Тепловой насос - это прибор для отопления и кондиционирования воздуха. Тепловой насос собирает тепло с улицы или из земли и направляет в дом.
Тепловой насос состоит из следующих элементов:
- компрессор, функционирующий от электросети;
- конденсатор;
- испаритель;
- терморегулятор;
- капилляр;
- рабочая среда или хладагент, зачастую фреон;
Принцип работы теплового насоса прост: за счёт механической работы либо других видов энергии он обеспечивает концентрацию тепла, ранее равномерно распределённого по некоторому объёму, в одной части этого объёма. В другой части образуется дефицит тепла, то есть холод.
Если работу теплового насоса разделить на этапы, то получится следующая схема:
- Незамерзающая жидкость движется по внешнему контуру отопительной системы, забирает тепло из окружающей среды и подает его к насосу
- В испарителе происходит передача энергии фреону, который закипает и переходит в газообразное состояние
- Компрессор сжимает газ. Это способствует повышению его температуры
- При попадании в теплообменник (радиаторы, систему «теплый пол») газ отдает теплоэнергию внутреннему контуру отопления, остывает, снова превращается в жидкость, а затем возвращается в испаритель. Так завершается рабочий цикл
- Далее процесс повторяется по такому же принципу
На данный момент часто используются два класса тепловых насосов: термоэлектрические на эффекте Пельтье и испарительные, которые, подразделяются на механические компрессорные и абсорбционные. А так же все чаще в качестве тепловых насосов используются вихревые трубы, в которых работает эффект Ранка.
Пределы эффективности тепловых насосов
Почему тепловые насосы зачастую не используются для обогрева? Причин несколько, помимо отсутствия традиции обогрева с помощью этой техники, есть и более объективные, основные из них— обмерзание теплоотборника и узкий диапазон температур для продуктивной работы. В вихревых установках проблем переохлаждения и обмерзания в основном нет. Они не используют изменение агрегатного состояния рабочего тела, а мощный поток воздуха выполняет функции системы «No Frost». Однако эффективность их намного меньше, чем у испарительных тепловых насосов.
