Тепловые насосы

Назначение теплового насоса:

По законам термодинамики две системы с разной температурой стремятся к выравниванию своих тепловых потенциалов. Другими словами, тепло всегда передаётся от более тёплого объекта (источника тепла) к более холодному объекту (потребителю тепла). Таким образом, чтобы использовать тепло окружающей среды: земли, воздуха, грунтовых вод для отопления и горячего водоснабжения, необходимо увеличить его температурный потенциал.

Тепловой насос через контур хладагента способен «поднять» тепло на более высокий температурный уровень. Основой теплового насоса является контур хладагента, приводимого в движение компрессором. По своей структуре он аналогичен контуру хладагента в холодильных установках (холодильниках, морозильниках, кондиционерах) и поэтому по надёжности в эксплуатации вполне сопоставим с ними. Только здесь его задача несколько иная. В холодильнике тепло забирается у охлаждаемого продукта и выделяется в помещение через теплообменник на его задней стенке. В системах с тепловым насосом тепло забирается из окружающей среды (воды, грунта, воздуха) и передаётся отопительной системе.

Принцип действия:

В закрытом циркуляционном контуре рабочая среда, которая закипает уже при низких температурах, последовательно проходит стадии испарения, сжатия, ожижения и расширения.

Типы тепловых насосов

В зависимости от принципа работы тепловые насосы подразделяются на компрессионные и абсорбционные. Компрессионные тепловые насосы всегда приводятся в действие с помощью механической энергии (электроэнергии), в то время как абсорбционные тепловые насосы могут также использовать тепло в качестве источника энергии (с помощью электроэнергии или топлива).

Различают следующие типы:

1) Геотермальные (используют тепло земли, наземных либо подземных грунтовых вод)

а) замкнутого типа

• горизонтальные
• вертикальные
• водные

б) открытого типа 
Подобная система использует в качестве теплообменной жидкости воду, циркулирующую непосредственно через систему геотермального теплового насоса в рамках открытого цикла, то есть вода после прохождения по системе возвращается в землю. Этот вариант возможно реализовать на практике лишь при наличии достаточного количества относительно чистой воды и при условии, что такой способ использования грунтовых вод не запрещён законодательством.

2) Воздушные (источником отбора тепла является воздух) Используют в качестве источника низкопотенциальной тепловой энергии воздух. Причем источником теплоты может быть не только наружный (атмосферный) воздух, но и вытяжной вентиляционный воздух (общеобменной или местной) вентиляции зданий.

3) Использующие производное (вторичное) тепло (например, тепло трубопровода центрального отопления). Подобный вариант является наиболее целесообразным для промышленных объектов, где есть источники тепла, которое требует утилизации.