Масове використання теплових насосів для опалення та кондиціонування повітря в будинку – явище відносно нове, хоча подібна концепція була розроблена ще в 19 столітті.

Інтерес до даних високотехнологічним пристроїв зараз відроджується через зростаючих цін на енергоносії та скорочення природних запасів палива. Кількість теплових насосів , встановлених і функціонують у будинках по всьому світу, обчислюється мільйонами. Цей показник продовжує збільшуватися, так як існує гостра необхідність енерго - і ресурсозбереження.

Що таке тепловий насос

Найбільш близький аналог теплового насоса – це кондиціонер з функцією обігріву. Це пристрій успішно вирішує теплотехнічні проблеми: забезпечує будинок гарячою водою, теплом взимку і прохолодою – в літній сезон.

Причому енергія для вирішення поставлених завдань береться в прямому сенсі з повітря – це твердження справедливо для аэротермальной різновиди. Відбір тепла може також проводитися від землі, ґрунтових вод, озер та інших водойм, так як вони накопичують енергію.

Тепловою енергією володіють об'єкти з температурою вище абсолютного нуля – фактично, всі оточуючі нас предмети.

Незважаючи на те, що температура джерел досить низька, перетворюючі пристрої можуть працювати з високим коефіцієнтом трансформації – тобто, дуже ефективно.

Будова і принцип дії

Найпростіше пояснення принципу дії теплонасосу – це ніби холодильник навпаки.

Пристрій і принцип действияОснова пристрою – фреоновий компресор, підвищує тиск. Крім того, в систему входить випарник, трубопровід і інші елементи – в залежності від використовуваної різновиди.

Тепловой насос знімає тепло у джерела – грунту, води, повітря, і по трубопроводах переносить в систему опалення будинку. Для його функціонування потрібна електрика – тому пристрій називається компресійним.

Розглянемо більш детально принцип роботи на прикладі геотермального теплового насоса .

Процес виробництва тепла

Незамерзаюча рідина, що тече по трубах, які прокладені в землі, віддає тепло насоса, і охолоджується до 5 градусів. Потім рідина знову проходить по трубах у грунті, збираючи низькопотенційну енергію і відновлюючи температуру – і повертається до випарника насоса nibe.

В закритому контурі звертається фреон – як відомо, ця речовина має низьку температуру кипіння. У випарнику тепло від незамерзаючої рідини передається фреону, внаслідок чого він закипає, звертаючись в пар. Далі пара потрапляє в компресор, який завдяки електричної енергії стискає цей пар.

Таким чином, підвищується тиск, і температура газоподібного речовини зростає. Після цього пара потрапляє в теплообмінник, де тепло передається опалювальній системі. Газоподібна речовина охолоджується, відбувається його перехід у рідкий стан. Після того, як тиск фреону впаде і температура повернеться до початкової, цикл повторюється.

Передана енергія може використовуватися не тільки системою опалення, але і для підігріву гарячої води.

Для охолодження енергія забирається в будинку і передається в грунт – відбувається зворотний процес.