Современные тепловые насосы: принцип работы, виды и применение

Тепловой насос — это система, позволяющая переносить тепло от менее нагретого тела к более нагретому, увеличивая температуру последнего. Принцип работы теплового насоса напоминает работу холодильника: он забирает тепловую энергию от окружающей среды и преобразует её в полезную для отопления.

Конструктивно тепловой насос состоит из двух частей: наружной, которая «забирает» тепло возобновляемых источников (воздух, вода, земля), и внутренней, которая отдаёт это тепло в систему отопления или кондиционирования вашего дома.

Современные тепловые насосы отличаются высокой энергоэффективностью, что позволяет потребителям тратить на обогрев или охлаждение своего жилища всего четверть тех денег, которые они потратили бы без использования теплового насоса.

По виду передачи энергии тепловые насосы бывают компрессионными и абсорбционными. Компрессионные насосы используют цикл сжимания-расширения теплоносителя с выделением тепла и являются наиболее популярными. Абсорбционные насосы используют в качестве рабочего тела пару абсорбент-хладон, что повышает эффективность работы теплового насоса.

По источнику тепла выделяют геотермальные, воздушные и использующие вторичное тепло тепловые насосы. Геотермальные насосы получают тепловую энергию из грунта или воды, воздушные — из атмосферы, а использующие вторичное тепло — из воздуха, воды, канализационных стоков.

По виду теплоносителя входного/выходного контура тепловые насосы бывают «воздух-воздух», «вода-вода», «вода-воздух», «воздух-вода» и «грунт-вода».

Расчёт эффективности тепловых насосов для отопления показывает, что коэффициент преобразования (отношение полученной тепловой энергии к затраченной электрической) может варьироваться от 1 до 5 в зависимости от типа насоса и условий эксплуатации.

Сферы применения тепловых насосов включают отопление, горячее водоснабжение и кондиционирование. Они востребованы, когда другие способы организации системы отопления обходятся значительно дороже. Преимущества тепловых насосов включают экономичность, простоту эксплуатации, возможность переключения режимов и компактность.

Таким образом, современные тепловые насосы являются эффективным, простым в монтаже, экологичным и экономичным решением для организации отопления и горячего водоснабжения в частном доме, офисе или на промышленном объекте.