Тепловий насос

принцип дії теплового насосу

Найпоширенішим джерелом альтернативної енергетики в Україні вважають теплові насоси.

На практиці їх широко застосовують для опалення та підігріву води приватного будинку, теплопостачання виробничих приміщень. Теплові насоси можна застосовувати не тільки для обігріву приміщень, а й для кондиціювання будівель в теплий період року, таких наприклад як супермаркети, торгові центри і навіть аквапарки.

 

daik  Тепловий насос Daikin

Види теплових насосів

Теплові насоси класифікують залежно від застосовуваного джерела теплової енергії. Виділяють такі типи:

геотермальний тепловий насостепловий насос грунт-вода

1. Грунт-вода - ці теплові насоси працюють за рахунок енергії грунту, який отримує тепло від
сонця і земного ядра, до того ж температура в глибині грунту практично постійна, протягом усього року

 

 

 

вода-вода тепловий насос2. Вода-вода - джерелом тепла виступають грунтові води, поверхневі водойми, і навіть технологічні води, що скидаються виробництвами.

  

 

 

тепловий насос повітря-повітря

3. Повітря-вода - тепловий насос отримує теплову енергію з повітря і передає її рідкому теплонасітеля, при цьому температура не повинна опускатися нижче - 15˚С

4. Повітря-повітря - теплова енергія акумулюється з повітря і за допомогою компресора тепло передається повітрю опалювальних приміщень.

Переваги теплових насосів

● Електроенергія використовується максимально ефективно, для генерації 3-7 кВт тепла необхідно всього 1кВт електроенергії.
● Опалювальні системи на основі теплових насосів надійні і довговічні.
● Система працює за рахунок природних ресурсів (землі, води, повітря), а тому немає необхідності купувати і зберігати паливо.
● Теплові насоси можуть встановлюватися в будь-якій місцевості, так як повітря, вода і земля є всюди, важливо лише зробити правильний вибір на користь одного з типів теплового насоса.
● Теплові насоси - екологічні. Так як при виробництві тепла не відбувається спалювання палива, в повітря не викидаються шкідливі речовини; виключено проливання палива, такого як дизель, на грунт; для теплових насосів використовують екологічно безпечні холодоагенти і теплоносії.
● Теплові насоси використовують як для опалення приміщень, так і для їх кондиціонування. Надмірне тепло внутрішнього повітря може бути використане для підігріву води.
● Теплові насоси вибухо- і пожежобезпечні.
● Система може відключатися і запускатися в будь-який момент, виключено замерзання рідин в компресорі або трубопроводі.

Принцип роботи теплового насоса

Розглянемо роботу теплового насоса грунт-вода, який також називають геотермальним тепловим насосом. Джерелом теплової енергії є земля, в яку занурюються трубопроводи, по яких циркулює теплонасітеля (наприклад, незамерзаюча рідина на основі пропіленгліколю). Температура грунту на глибині 5-7 метрів постійна, завдяки чому тепловий насос може використовуватися як для опалення будівель в холодний період року, так і для охолодження в літні місяці. Довжина трубопроводу розраховується залежно від необхідного запасу теплової енергії. Трубопроводи можуть розміщуватися як вертикально, так і горизонтально в грунті, у кожного з варіантів є свої плюси і мінуси, тому рекомендуємо порадитися з фахівцями «Еірвент». Теплонасітеля в трубопроводі, прокладеному в землі, нагрівається на кілька градусів і надходить в тепловий насос, де проходить через теплообмінник - випарювач і віддає акумульоване з грунту тепло у внутрішній контур. Внутрішній контур теплового насосу заповнений хладоагентом, таким як фреон, з дуже низькою температурою кипіння, за рахунок чого в випарювачу він переходить з рідкого стану в газоподібний. Потім газоподібний хладоагент надходить у компресор, де стискається, при цьому температура фреону підвищується. Гарячий газ подається в другий теплообмінник - конденсатор, в якому відбувається передача тепла безпосередньо теплонасітеля опалювальної системи будівлі. Охолоджений хладоагент знову переходить в рідкий стан і повертається в систему, де цикл повторюється.

Тепловий насос вода-вода працює за тим же принципом, що і геотермальний насос, але джерелом тепла виступає не грунт, а вода. Трубопроводи занурюють на дно водойм, де відбувається теплообмін між водою і антифризом, який циркулює по трубопроводах.

У теплових насосах повітря-вода джерелом теплової енергії є повітря навколишнього середовища. Перевагою цього типу теплового насоса є простота монтажу, так як для його роботи не треба прокладати трубопроводи у водоймах або в грунті, але при цьому є обмеження по температурі повітря, коли температура сильно опускається - продуктивність теплового насоса падає. А при температурі нижче -15 ˚С тепловий насос взагалі не працює.

Тепловий насос повітря-повітря генерує тепло з зовнішнього повітря, але на відміну від попередньої системи, що не передає його теплонасітеля, а підігріває або охолоджує безпосередньо внутрішнє повітря приміщень. Принцип роботи такої системи ідентичний роботі кондиціонера. Повітря з вулиці надходить в зовнішній блок теплового насоса, потім проходить теплообмінник віддає тепло випарювачю і викидається на вулицю.

Кожен тип теплового насоса має свої переваги і недоліки, тому до вибору обладнання потрібно підходити відповідально, довіривши його професіоналам.

Подбайте про майбутнє своїх дітей - вибирайте для опалення, гарячого водопостачання та кондиціонування будинку екологічні теплові насоси!