«Тепловой насос» – что это? Виды и принцип работы
Давайте разберемся, что такое «тепловой насос» и какие есть его разновидности.
Тарифы на газ и электроэнергию с каждым годом повышаются, тем самым увеличивая расходы на отопление и горячее водоснабжения жилья. Чтобы сэкономить на традиционных видах топлива, многие начинают переходить на альтернативные источники тепловой энергии, среди которых большой популярностью пользуется тепловой насос. Давайте разберемся, что же это за агрегат и какие есть разновидности теплонасоса.
Принцип работы
Тепловой насос – специальное устройство, которое работает за счет возобновляемых природных ресурсов (грунта, воды и воздуха) и обеспечивает теплом жилой дом без вреда для окружающей среды.
Принцип работы теплого насоса напоминает работу холодильного оборудования, которая основана на способности хладагента поглощать или отдавать тепло.
Любой теплонасос включает в себя 4 основных элемента: 2 теплообменника (испаритель и конденсатор), а также компрессор и расширительный клапан. В качестве рабочего тела выступает хладагент (фреон), который передает энергию источника теплоносителю.
Схематично работу теплого насоса можно разделить на 3 этапа.
- Хладагент, получив тепло от внешнего источника, поступает в жидком состоянии в испаритель, где под воздействием инертного газа жидкость испаряется.
- Затем пар перемещается в компрессор, где под воздействием высокого давления происходит его сжатие и нагревание. Именно для работы компрессора данная установка тратить электроэнергию.
- Разогретый до 60 и более градусов пар поступает в конденсатор, где происходит нагревание теплоносителя системы отопления. Отдав все тепло, фреон преобразуется в жидкость и через расширительный клапан перемещается к начальному теплообменнику.
Виды тепловых насосов
По типу передачи тепловой энергии различают:
- Компрессионные. Традиционный тип теплового насоса, функционирование которого осуществляется за счет сжатия пара, а работа механизма приводится в действие при помощи электроэнергии.
- Абсорбционные. Усовершенствованная модель теплонасоса, в котором рабочим телом выступает смесь рабочей жидкости и абсорбента, что увеличивает его эффективность. Такие установки также способны использовать генерируемое тепло в качестве источника энергии.
По источнику тепла:
- Геотермальные. Такое оборудование поглощает тепло, накопленное в земле и грунтовых водах. Контур отбора тепла располагается либо вертикально, либо горизонтально. В первом случае проводят бурение скважины до 100 м под специальные зонды (коллекторы). Во втором случае трубы коллектора укладывают в землю на глубину от 1,5 метра (ниже уровня промерзания земли) или на дно озера или пруда, где даже в зимний период температура находится в пределах 3-5 градусов.
- Воздушные. Тепловой насос работает по принципу кондиционера, когда тепловая энергия вбирается из воздушных масс окружающего пространства и далее преобразуется в тепло для отопления помещения.
По конструктивным особенностям и способу работы выделяют тепловые насосы:
- «воздух-воздух». Оборудование данного типа использует тепловую энергию атмосферы для нагревания воздуха в доме. Эффективность такого устройства зависит от климатических условий: в зимний период при минусовых температурах, как правило, используется дополнительный источник тепла.
- «воздух-вода». Данное устройство использует тепло окружающего воздуха для нагрева теплоносителя в водяной системе отопления.
- «вода-воздух». Вид геотермального теплового насоса, в котором грунтовые воды выступают в качестве источника тепла для воздушного отопления жилья. Для таких установок производят бурение скважин и установку зондов.
- «вода-вода». Такая установка забирает тепло, аккумулированное в грунтовых водах или природных водохранилищах, для нагрева теплоносителя в контуре отопления.
- «грунт-вода». Еще один вид геотермального теплонасоса. Тепло земли с температурой +5-10°C передается в теплообменник устройства, где оно используется для нагревания теплоносителя в водяной системе отопления
Вывод
В зависимости от типа устройства тепловой насос вполне может стать полноценным источником отопления жилья или работать совместно с иным отопительным оборудованием. Несмотря на высокую стоимость, это устройство быстро окупится: при потреблении 1 кВт электрической энергии можно получить до 5 кВт тепловой.
В компании «Прогреем» опытные специалисты помогут подобрать оптимальный отопительный аппарат, подходящий для вашего жилища. Звоните! Всегда рады помочь в выборе.