Що таке тепловий насос? Які бувають теплові насоси?
Тепловий насос — це такий пристрій, який відбирає енергію від одного тіла і передає його іншому, тим самим додаючи теплову енергію останньому. Загальний принцип побудови теплового насоса схожий на структуру побудови холодильної машини, тільки в тепловому насосі випарник і конденсатор поміняні місцями. Також хочемо вам порекомендувати https://energox.com.ua/ru/energoaudyt/poleznye-staty-chavo/kratkyj-obzor-energosberegayushhyh-tehnologyj/chto-takoe-teplovoj-nasos/ енергозберігальні технології в Україні, краще замовляти послуги у Енерго Х.
Класифікуються теплові насоси за способом відбору тепла
В літературі зустрічається безліч джерел від яких можна відбирати тепло для використання його в теплових насосах, наприклад можна відбирати тепло з гірських порід, з озер і річок, з ґрунту і повітря. Коефіцієнт корисної дії і раціональність видобутку такого тепла сильно різниться. Найпоширенішими джерелами видобутку є ґрунтовий спосіб видобутку і з повітря.
Відбір тепла з повітря: повітря-повітря, повітря-вода.
Перше слово позначає з чого відбирається тепло, а друге слово вказує те, що ми нагріваємо.
З першого погляду пересічний користувач запитає: звідки ж тепловий насос візьме тепло, коли на вулиці -10 градусів? Відповідь криється в фізичних процесах нашої планети, навіть при таких низьких температурах — є потенціал теплою енергії інакше б планета земля поринула б у глибокий льодовиковий період. Теплові насоси цього класу сильно залежні від температури навколишнього середовища і мають найбільшу ефективність роботи в температурному діапазоні до -8 градусів за Цельсієм. Так наприклад при температурі навколишнього середовища -5, тепловий насос підігріє воду до +45 град. — і цього буде достатньо, наприклад, для роботи системи тепла підлога (теплі стіни). В умовах дуже сильних морозів до -25 град. теплові насоси втрачають ефективність і для збереження тепла в будинку повинні виконуватися дві умови: якісне утеплення будинку і дублюючи нагрівальний котел (газовий, електричний котел або твердопаливний).
Відбір тепла з ґрунту — геотермальний тепловий насос (вода-вода, вода-повітря)
Тепловий насос, який відбирає тепло з ґрунту називають геотермальним тепловим насосом (вода-вода, вода-повітря). З усіх насосів у нього найвищий і стабільний ККД, що не залежить від вуличної температури. Так наприклад при вкладеному 1 кВт електричної потужності, насос видає 3,5-5 кВт теплової. Завдяки тому що внутрішня температура землі протягом року практично не змінюється — геотермальний тепловий насос стабільно видає необхідну теплову потужність. Для відбору тепла з ґрунту використовується свердловина, в свердловину поміщають труби, по яких циркулює теплоносій, а зовнішній блок-перетворювач встановлюється в котельні.
Відбір тепла з води (водойми).
При використанні в якості джерела тепла довколишнього водойми контур укладається на дно. Глибина не менше 2 метрів. Коефіцієнт перетворення енергії тепловим насосом такий же, як при відборі тепла від грунту. Орієнтовне значення теплової потужності на 1 м трубопроводу — 30 Вт. Таким чином, для установки теплового насоса продуктивністю 10 кВт необхідно укласти в озеро контур довжиною 300 м. Щоб трубопровід не спливав, на 1 пог. м встановлюється близько 5 кг вантажу. Промислові зразки: 70 — 80 кВт * год / м в рік.
Якщо тепла із зовнішнього контуру все ж недостатньо для опалення в сильні морози, практикується експлуатація насоса в парі з додатковим генератором тепла (в таких випадках говорять про використання бівалентної схеми опалення). Коли вулична температура опускається нижче розрахункового рівня (температури бівалентності), в роботу включається другий генератор тепла — найчастіше невеликий електронагрівач
