Тепловые насосы для отопления дома:принцип действия

Тепловые насосы – это одна из тех технологий, развитие которых ассоциируется с тем самым высокотехнологичным будущим, которое мы привыкли видеть в фантастических фильмах. Сегодня принцип тепловых насосов активно используется в работе кондиционеров и холодильников, но все большее распространение эта система получает и для отопления домов.

Если объяснить принципы работы этого механизма в двух словах, то это по сути «перекачка» тепла с улицы в дом. Это рациональное перераспределение тепла позволяет обеспечить дом отоплением, не затрачивая исчерпаемые природные ресурсы. Тепло, которое забирает тепловой насос, — это рассеянный солнечный свет.
Для лучшего понимания принципа работы теплового насоса можно привести пример с понятным всем охлаждением в холодильнике. Если поставить туда, например, кастрюлю с теплой едой, то холодильник для охлаждения забирает у этой кастрюли тепло, перенося его на свой радиатор. Естественно, радиатор в свою очередь тоже должен куда-то деть это тепло и он отдает его в окружающую среду, по сути, холодильник выступает тут в роли того же отопительного прибора. Принцип работы тепловых насосов аналогичен, только тепло они забирают из внешней окружающей среды, что позволяет им производить гораздо больше тепла внутри помещения.

Как источники тепловой энергии могут использоваться воздух, любые рядом находящиеся водоемы, почва и грунтовые воды, в ней пролегающие.

Если вы намерены реализовать систему отопления своего дома при помощи тепловых насосов, стоит сказать, что она будет состоять из трех частей.

Один из них – это собственно насос.
Насос состоит из нескольких основных частей, в их числе:

• испаритель;
• электрический компрессор;
• капилляр;
• конденсатор;
• хладагент;
• управляющее устройство, отвечающее за терморегуляцию.

Другой контур – это теплоноситель, который не будет замерзать зимой и при этом сможет собирать тепло из окружающей среды. Передавая собранное тепло испарителю, теплоноситель отдает примерно 5-6 градусов, которые переходят в хладагент. В результате происходящей реакции в хладагенте происходит закипание, и он меняет свое состояние на газообразное. А теплоноситель, отдав тепло, охлаждается и начинает по новой собирать тепло из внешней среды.

Газообразный хладагент переходит в компрессор, который работает на электричестве, где происходит его сжатие и повышение температуры. После этого нагретый газ переходит в конденсатор. Собственно, именно на этом этапе и происходит передача тепла в помещение. Передав тепло, хладагент остывает и возвращается в исходное состояние — жидкое. После завершения этого процесса он возвращается в испаритель и происходит полный повтор всего цикла. Именно таким образом и работает тепловой насос.

Виды насосов

Надо отметить, что среди тепловых насосов можно выделить несколько основных видов в зависимости от того, из какой среды они получают тепло:

• Вода-грунт (как видно из названия эти насосы используют для получения тепла почву и проходящие в ней грунтовые воды, а также близлежащие водоемы);
• Вода и вода (эти насосы используют в качестве источника тепла водоемы и скважины, система отопления является водяной);
• Воздух-вода (такие насосы действуют на воде, но система отопления воздушного типа);
• Воздух-воздух (насосы этой системы используют в качестве источника тепла тепло воздушных масс, система отопления в доме также воздушная).

Если вы сейчас думаете, что в случае оборудования дома тепловыми насосами вы получите бесплатное тепло, вы не совсем правы. Все-таки система, являясь достаточно эффективной, требует немалых затрат. Прежде всего, это, конечно, приобретение самого оборудования, которое не является дешевым. В процессе эксплуатации для работы насоса понадобится электричество (без электроэнергии не будут работать компрессор, насос и вентилятор). Хотя, конечно, расход электроэнергии в этом случае значительно ниже, чем в случае. когда дом отапливается при помощи электрического котла. Если привести нормы, мы увидим, что в случае применения теплового насоса одного киловатта энергии в час хватит на отопление дома в тридцать-пятьдесят квадратных метров. А это означает, что у этого оборудования отличная энергоэффективность.
Сегодня на рынке представлено очень большое число различных насосов, можно подобрать систему для отопления дома любой площади. Только помните, что в этом случае будет существенно отличаться не только цена самого оборудования, но и возрастут затраты на его установку.

Плюсы тепловых насосов

Эта система отопления, безусловно, обладает рядом серьезных преимуществ, о которых нельзя не упомянуть.
Прежде всего, конечно, это экономичность при высокой эффективности. Коэффициент полезного действия у этого приборы очень высок, а уровень экономии электроэнергии мы озвучили чуть выше.

Второй плюс в том, что использовать такой насос можно везде. Даже если нет электричества, насос можно подключить к дизельному двигателю. А рассеянное тепло есть в любой точке нашей планеты.

Защитники природы будут рады узнать, что эта система отопления очень экологична. Ведь в ней продуктов распада и горения, вредных выделений.

Очень удобно то, что такой насос можно применять как для процесса отопления, так и, при необходимости, для охлаждения помещения.

И наконец, упомянем о том, что тепловой насос очень безопасен в процессе своей эксплуатации. Позволяя полностью автоматизировать процесс отопления помещения, он не использует открытый огонь и не производит вредных испарений.