Тепловой насос — что это? Виды тепловых насосов и принцип их работы

Тепловой насос для дома — устройство, позволяющее обогревать жилые помещения зимой, охлаждать летом, снабжать горячей водой круглый год.

Главные преимущества теплонасосов — возможность снизить расходы на отопление здания, горячее водоснабжение. Это немаловажно, если учесть постоянно растущие цены на коммунальные услуги. Подорожание электроэнергии и природного газа делает все более популярными альтернативные источники тепла.

Устройство и принцип действия теплового насоса

Принцип действия теплового насоса основан на обратном термодинамическом цикле: устройство поглощает тепло из окружающей среды (воздуха, воды, почвы) и с помощью фреона переносит его в систему отопления для нагрева теплоносителя, как правило, воды или водного раствора гликоля. Более того, данный агрегат способен не только нагревать, но и охлаждать теплоноситель, как следствие, его можно эксплуатировать не только зимой, но и летом — для охлаждения помещений. В обоих случаях электроприбор подключается к конечным устройствам системы кондиционирования — фанкойлам. Именно они нагревают или охлаждают воздух в офисах, комнатах, цехах и иных объектах, используя воду, доведенную тепловым насосом до заданной пользователем температуры.

Тепловой насос включает следующие обязательные элементы:

• испаритель;
• конденсатор;
• компрессор;
• терморегулирующий вентиль;
• датчики температуры и давления;
• запорную арматуру.

В ходе эксплуатации устройства выделяют три основных этапа:

Через теплообменник наружного блока пропускается наружный воздух (источник тепла может быть другим). Через трубки теплообменника, по которым циркулирует жидкий хладагент, ему передается тепловая энергия воздуха. В результате теплопередачи фреон закипает и переходит в газообразное агрегатное состояние. Фреоновый пар всасывается компрессором и сжимается им. В результате температура и давление хладагента резко возрастают. Перегретый пар (его температура достигает 60 °C и выше) нагнетается в конденсатор, где и нагревает теплоноситель (воду). Нагретая вода поступает в фанкойлы, радиаторы, систему отопления «водяной теплый пол». Отдав тепло, хладагент конденсируется и вновь переходит в жидкое агрегатное состояние. После этого с помощью электронного терморегулирующего вентиля фреон впрыскивается в теплообменник наружного блока.

Виды тепловых насосов

Существует несколько классификаций теплонасосов. По способу передачи тепловой энергии выделяют устройства:

• компрессионные, в которых происходит сжатие пара. Чтобы агрегат заработал, необходим внешний источник энергии;
• абсорбционного типа. Рабочим веществом служит жидкость, для более эффективной работы смешанная с абсорбентом. Для работы устройства достаточно энергии, вырабатываемой в ходе ее эксплуатации.

В зависимости от используемого источника тепла:

• воздушные. По принципу действия они напоминают кондиционеры: поглощают тепловую энергию из внешней среды и используют ее для обогрева объектов;
• водяные. В качестве источника тепловой энергии используется вода, например, из водоема или отработанная жидкость (пар), израсходованная для охлаждения технологического оборудования;
• геотермальные. Тепловая энергия «добывается» из выходящих на поверхность геотермальных источников или подземных вод.
• грунтовые. Источником тепловой энергии является грунт или горная порода. Водяные, геотермальные и грунтовые тепловые насосы предполагают установку горизонтальных или вертикальных коллекторов, накапливающих тепло даже при отрицательных температурах окружающей среды и передающих его для отопления объектов.

По способу работы:

• «воздух — вода». Тепловые насосы забирают тепло из окружающей среды и переносят его с помощью хладагента, чтобы нагреть воду;
• «воздух — воздух». Для обогрева помещения используется тепловая энергия атмосферы. Эффективность работы зависит от температуры окружающей среды. Зимой при температуре ниже нуля устройство обычно используется не как основной, а как дополнительный отопительный прибор;
• «вода— воздух». Для нагрева воздуха в здании применяются тепловые насосы, получающие тепловую энергию из геотермального источника или подземных вод;
• «вода — вода». Тепло, заключенное в грунтовых водах, посредством хладагента передается для нагрева воды в системе отопления;
• «грунт — вода». Тепло почвы и горных пород используется для нагрева воды в системе отопления. Перенос тепла от одной субстанции к другой осуществляется с помощью хладагента.

Тепловой насос является эффективным решением для обогрева дома и может использоваться как основное или дополнительное отопительное оборудование. Затраты на приобретение устройства быстро окупаются благодаря его высокой энергоэффективности. Потребляя 1 кВт электроэнергии, он «производит» до 5 кВт тепла.

Важно правильно подобрать тип и модель теплонасоса. За квалифицированной помощью обращайтесь к специалистам компании «ТИКА ПРО». Мы поможем подобрать отопительное оборудование для вашего дома по лучшей цене. Как показывает наш опыт, наиболее востребованным HVAC-оборудованием для обогрева дома являются выпускаемые компанией TICA инверторные тепловые насосы, укомплектованные двухроторными компрессорами. Активным спросом пользуются и инверторные теплонасосы со спиральными компрессорами. С полным ассортиментом тепловых насосов и иной климатической техники можно ознакомиться в каталоге эксклюзивного дистрибьютора TICA в Российской Федерации и странах СНГ — ООО «ТИКА ПРО».