Теплові насоси: принцип роботи і характеристика

Тепловий насос - це прилад, який може поєднувати в собі такі, здавалося б, несумісні деталі, як опалювальний котел, кондиціонер і джерело гарячого водопостачання. Головна відмінність даного пристрою полягає в тому, що він може використовувати поновлювану низькотемпературну енергію на потреби нагріву води та опалення. При цьому велика частина потужності, яку він виробляє (до 80%), практично «викачується» із зовнішнього середовища за допомогою енергії променів сонця. Який мають теплові насоси принцип роботи - дізнаєтеся з нашої сьогоднішньої статті.

Коротко про нюанси

На науковому мовою таке поняття як «тепловий насос» має на увазі парокомпрессионной установку, яка служить для транспортування тепла від низькотемпературного джерела до високопотенційний. Іншими словами, він переносить енергію з холодного об'єкта до гарячого. Який має тепловий насос принцип роботи? Алгоритм їх дії, а саме передача тепла, здійснюється за рахунок виникнення конденсату і подальшого випаровування речовин, які циркулюють по замкнутому колу (див. Малюнок № 2). На все це переміщення механізм застосовує невелику частину електричної енергії, при цьому потужність пристрою досить велика, незважаючи на мале споживання струму.

Теплові насоси: принцип роботи

А тепер давайте розглянемо алгоритм дії даного інструменту. Побудований весь цей процес на циклі Карно, який полягає в наступних етапах. Спочатку в компресорі теплового насоса газоподібний холодоагент стискується, внаслідок чого відбувається нагрів в контурі водопостачання. Після цього під високим тиском у спеціальний теплообмінник-конденсатор приходить рідину, де далі вона починається охолоджуватися і утворювати конденсат. При цьому корисне тепло віддається безпосередньо в систему опалення.

Далі газ проходить через розширювальний вентиль. Там він розширюється, тому рівень тиску в системі знову знижується, причому дане значення зменшується разом з температурою рідини в системі. Як правило, при надходженні газу в вентиль вода охолоджується до температури, нижче навколишнього середовища. Після цього газоподібний холодоагент проходить в теплообмінник, де, випаровуючись, забирає тепло від грунту. І оскільки теплові насоси принцип роботи мають замкнутий, на наступному етапі даний газ надходить назад в компресор. Таким чином, алгоритм роботи даного пристрою практично не відрізняється від дії звичайного побутового кондиціонера.

Слід зазначити ...

У ході статті в підзаголовку «Теплові насоси: принцип роботи» ми згадали слово «грунт», від якого холодоагент забирає тепло. Тут необхідно зазначити, що це не єдиний фактор, від якого залежить дія теплового насоса. При зміні значень температури і тиску система також задіє такі джерела, як повітря і воду. Ось такий має тепловий насос принцип роботи. Ціна, до речі, на такі пристрої становить від 35 до 250 тисяч рублів.