Вы когда-нибудь задумывались, как работает Ваш холодильник? Система забирает излишнее тепло изнутри холодильника и отдает его внутрь комнаты, оставляя в самом холодильнике только холодный воздух. По такому же принципу работает и тепловой насос. Только у него 80% тепловой энергии забирается из воздуха, почвы или грунтовых вод, преобразуется и передается внутрь дома в гораздо большем объеме.
Такая система была изобретена еще в 19-е веке ученым Кельвином и получила название умножитель тепла. А в 1980-е годы в Нью-Йорке тепловым насосом было оборудовано первое масштабное сооружение - небоскреб Empire State Building. Последние 20 лет данная технология активно внедряется и в России.
Принцип работы теплового насоса можно разделить на 3 этапа.
1) Получение тепловой энергии из источника тепла. Что произойдет с металлической палочкой, если ее опустить, например, в теплую воду? Она нагреется, то есть заберет часть тепловой энергии. В грунтовых водах, земле, воздухе есть тепло, которое более холодное тело может забрать себе и передать его дальше. Об этом далее.
2) Увеличить полученную температуру в несколько раз. Законы физики так устроены, что при изменении физического состояния из жидкого в газообразное, газ поглощает тепло. Именно поэтому испарение из горлышка вскипевшего чайника обжигает руку. В тепловом насосе данный процесс происходит в испарителе (см. рисунок ниже). А при сжатии газа в компрессоре, газ конденсируется и выделяет много тепловой энергии. Для большего эффекта используется вещество – хладаген, который при сжатии способен дать тепла в 10 раз больше изначальной температуры.
3) Передать теплоносителю. В конденсаторе теплоноситель (жидкость или воздух) нагревается и передает тепло протекая по трубам, радиаторам, теплым полам внутрь помещений, а так же может использоваться для нагрева воды (ГВС).
Интересно
В функционале некоторых тепловых насосов предусмотрена возможность пассивного охлаждения, что позволит не устанавливать в Вашем доме кондиционер в летний период. Тепловой насос будет выполнять функцию охлаждения помещений, забирая тепло из нагретых помещений (охлаждая их) и передавать это тепло за пределы дома (в случае с геотермальным ТН - прогреваются скважины) по рассмотренной выше схеме. У некоторых моделей данный функционал предусмотрен базовой сборкой, но для некоторых моделей необходимо будет установить дополнительный модуль.