени он способен качественно выполнять свои функции.

Среди прочих преимуществ является то, что тепловой насос достаточно компактен, эргономичен, работает тихо и не создает лишних шумов.