Для переноса тепловой энергии от менее прогретого элемента к более нагретому телу, с последующим увеличением температуры первого позволяет тепловой насос. С каждым годом эти устройства пользуются все большим спросом за счет простоты в использовании и значительной экономии. Тепловая энергия добывается из воздуха, грунтовых вод или почвы с последующим термодинамическим процессом, благодаря которому температура поднимается до требуемого уровня.
Содержание страницы
Тепловой насос для отопления дома
Любое тело, обладающее показателями температуры, превышающими нуль, имеет в своем распоряжении некий запас энергии, зависящий от его общей массы и удельной теплоемкости. Объемные водоемы и грунтовые воды имеют большую биомассу, которая способствует образованию внушительного запаса производимой энергии. Использование этого ресурса для реализации домашнего отопления никак не вредит экологии.
Тепловая энергия, получаемая с помощью охлаждения выбранного тела, высчитывается формулой Q = CM (T2-T1):
- Q — выступает в качестве полученного тепла;
- C — обозначает теплоемкость;
- M – это масса;
- T2-T1 – показывает разность температурного режима, в частности определяет точный процент охлаждения выбранного тела.
Принцип работы любого современного теплового насоса основывается именно на представленной формуле. Основной задачей устройства является грамотное использование источника тепловой энергии в качестве отопления требуемого помещения.
Принцип работы теплового насоса
Все устройства предназначены для работы в замкнутых сетях с циркулирующим хладагентом. Основной принцип работы теплового насоса можно разделить на несколько этапов:
- Происходит нагрев фреона, посредством поставляемого тепла от первого контура, скорость которого зависит от используемого источника. Постепенно поднимающаяся температура доводит фреон до закипания и переводит в газообразное состояние.
- Полученные компоненты всасываются компрессором, где начинается сжатие с последующим выделением необходимого количества тепла.
- Затем весь нагретый газ поступает в конденсатор, где температура хладагента постепенно падает, передавая производимое тепло в систему отопления дома. При конденсации фреон превращается в более жидкую субстанцию.
- В последствие эта смесь попадает на дроссельный клапан, где быстро понижается давление и температура фреона, после чего хладагент направляется в испарительную камеру для получения новой тепловой порции от естественного природного источника.
Таким образом, цикл постоянно повторяется, а управление тепловым насосом реализовано посредством терморегулятора. Когда температура достигает выставленного значения, он перекрывает подачу электричества на компрессор, прекращая работу всей системы, а потом снова включается при понижении параметров.
Классификация оборудования
Для наиболее эффективной работы теплового насоса, следует обращать внимание на коэффициент преобразования – это соотношение отдачи тепловой энергии к потреблению электрического источника. Данный показатель может изменяться в соответствии с разницей температурных режимов контуров на входе и выходе. Поэтому важно выбрать насос с подходящим видом передачи энергии.
Компрессионные
Основными элементами представленного вида выступают:
- компрессионный компонент преобразователя;
- камера конденсата;
- расширительный бачок;
- испарительная конструкция.
Работа основывается на принципе сжимания с последующим расширением и выделением тепла. Данная разновидность насосов проста в эксплуатации и эффективна в работе.
Абсорбционные
Современный класс, работающий на основании абсорбента, который значительно увеличивает эффективность передачи тепла в отапливаемые помещения.
По основному источнику получения тепла, принцип работы оборудования разделяется на:
- насосы геотермального класса, которые извлекают тепловую энергию из грунтовых вод и почвы;
- воздушные устройства используют атмосферные тела;
- вторичные, способные преобразовывать воздух, канализационные и водные отведения.
Так же разделение ведется по типу добываемого теплоносителя:
- воздух – воздух, теплоноситель извлекается из холодного воздушного потока путем его еще большего охлаждения и передачи в помещение полученной энергии;
- вода – вода, источниками получения энергии выступают грунтовые воды;
- вода – воздух, передача тепла реализуется из водяных скважин и посредством воздушной системы отопления;
- воздух – вода, атмосферное тепло передается на конечный контур отопления;
- грунт – вода, трубы прокладывают в земле, а циркулирующая в них вода вбирает в себя энергию почвы, которую потом передает посредством насоса.
Применение тепловых насосов для домашнего отопления выступает выгодным и эффективным решением, позволяющее сэкономить на организации коммуникационных удобств.