Что такое тепловой насос и как он работает?
Тепловые насосы – современные энергоэффективные системы, применяемые для комплексного отопления, горячего водоснабжения и кондиционирования загородных домов и коттеджей.
Принцип работы теплового насоса заключается в переносе тепловой энергии от источника низкопотенциальной тепловой энергии с низкой температурой, например, земля, воздух, вода, к потребителю (теплоносителю) с более высокой температурой. По сути, тепловой насос - это слегка преобразованный холодильник. В обоих есть испаритель, компрессор,конденсатор и дросселирующее устройство. Цикл работы у холодильника и насоса абсолютно одинаков,разнятся только параметры настройки. Даже внешне, по размерам и форме, они поразительно похожи друг надруга. Холодильник работает, выкачивая тепло наружу. Тепловой насос работает по такому же принципу,только наоборот.
История
1852 г. — разработана концепция тепловых насосов (Уильям Томсон (Лорд Кельвин))
1855 г. — спроектирован и установлен первый тепловой насос (Петер Риттер фон Риттингер)
40-е годы 20 века — практическое применение тепловых насосов (Роберт Вебер). Начало экспериментов с морозильной камерой, во время которых исследователь случайно прикоснулся к горячей трубе на выходе камеры и понял, что тепло просто выбрасывается наружу. Изобретатель задумался над тем, как использовать это тепло, и решил поместить трубу в бойлер для нагрева воды. В результате Вебер обеспечил свою семью таким количеством горячей воды, которое они физически не могли использовать, при этом часть тепла от нагретой воды попадала в воздух.
Это подтолкнуло его к мысли, что от одного источника тепла можно нагревать и воду, и воздух одновременно, поэтому Вебер усовершенствовал свое изобретение и начал прогонять горячую воду через змеевик и с помощью небольшого вентилятора распространять тепло по дому с целью его отопления.
Вебер — автор идеи выкачивания тепла из земли. Он поместил в грунт медные трубы, по которым циркулировал фреон, который «собирал» тепло земли. Газ конденсировался, отдавал свое тепло в доме, и снова проходил через змеевик, чтобы подобрать следующую порцию тепла. Воздух приводился в движение с помощью вентилятора и распространялся по дому.
В 40-х годах прошлого века тепловой насос в Европе был признана благодаря своей чрезвычайной эффективности. Массовый интерес к проблемам энергосбережения возник в 70-х годах 20 века в период Арабского нефтяного эмбарго, даже не смотря на низкие цены на энергоносители.
Принцип работы теплового насоса
Окружающий нас мир насквозь пропитан энергией. И самый трескучий мороз располагает достаточным количеством тепла. Только по достижении абсолютного нуля (-273 °C), из окружающей среды больше невозможно извлечь энергию. Тепловые насосы для загородного дома, вне зависимости от времени года и погодных условий, извлекают из окружающей среды накопленную в ней солнечную энергию и нагревают ее до температуры, необходимой для отопления коттеджа. Этот принцип работает даже самой холодной зимой.
- Теплонасосная отопительная система включает систему источников тепла, непосредственно тепловой насос, а также распределительную и накопительную систему. Получение тепла из окружающей среды происходит в испарителе теплового насоса. Здесь используется способность жидкого хладагента к испарению даже при минусовых температурах и накоплению поглощенной при этом энергии.
- Компрессор всасывает перешедший в газообразное состояние хладагент и сжимает его. При этом сильно повышается давление и температура хладагента.
- Горячий хладагент поступает в конденсатор, представляющий собой теплообменник, в котором происходит передача полученного из окружающей среды тепла в отопительную систему.
- Перешедший после охлаждения в жидкое состояние хладагент вновь способен к поглощению тепла из окружающей среды, после того как посредством расширительного клапана будут снижены давление и температура. Таким образом, циркуляция в системе начинается сначала.
| 
