Пришла пора ознакомится с устройством теплового насоса (ТН). А оно достаточно несложное. Основные компоненты в ТН это компрессор, два теплообменника и расширительный клапан или дроссель. Все компоненты соединены последовательно между собой трубопроводом в одну петлю. В этой петле циркулирует так называемый хладагент - вещество последовательно переходящее из жидкого состояния в газовое.
Может быть вы заметили когда накачивали ручным насосом мячь или велосипедное колесо, как нагревается сам насос. Здесь проявился закон физики - чем выше давление газа (в нашем случае воздух) тем выше его температура. И наоборот - с понижением давления газ теряет температуру. В ТН газ - это специальный хладагент, в народе его именуют фреоном, а по настоящему этот газ представляет смесь гидрофлороуглеродов. Особенность такого газа в том, что он начинает испарятся из жидкого состояния в газ при очень низких температурах, примерно - 40 градусов по Цельсию (температура закипания варирует в зависимости от типа хладагента).
Итак, газ в компрессоре сильно сжимается при этом температура его может достигнуть до 110...120 градусов (эта цифра ориентировочная, зависит от модели ТН и типа хладагента). Нагретый газ из компрессора поступает на теплообменник называемый кондесатором. В кондесаторе хладагент в газовом виде отдает часть своего тепла другому теплоносителю, который используется для отопления дома либо приготовления горячей воды. Из-за того, что хладагент отдал часть тепла он остывает и начинает конденсироватся т.е. из газового состояния переходит в жидкость. Из кондесатора пар смешанный с каплями попадает в дроссель. По сути это клапан с очень маленьким отверстием, через которое жидко-газовая смесь проходит и резко теряет давление окончательно переходя в жидкость. При этом хладагент в этом месте остывает до -4...-13 градусов и поступает на другой теплообменник, называемый испарителем. В испарителе жидкий хладагент взаимодействует с теплоносителем окружающей среды, воздуха, воды, грунта. Из-за свойства хладагента испарятся при сравнительно низких температурах, хладагент переходит в газовое состояние и опять попадает в компрессор, откуда цикл прохождения повторяется.
Что же здесь особого, подумаете вы? А здесь стоит отметить два пункта. Во первых, благодаря очень высокоэфективному компрессору (их называют компрессор типа "скролл" scroll) с одним киловатом
потраченного электричества можно получить на разы больше киловатов тепла. Поскольку тепло окружающей среды бесплатно, мы платим только за потраченную электрическую энергию.
Во вторых, следует обратить внимание на хладагент. Дело в том, что основная масса производителей ТН, независимо от страны во всех типах ТН (вода-вода, воздух-вода, воздух-воздух) использует практически одного типа хладагент. Температура воды, воздуха и грунта откуда "черпается" тепло во время зимы разная, а физические свойства хладагента меняются от температуры. Вот на это стоит обратить внимание при выборе ТН.
Особенности выбора ТН для своих нужд мы рассмотрим в третьей части обзора.