Що таке тепловий насос?
Тепловий насос - це сучасний і високотехнологічний прилад для опалення та кондиціювання повітря. Тепловий насос збирає тепло з вулиці або з землі і направляє в будинок. Принцип роботи теплового насоса заснований на всеізвестном циклі Карно.
- тепловий насос грунт-вода (або розсіл-вода, використання грунтового зонда);
- тепловий насос вода-вода (відкрита систма, використання водяної свердловини);
- тепловий насос вода-повітря (використання зондів або свердловини + повітряна система опалення);
- тепловий насос повітря-повітря.
- конденсатор;
- капіляр;
- випарник;
- Компресор. працює від електричної мережі.
- Терморегулятор, який управляє пристроєм;
- Холодоагент, що циркулює в системі газ з певними фізичними властивостями і характеристиками.
Холодоагент під високим тиском через капілярний отвір потрапляє в випарник, де за рахунок різкого зменшення тиску відбувається процес випаровування. При цьому холодоагент відбирає тепло у внутрішніх стінок випарника, а випарник в свою чергу забирає тепло у земляного або водяного контуру, за рахунок чого він постійно охолоджується. Компресор вбирає холодоагент з випарника, стискає його, за рахунок чого температура холодоагенту різко підвищується і виштовхує в конденсатор. Крім цього, в конденсаторі, нагрітий у результаті стиску холодоагент віддає тепло (температура порядку 85-125 градусів Цельсія) опалювальному контуру і переходить в рідкий стан. Процес повторюється постійно. Коли температура в будинку досягає необхідного рівня, електричний ланцюг розривається терморегулятором і тепловий насос перестає працювати. Коли температура в системі опалення падає, терморегулятор знову запускає тепловий насос. Таким чином холодоагент в тепловому насосі здійснює зворотний цикл Карно.
Як ми бачимо, теплові насоси перекачують розсіювання теплову енергію землі, води або навіть повітря у відносно високопотенційне тепло для опалення об'єкта. Приблизно 75% опалювальної енергії можна зібрати безкоштовно із природи: ґрунту, води, повітря і тільки 25% енергії необхідно затратити для роботи самого теплового насоса. Іншими словами, власники теплових насосів заощаджують 3/4 коштів, які він би регулярно витрачав на дизпаливо, газ чи електроенергію для традиційного опалення. Попросту кажучи, тепловий насос за допомогою теплообмінників збирає теплову енергію із землі (води, повітря) і «переносить» її в приміщення.
Теплові насоси здатні не тільки опалювати приміщення, але і забезпечувати гаряче водопостачання, а також здійснювати кондиціювання повітря. Але при цьому в теплових насосах повинен бути реверсивний клапан, саме він дозволяє тепловому насосу працювати в зворотному режимі.
Переваги теплових насосів
- Економічність. Тепловий насос використовує введену в нього енергію на голову ефективніше будь-яких котлів, що спалюють паливо. Величина ККД у нього багато більше одиниці. Між собою теплові насоси порівнюють по особливій величині - коефіцієнту перетворення тепла (Кпт), серед інших його назв зустрічаються коефіцієнти трансформації тепла, потужності, перетворення температур. Він показує відношення одержуваного тепла до витраченої енергії. Наприклад, Кпт = 4,5 означає, що, підвівши до машини 1 кВт, на виході ми отримаємо 4,5 кВт теплової потужності, тобто 3,5 кВт природа пропонує нам безоплатно;
- Повсюдність застосування. Джерело розсіяного тепла можна виявити в будь-якому куточку планети. Земля і повітря знайдуться і на самій занедбаній ділянці, далеко від газових магістралей і ліній електропередач - скрізь цей агрегат роздобуде для себе "їжу", щоб безперебійно опалювати ваш будинок, не залежачи від примх погоди, постачальників дизельного палива або падіння тиску газу в мережі. Навіть відсутність потрібних 2-3 кВт електричної потужності не перешкода. Для приводу компресора в деяких моделях використовують дизельні або бензинові двигуни;
- Екологічність. Тепловий насос не тільки економить гроші, але і збереже здоров'я мешканцям будинку і їхнім спадкоємцям. Агрегат не спалює паливо, значить, не утворюються шкідливі окисли типу CO, СO2, NOх, SO2. PbO2. Тому навколо будинку на ґрунті немає слідів сірчаної, азотистої, фосфорної кислот і бензольних з'єднань. Та й для планети застосування теплових насосів - благо. Адже за великим рахунком, на ТЕЦ скорочується витрата палива на виробництво електрики. Застосовувані ж у теплових насосах фреони не містять хлоруглеродов і озонобезпечні;
- Універсальність. Теплові насоси мають властивість оборотності (реверсивності). Він "уміє" відбирати тепло з повітря будинку, охолоджуючи його. Влітку надлишкову енергію іноді відводять на підігрів басейну;
- Безпека. Ці агрегати практично вибухо- і пожежобезпечні. Немає палива, немає відкритого вогню, небезпечних газів або сумішей. Вибухати тут просто нема чому, не можна також учадіти або отруїтися. Жодна деталь не нагрівається до температур, здатних викликати займання горючих матеріалів. Зупинки агрегату не призводять до його поломок або замерзання рідин. По суті, тепловий насос небезпечний не більш ніж будь-який побутовий прилад.
- По-перше, тепловий насос виправдовує себе тільки в добре утепленому будинку, тобто з тепловтратами не більше 100 Вт / м2. Чим тепліше будинок, тим більше вигода. Як ви розумієте, опалювати вулицю, збираючи на ній же крихти тепла, - заняття дурне;
- По-друге, чим більше різниця температур теплоносіїв у вхідному і вихідному контурах, тим менше коефіцієнт перетворення тепла (Кпт), тобто менше економія електроенергії. Тому вигідніше підключення агрегату до низькотемпературних систем опалення. Перш за все, мається на увазі обігрів від водяних підлог або теплим повітрям, так як в цих випадках теплоносій по медичним вимогам не повинен бути гаряче 35 ° С.