Тепловые насосы для отопления представляют собой устройства, принцип действия которых — перенос тепловой энергии от её источника(окружающей среды) к потребителю посредством теплоносителя. Оба основных звена в этой цепи отличаются по температурным показателям — источник обладает более низким потенциалом температур, а у теплоносителя они заметно выше.
По аналогичному принципу функционируют всем известные холодильные установки или кондиционеры. Только в случае с тепловым насосом он не отбирает тепло, а, наоборот, передаёт его теплоносителю.
Виды тепловых насосов
Насосы делятся на виды в зависимости от типа используемого источника для получения тепловой энергии.
Воздушные агрегаты, которые осуществляют забор тепла из окружающего устройство воздуха. Устанавливаются на улице, позволяя отапливать небольшие жилые помещения в осенний и весенний период.
Геотермальные
Данные тепловые насосы используют природное тепло воды расположенной над или под землей или тепло самой земли.
- Использующие воду устройства — коллекторы таких насосов помещаются в близлежащий водоём ниже точки его промерзания. Применение этого устройства в частном доме является одним из самых доступных способов получения тепловой энергии.
- Использующие тепло грунта — коллекторы устройств располагаются в горизонтальной плоскости. Такое размещение проще в техническом выполнении (коллектор заглубляется всего на 1,2 метра).
- Использующие тепло горных недр — устройства, рассчитанные на работу с горными породами и подземными водами.
Устройства позволяют сэкономить полезную площадь участка, но заглубление скважин в некоторых случаях достигает 200 метров.
Помимо этого существует деление на системы замкнутого и открытого типа:
- открытый тип — использует воду из водоема в качестве теплообменника. Вода циркулирует по открытому типу, то есть после ее использования как теплообменной жидкости она возвращается в водоем. Допустимо при наличии большого объема воды, ее чистоты и разрешения экологического законодательства.
- замкнутый тип — делиться дополнительно на:
- горизонтальные — самые эффективные в условиях доступа к большим по площади земельных ресурсов (использующие тепло грунта). Размещаются в траншеях ниже уровня промерзания грунта (глубина залегания зависит от местности и ее принадлежности к тому или иному климатическому поясу).
- вертикальные — используются в случае ограниченного доступа к земельным ресурсам. Используются скважины до 200 метров в которые и монтируются теплообменники.
Принцип действия тепловых насосов
Систему отопления, включающую тепловой насос, можно считать классическим «умножителем тепла», который изучается в школьном курсе физики. Насос играет роль устройства, перекачивающего тепловую энергию из одного места (источника) в другое — отопление дома при этом происходит за счёт разницы температур.
ξ = Т2 / Т1 – Т2
где:
- ξ — холодильный коэффициент;
- Т1 — температура среды, получающей тепло, по шкале Кельвина;
- Т2 — температура охлаждаемой среды по шкале Кельвина.
Система может «отобрать» тепло у любого источника, температура которого выше абсолютного нуля (минус 273 градуса по Цельсию) — у земных недр, подземных источников, воздуха и даже у льда.
Принцип действия системы прост:
- Незамерзающая жидкость (теплообменник) циркулирует в коллекторах. размещённых вблизи источника тепла или непосредственно в нём (например, в воде).
- Насос системы регулярно забирает тепло, остужая незамерзающую жидкость примерно на 5 градусов.
- После чего отобранное тепло используется для подогрева теплоносителя отопительной системы.
- А незамерзающая жидкость в коллекторах восстанавливает прежнюю температуру, протекая через трубы, размещённые вне дома (в воде, в грунте, на воздухе).
- Затем она снова попадает в насос и отбор тепла повторяется.
Вся работа насоса зависит от компрессора. Именно он сжимает рассеянную тепловую энергию в носителе, придавая ему большую концентрацию (компактный объём) и температуру.
Помимо компрессора система теплового насоса состоит:
- из испарителя;
- капилляра;
- конденсатора;
- терморегулятора;
- и хладагента (газа, циркулирующего в насосной системе).
Воздушный насос
Насосы такого типа способны получить тепло с низким потенциалом (рассеянного типа) даже в морозы. В качестве хладагента в них используется фреон, обладающий низкими температурами кипения и испарения.
Наружный воздух нагнетается в камеру испарителя посредством насоса. Фреон нагревается и переходит в газообразное состояние. Затем газ попадает в компрессор, где сжимается — его температура растёт. После чего газ проникает в конденсатор, охлаждается и вновь становится жидким, перетекая в испаритель.
Обязательное условие для обеспечения эффективной работы — установка клапана дроссельного типа. Этот узел монтируется между конденсатором и испарителем. Дополнительно устанавливается автоматика, контролирующая весь процесс работы устройства.
тепловой насос отзывы реальных владельцев
тепловой насос из холодильника своими руками
тепловой насос для отопления дома своими руками из холодильника
