Описание тепловых насосов


Описание тепловых насосов

Тепловой насос используется как источник тепловой энергии в системах отопления и горячего водоснабжения, а также может являться источником холода для систем кондиционирования воздуха. Использование теплового насоса более энергетически и экономически эффективно, чем использование традиционных источников теплоснабжения отопительных систем, использующих электроэнергию, жидкое или твердое топливо.  Объяснятся это тем, что кроме потребляемой им электроэнергии, тепловой насос может эффективно отбирать тепло из окружающей среды. Системы тепло и холодоснабжения, основанные на применении тепловых насосов, обеспечивают экологическую безопасность на объектах их применения ввиду отсутствия процессов сжигания и отсутствия вредных выбросов.

Принцип работы обычного кондиционера основан на том, что в режиме охлаждения хладагент, кипящий в испарителе внутреннего блока кондиционера, поглощает тепло от комнатного воздуха и передает его в конденсатор наружного блока, где при конденсации хладагента выделяется тепло и передается окружающей среде. Принцип же работы теплового насоса обратный и основан на изменении направления движения этого хладагента в противоположную сторону.

Один из возможных вариантов теплового насоса — это парокомпрессионная холодильная установка, которая состоит из следующих основных компонентов: компрессор, конденсатор, расширительный вентиль и испаритель. Газообразный хладагент поступает на вход компрессора.
теплового насоса

Компрессор сжимает газ, при этом его давление и температура увеличиваются.

Горячий газ подается в теплообменник, называемый конденсатором, в котором он охлаждается, передавая свое тепло воздуху или воде, и конденсируется — переходит в жидкое состояние. Далее на пути жидкости под высоким давлением установлен расширительный вентиль, понижающий давление хладагента. Компрессор и расширительный вентиль делят замкнутый гидравлический контур на две части: сторону высокого давления и сторону низкого давления. Проходя через расширительный вентиль, часть жидкости испаряется, и температура потока понижается.

Далее этот поток поступает в теплообменник (испаритель), связанный с окружающей средой (например, воздушный теплообменник на улице). При низком давлении жидкость испаряется (превращается в газ) при температуре ниже, чем температура наружного воздуха. В результате часть тепла наружного воздуха переходит во внутреннюю энергию хладагента. Газообразный хладагент вновь
поступает в компрессор, и, таким образом, контур замыкается.

Поэтому, затрачивая всего 1 кВт электрической энергии на привод компрессора, можно получить теплопроизводи-тельность конденсатора около 4-5 кВт. Например, инверторный наружный блок Amitime AVH-24V1D, потребляя 2 кВт, выдает теплопроизводительностьдоЭ кВт.

Также немаловажным аспектом является то, что тепловой насос можно заставить работать в обратном направлении, и охлаждать с его помощью воздух в помещении летом. Таким образом,тепловой насос может работать как на холод,так и на тепло.