Принцип действия теплового насоса
Принцип работы теплового насоса
Поделиться ссылкой на статью
Обновлено 16 февраля, 2020
Опубликовано автором
Принцип работы теплового насосаПростейший тепловой насос был спроектирован еще в 1852 году и получил название «умножитель тепла». Лорд Кельвин открыл основополагающие принципы действия, которые легли в основу всего современного отопительного оборудования.
Согласно законам физики, тепло передается от нагретого тела к тому, что имеет меньшую температуру. Но, возможен обратный процесс, при условии использования для этого дополнительной энергии.
Немного позже был открыт принцип обратного цикла Карно. Вещество, при испарении, поглощает тепло, а после конденсации на поверхности, отдает его. Именно этот закон лежит в основе холодильников и кондиционеров. Низкотемпературный воздушный теплонасос работает как эти бытовые приборы, только в «обратную сторону».
Основной принцип теплового насоса заключается в аккумулировании низкотемпературного тепла при испарении и дальнейшей отдачи энергии при последующей конденсации. Этот процесс происходит без изменения температуры, если только рабочее тело не будет сжато механически, что приведет к повышению температуры.
Теплонасос функционирует как холодильник, только наоборот: холодильник переносит тепло изнутри во вне, в то время как тепловой насос переносит тепло из окружающей среды вовнутрь. Природное тепло теплоносителя (в роли которого выступает вода или рассол) передается к испарителю. Внутренний контур теплового насоса заполнен хладагентом (рабочее вещество: фреон, аммиак, метан, пропан и др.), который, проходя через испаритель, превращается из жидкого состояния в газообразное. Из испарителя газообразный хладагент попадает в компрессор, где он сжимается до высокого давления и высокой температуры. Далее горячий газ поступает в конденсатор, где происходит теплообмен между горячим газом и теплоносителем из обратного трубопровода системы отопления дома.
Первичный контур теплового насоса состоит из элементов, участвующих в получении тепла из внешнего источника – например теплообменника, циркуляционного насоса рассола или воздушного вентилятора, а у водо-водяного теплового насоса еще и промежуточного теплообменника. Вторичный контур включает в себя компоненты, необходимые для преобразования энергии и передачи ее потребителю.
Низкотемпературные воздушные тепловые насосы для отопления дома работают, используя тот же физический принцип, но с большей эффективностью. Как отопление осуществляется на практике?
- Любое, даже охлажденное тело, имеет потенциальную тепловую энергию. Даже при отрицательной температуре в воздухе содержится определенное количество тепла. При -15°С больше, чем при -25°С. При -5°С еще больше тепла находится в воздухе. Принцип работы воздушного теплового насоса позволяет извлечь то небольшое количество тепловой энергии, которое есть и в зимнее время года в воздухе, и передать его в помещение.
- В наружном блоке, установленном на улице, расположен змеевик с испарителем. Внутри контура циркулирует фреон – жидкость, которая свободно переходит в газообразное состояние и обратно. Фреон испаряют, при этом поглощается то тепло, которое есть в наружном воздухе даже при отрицательных температурах.
- Испарившийся газ поступает в компрессор, где создается высокое давление и где фреона нагревается. Под давлением фреон разогревается и поступает в конденсатор, где он преобразуется в жидкость. При этом выделяется тепло, которое фреон получил при испарении во внешнем блоке от наружного воздуха.
- Фреон, по замкнутому контуру, обратно возвращается в испаритель, и цикл повторяется.
Режимы работы тепловых насосов
В зависимости от характера отопления и необходимости различных температур для отопления, существует выбор типа теплового насоса или его комбинации с другим теплогенератором. По режиму работы выделяют моновалентное, бивалентное и моноэнергетическое использование тепловых насосов:
- В моновалентном режиме эксплуатации тепловой насос является единственным источником тепла для помещения, включая отопление и горячее водоснабжение. Требуемая максимальная температура подачи в отопительную систему в данном случае должна быть немного ниже максимально возможной температуры подачи теплового насоса.
- В бивалентном режиме возможна эксплуатация со вторым теплогенератором как в полном параллельном режиме, так и частичном. В этом случае тепловой насос выступает как основной теплогенератор, а более высокую температуру системы отопления обеспечивает дополнительный пиковый котел.
- В моноэнергетическом режиме вторым теплогенератором выступает установка той же породы — электрическая, т.е. используется электронагревательный котел (или электронагревательная вставка).
Требуемая максимальная температура подачи в отопительную систему в данном случае должна быть немного ниже максимально возможной температуры подачи теплового насоса.Тепловые насосы имеют следующие преимущества по сравнению с традиционными видами отопления:
- Высокая эффективность. КПД теплового насоса составлет 300-700%, т.е. он поглощает в 3-7 раз меньше электрической энергии, чем выделяет тепла. Например, КПД насоса, представленного на рисунке, составляет 400%.
- Реверсивность. Тепловой насос может быть использован как кондиционер в летний сезон
- Экологичность. Cбережение невозобновляемых энергоресурсов и защита окружающей среды, в том числе и путем сокращения выбросов СО2 в атмосферу
- Надежность. минимум подвижных частей с высоким ресурсом работы, независимость от поставки топочного материала и его качества, защита от перебоев электроэнергии
- Долговечность. Cрок службы теплового насоса составляет 15-25 лет
- Безопасность. Не имеет открытого пламени, выхлопов,пожароопасных хранилищ для угля, дров, мазута или солярки; исключена утечка газа или разлив мазута
Эта статья прочитана 11898 раз(а)!
Продолжить чтение
Виды тепловых насосов
57
Виды тепловых насосов Тепловые насосы в качестве первичного источника тепла используют экологически чистую природную энергию грунта, воды или воздуха (см.
рис). Они также могут использовать и любое уходящее технологическое тепло. В зависимости от вида первичного источника тепла выделяют следующие виды тепловых…Тепловые насосы фирмы Nibe- описание, типы, особенности монтажа
55
Тепловые насосы Nibe NIBE Energy Systems (Швеция) — это лидер рынка теплового оборудования северо-европейских стран, Польши и Чехии. Специализируется на отоплении помещений используя геотермальные источники энергии, а так же на производстве бойлеров, водонагревателей, котлов и др. отопительной технике, качественной продаже…
Тепловые насосы — типы и особенности
53
Тепловые насосы Основная масса тех кто ищет дешевое отопление, хотят приблизится по стоимости ежемесячных платежей к магистральному газу. Немаловажно и минимальное обслуживание системы отопления. Конкурентов геотермальному тепловому насосу в этом отношении нет. Воздушные ТН, газгольдеры, салярка и т.
п. дороже…
рис). Они также могут использовать и любое уходящее технологическое тепло. В зависимости от вида первичного источника тепла выделяют следующие виды тепловых…
п. дороже…Принцип действия теплового насоса | Viessmann
Принцип работы теплового насоса очень напоминает по своей сути работу холодильника. В то время как холодильник отводит тепловую энергию и направляет ее наружу, то есть из внутренней части холодильника, тепловой насос делает наоборот: он забирает тепловую энергию от окружающей среды за пределами помещения и преобразует ее в полезную для отопления. Тепловой насос может забирать тепловую энергию как из воздуха внутри помещения или снаружи, так и из грунтовых вод и почвы. И поскольку температура полученного тепла, как правило, не достаточна для того, чтобы отапливать здание или обеспечивать его горячей водой, в дело вступает термодинамический процесс.
В независимости от того, какой тип теплового насоса используется для отопления, в функционал теплового насоса также входит процесс охлаждения, который происходит в четыре этапа.
1. Испарение
Для того, чтобы начать процесс испарения жидкости, необходима энергия.
Этот процесс можно наблюдать на примере с водой. Если емкость с водой нагревается до 100 градусов Цельсия (тепловая энергия подается) вода начинает испаряться. При дальнейшем подаче тепловой энергии температура воды не повышается. Вместо этого вода полностью преобразуется в пар.
2. Сжатие газа
При сжатии газа, например воздуха (давление увеличивается), также повышается температура. Вы можете наблюдать это например, если вы придержите отверстие в велосипедном воздушном насосе и начнете процесс «накачки» воздуха, вы почувствуете тепло.
3. Конденсация
Согласно закону сохранения энергии при конденсации водяного пара, высвобождается тепловая энергия, которая ранее использовалась для испарения.
4. Расширение
При резком снижении давления в жидкости, находящейся под давлением, температура снижается в несколько раз. Это можно наблюдать на примере баллона с сжиженным газом для кемпинговой горелки. Открытие клапана может привести к образованию льда на клапане баллона с жидким газом даже летом.
(Здесь давление снижается с 30 бар до 1 бар.)
Постоянное повторение процесса
Эти процессы происходят внутри теплового насоса в замкнутом контуре. Для транспортировки тепла используется жидкость (хладагент), которая испаряется при очень низких температурах. Чтобы испарить эту жидкость, используется тепловая энергия из земли или наружного воздуха. Для этого достаточно даже температуры в минус 20 градусов по Цельсию. Холодные пары хладагента затем очень сильно сжимаются компрессором. При этом их температура возрастает до 100 градусов Цельсия. Эти пары хладагента конденсируются и отдают тепло в систему отопления. Затем давление жидкого хладагента на расширительном клапане сильно снижается. При этом температура жидкости снижается до исходного уровня. Процесс может начинаться заново.
Процесс на примере воздушно-водяного теплового насоса
Проще всего объяснить этот процесс на примере воздушно-водяного теплового насоса: тепловой насос «воздух-вода» может состоять из одной или двух составляющих.
В обоих случаях встроенный вентилятор активно направляет окружающий воздух в теплообменник. Через теплообменник проходит хладагент, который переходит из одного состояния в другое при очень низких температурах. Внутри теплообменника хладагент нагревается воздухом из окружающей среды и постепенно переходит в газообразное состояние. Для повышения температуры, возникающих при этом паров, используется компрессор. Он сжимает пары хладагента и увеличивает как давление, так и их температуру до требуемого значения.
Другой теплообменник (конденсатор) затем передает тепло от нагретых паров хладагента на отопление (теплые полы, радиаторы, буферная емкость или водонагреватель). Хладагент, находящийся под давлением отдает тепло, его температура падает и он снова переходит в жидкое состояние. Перед тем, как поступить обратно в контур, хладагент сначала расширяется в расширительном клапане. После того, как он достигнет своего исходного состояния, процесс процесс в холодильном контуре может начинаться с самого начала.
Как работает тепловой насос в 2023 году?
Как работает тепловой насос?Тепловой насос работает как кондиционер, но имеет реверсивный клапан в наружном блоке, который реверсирует поток хладагента. Путем реверсирования потока хладагента реверсивный клапан эффективно превращает кондиционер в систему отопления.
Все еще запутались?
В этой статье подробно объясняется, как кондиционер и/или тепловой насос могут передавать тепло изнутри наружу (AC) или снаружи внутрь (HP).
Прежде чем мы ответим на особенности работы теплового насоса, вам сначала необходимо понять, что такое тепловой насос и его важные компоненты.
⭐
Что такое тепловой насос?Тепловой насос представляет собой холодильную систему с циклом механического сжатия, которую можно использовать для охлаждения и обогрева.
В отличие от традиционных систем отопления , таких как печи, тепловые насосы используют электрическую энергию и хладагент для поглощения и передачи тепла из одного места в другое.
Вот почему они считаются более эффективными, чем любая другая система отопления, поскольку они не используют топливо для выработки тепла. Они используют источник энергии для передачи.
✅ Пример: Известно, что электрические нагревательные элементы эффективны на 100%, так что же может быть лучше теплового насоса?
Итак, когда вы вложите один киловатт электроэнергии в электрический нагревательный элемент, вы получите один киловатт тепла (один киловатт равен 3412,142 БТЕ).
Но если вы потратите один киловатт на тепловой насос, вы получите как минимум три киловатта тепла (10 236 426 БТЕ).
Это называется COP или коэффициентом производительности, и основной принцип заключается в том, что тепловой насос более эффективен, поскольку он не создает тепло.
Он просто перемещает его из наружного воздуха в воздух внутри дома.
Это позволяет им передавать тепло из воздуха или земли снаружи здания внутрь или наоборот, что делает их эффективным и экономичным вариантом для обогрева и охлаждения.
Тепловые насосы эффективно охлаждают внутренние помещения дома даже при высоких температурах, как и система кондиционирования воздуха.
Все тепловые насосы состоят из пяти основных компонентов : испарителя, конденсатора, компрессора или насоса, дозирующего устройства и реверсивного клапана.
При правильном функционировании тепловые насосы представляют собой энергоэффективный вариант, способный циркулировать в доме как теплый, так и холодный воздух.
⭐
Компоненты теплового насосаТепловые насосы состоят из внутреннего и наружного блоков.
Наружный блок похож на наружный блок компрессора системы кондиционирования воздуха, а внутренний блок обеспечивает подачу воздуха внутрь дома.
Как внутренний, так и наружный блоки содержат различные подкомпоненты, такие как змеевики конденсатора и змеевики испарителя.
Рассмотрим подробнее основные компоненты теплового насоса.
⚙️
Наружный блокНаружный блок имеет змеевик, который переключает функции в зависимости от того, используют ли домовладельцы свои тепловые насосы для обогрева или охлаждения своих домов.
Специализированный змеевик работает как змеевик испарителя в режиме нагрева и как Змеевик конденсатора в режиме охлаждения .
Вентилятор наружного блока дует воздухом снаружи дома через змеевик для создания теплопередачи.
⚙️
Внутренний блокВнутренний блок, обычно называемый устройством обработки воздуха, также содержит змеевик и вентилятор — змеевик работает так же, как и наружный блок.
Вентилятор внутреннего блока также функционирует так же, как и наружный блок , за исключением того, что вентилятор перемещает тепло по воздуховодам, распределяя теплый или охлажденный воздух по всем комнатам в доме.
⚙️
Хладагент Хладагент служит веществом, которое подвергается многократным переходам из жидкого состояния в газообразное и обратно.
Когда тепло циркулирует в системе теплового насоса, хладагент либо поглощает его, либо отводит по мере необходимости.
⚙️
КомпрессорКомпрессор повышает давление хладагента и обеспечивает его циркуляцию между внутренним испарителем и наружным конденсатором.
⚙️
Терморасширительный клапанРасширительный клапан регулирует поток хладагента при его движении по системе. Это позволяет снизить как температуру хладагента, так и приложенное к нему давление.
⚙️
Реверсивный клапанРеверсивный клапан меняет направление потока хладагента в системе теплового насоса. Это позволяет системе работать двумя способами, переключаясь между обогревом и охлаждением.
⭐
Как работает тепловой насос? Сами по себе тепловые насосы не производят тепло, а передают тепло из одного места в другое с помощью электрической энергии.
Тепловой насос забирает тепловую энергию из наружного воздуха и передает ее в помещение.
Тепловые насосы также могут функционировать в качестве систем кондиционирования воздуха, поглощая тепло из воздуха в помещении и передавая его наружу.
Тепловые насосы следуют принципу Бернулли и второму закону движения Ньютона, объясняя, почему теплый воздух перемещается из областей с высоким давлением в области с низким давлением.
Тепловые насосы могут переключаться между режимами нагрева и охлаждения в зависимости от потребностей домовладельца.
⚙️
Тепловые насосы в режиме охлажденияКак работает тепловой насос в режиме охлаждения?
Система HP подает жидкий хладагент через расширительный клапан внутреннего змеевика для охлаждения дома.
Хладагент поглощает тепловую энергию из воздуха в помещении, обдуваемого змеевиками.
Полученный холодный воздух продувается через вентиляционные каналы дома.
В результате этого процесса жидкий хладагент превращается в газ по мере поглощения тепла.
Затем газообразный хладагент поступает в компрессор, где подвергается давлению.
Сжатый газ приобретает еще больше тепла и проходит через систему к змеевику наружного блока.
Вентилятор наружного блока продувает наружный воздух через змеевики, которые действуют как конденсатор.
Разница в температуре и давлении между горячим хладагентом и наружным воздухом позволяет агрегату работать выбрасывать тепло в атмосферу .
По мере охлаждения хладагент снова переходит в жидкую форму, которая затем перекачивается через систему к расширительному клапану внутреннего блока.
Расширительный клапан снижает давление жидкого хладагента и дополнительно охлаждает его.
Этот цикл охлаждения повторяется до тех пор, пока тепловой насос не достигнет требуемой температуры.
⚙️
Тепловые насосы в режиме обогреваТепловой насос работает в режиме обогрева , потому что реверсивный клапан меняет направление потока хладагента в системе кондиционера, фактически превращая его в тепловой насос.
В результате этого изменения направления наружный воздух становится источником тепла, поглощая тепловую энергию снаружи и затем передавая ее внутрь.
Роли испарителя и конденсатора также меняются.
Змеевик наружного блока работает как испаритель, а змеевик внутреннего блока работает как конденсатор.
Жидкий хладагент поглощает тепло внутри наружного блока и превращает его в холодный газ.
Компрессор кондиционера оказывает давление на холодный газ и нагревает его.
Затем воздух проходит над недавно созданным горячим газом, находящимся внутри змеевика внутреннего конденсатора, чтобы обогреть дом.
Когда воздух проходит над горячим газообразным хладагентом, хладагент конденсируется в теплую жидкость и возвращается к наружному блоку.
При попадании жидкости в наружный блок дозирующее устройство заставляет ее теряет давление и температуру , охлаждая его.
Этот цикл повторяется по мере необходимости.
⭐
Какие существуют типы тепловых насосов?Существует три типа тепловых насосов: воздушные тепловые насосы, водяные тепловые насосы и геотермальные тепловые насосы.
Каждый из трех типов тепловых насосов поглощает тепло из воздуха, воды или земли за пределами дома, передает это тепло внутреннему блоку и распределяет это тепло по всему дому.
Как работает воздушный тепловой насос (ASHP)?Воздушный тепловой насос поглощает тепло из холодного наружного воздуха с помощью конденсатора кондиционера, но с дополнительным реверсивным клапаном.
Хладагент, который используется для поглощения тепловой энергии, затем закачивается во внутренний змеевик (называемый змеевиком испарителя при использовании для переменного тока), где воздухообрабатывающий агрегат обеспечивает циркуляцию домашнего воздуха по внутреннему змеевику для обогрева внутренних помещений дом.
Даже при очень холодном наружном воздухе новые низкотемпературные ТН способны обеспечить энергоэффективный обогрев.
По мере роста затрат на электроэнергию более холодный климат заставляет домовладельцев искать новые способы сэкономить деньги на отоплении своих домов, и эти системы быстро становятся рациональным выбором.
Воздушный тепловой насос больше всего похож на кондиционер, поскольку он использует наружный воздух для передачи тепла.
Как работает водяной тепловой насос (WSHP)?A (WSHP) отводит тепло в систему водопровода летом и поглощает тепло из той же системы зимой.
Таким образом, WSHP используют воду вместо воздуха в качестве источника тепла для регулирования температуры хладагента.
Все остальные аспекты рабочего процесса такие же, как и у всех других систем тепловых насосов.
Как работают геотермальные тепловые насосы или геотермальные тепловые насосы? Геотермальные или геотермальные тепловые насосы работают, используя землю в качестве источника тепла или поглотителя тепла.
Геотермальные тепловые насосы обмениваются теплом с землей для регулирования температуры хладагента.
Все тепловые насосы оснащены реверсивным режимом работы, что позволяет им работать как в системах отопления, так и в системах охлаждения.
Другие модели также могут нагревать воду для использования в доме.
⭐
Преимущества тепловых насосовКанальные или бесканальные тепловые насосы не только регулируют температуру в доме.
Они обладают рядом других преимуществ по сравнению с альтернативными системами отопления.
✅
Безопасность и энергоэффективностьОстается тепловой насос безопаснее и энергоэффективнее , чем системы отопления на основе сжигания топлива , такие как масляная горелка или газовая печь.
В результате владельцы тепловых насосов получают значительную экономию на счетах за электроэнергию.
Поскольку тепловые насосы используют электрическую энергию, они оставляют минимальный углеродный след, что делает тепловые насосы более экологичным вариантом.
✅
УниверсальностьТепловой насос может нагревать и охлаждать дом , устраняя необходимость в кондиционерах и печах.
Это может привести к сокращению первоначальных затрат на тепловой насос при выборе системы климат-контроля для дома.
✅
Улучшение качества воздухаТепловые насосы также поддерживают качество воздуха в помещении на здоровом уровне .
Как и кондиционер, тепловой насос фильтрует воздух, удаляя пыль, споры плесени, дым и другие частицы. №
Летом тепловые насосы также действуют как осушители и могут уменьшать образование конденсата в помещениях в холодные месяцы.
✅
Низкие эксплуатационные расходыТепловые насосы также требуют минимального технического обслуживания . Ежегодная проверка компонентов обеспечивает бесперебойную работу теплового насоса.
Тепловой насос может работать до 50 лет, хотя средний срок службы составляет 14,5 лет.
Тепловые насосы остаются надежным и не требующим особого ухода вариантом климат-контроля , который обеспечивает лучшее соотношение цены и качества по сравнению с другими системами отопления и охлаждения.
⭐
Где лучше всего работают тепловые насосы?Существует два варианта выбора теплового насоса в зависимости от климатической зоны. стандартная система и низкотемпературная система.
Тепловой насос стандартной температурыТепловые насосы обязаны своей высокой эффективностью постоянной природе тепловой энергии.
Тепловая энергия остается в воздухе даже при отрицательных температурах.
В результате насосы стандартного нагрева лучше всего работают при температуре наружного воздуха выше 40°F (+4°C) и начинают терять свою эффективность, когда температура падает ниже этой отметки.
Стандартные тепловые насосы работают менее эффективно, чем печи, когда температура падает ниже 25°F (-4°C) .
Это снижение эффективности происходит из-за снижения уровня тепловой энергии при более низких температурах.
Например, воздух при температуре 0°F (-17°C) содержит около 85% тепловой энергии, присутствующей при температуре 70°F (21°C).
Эта разница в тепловой энергии приводит к снижению эффективности теплового насоса .
В результате тепловой насос работает интенсивнее, компенсируя разницу между наружной и внутренней температурой, что приводит к большему потреблению электроэнергии.
Установка вспомогательной системы отопления может помочь тепловым насосам работать даже при отрицательных температурах .
Низкотемпературные тепловые насосыНизкотемпературные тепловые насосы работают при температуре наружного воздуха -35°F (-37°C) градусов.
При расчете одной из этих систем важно помнить, что при этих более низких температурах их номинальная производительность снижается приблизительно до 60%.
Из-за этого снижения производительности очень сложно определить размер системы как для системы отопления, так и для системы охлаждения.
Причина, по которой это так сложно, заключается в том, что вы не можете выбрать систему, которая будет вашим основным источником тепла, без значительного превышения ее размеров как системы переменного тока.
К счастью, производители проектируют эти LTHP как системы с переменной производительностью, так что считайте проблему решенной. Рассчитать систему отопления и двигаться дальше.
Хотя это также увеличит общие эксплуатационные расходы вашей системы теплового насоса.
⭐
Наконец-то!Ваш дом нуждается в установке, ремонте или замене теплового насоса и живете в Северном или Центральном районе Оканагана?
Позвоните в отдел обслуживания Phyxter HVAC , чтобы поговорить с одним из наших дружелюбных представителей и обсудить, подходит ли вам тепловой насос, а также ознакомиться с вашими требованиями к отоплению и охлаждению.
Хотите узнать больше о тепловом насосе вашего дома? Ознакомьтесь с другими нашими статьями о тепловых насосах.
Связанные чтения: Что такое гибридный водонагреватель?
Как работает тепловой насос?
Наука о тепловых насосахТепло естественным образом перемещается из более горячей области в более холодную. Тепловой насос работает, обращая этот процесс, используя для этого небольшое количество электроэнергии. Это происходит за счет цикла сжатия и испарения.
Цикл испарения и сжатия теплового насоса состоит из четырех стадий, через которые циркулирует хладагент. Этот хладагент действует как среда, передающая тепло от одной ступени к другой.
1: Испаритель
Тепло поступает в теплообменник, известный как испаритель, извне. В зависимости от типа теплового насоса это низкопотенциальное тепло может поступать из любого количества источников. Например, геотермальные тепловые насосы поглощают тепло из земли, атмосферные – из воздуха, а водные – из близлежащего озера или пруда.
Это тепло приводит к испарению хладагента. Внутри испарителя низкотемпературный хладагент низкого давления может поглощать тепло даже в очень холодных условиях (до -20°C).
2: Компрессор
Испаряющийся хладагент сжимается, что повышает температуру. Говоря более технически, низкопотенциальное тепло превращается в пригодный для использования высокотемпературный режим.
3: Конденсатор
Газообразный хладагент передает тепло в систему центрального отопления. Это приводит к тому, что хладагент снова конденсируется в жидкость. Это происходит в конденсаторе, втором теплообменнике, где более холодная вода из системы центрального отопления поглощает тепло. Затем это тепло либо циркулирует вокруг системы излучателей (радиаторы или теплые полы), либо используется для нагрева воды.
4: Расширительный клапан
Охлажденный хладагент проходит через расширительный клапан, который снижает давление. Это еще больше снижает температуру, прежде чем хладагент вернется в испаритель, чтобы цикл можно было начать снова.
Принцип работы здесь использует концепцию «скрытой теплоты конденсации и испарения». Короче говоря, изменяя давление, мы можем контролировать температуру кипения жидкой среды, а затем управлять движением тепла.
Типы тепловых насосовСуществует два основных типа тепловых насосов: воздушные и грунтовые. Хотя они оба используют один и тот же метод теплопередачи, упомянутый выше, способ подачи низкопотенциального тепла в цикл испарения-сжатия у них немного отличается.
Воздушные тепловые насосыВоздушные тепловые насосы являются наиболее популярным типом систем. Находясь вне дома, тепловой насос очень похож на стандартный кондиционер. По сути, способ теплопередачи для кондиционеров очень похож на описанный выше, только наоборот.
Солнечное тепло нагревает окружающий нас воздух, который затем всасывается вентилятором в тепловой насос. Это тепло извлекается из воздуха в змеевик теплообменника – испаритель – и так начинается цикл.
Вентилятор поддерживает постоянный поток теплого воздуха, контактирующего с теплообменником.
Геотермальные тепловые насосы используют солнечную энергию, хранящуюся в земле, в качестве источника тепла для испарителя. Он собирает тепло через трубы, проложенные под землей, известные как заземляющий контур или заземляющий массив. Смесь воды и специального типа антифриза затем перекачивается через эту сеть подземных труб, поглощая естественное тепло ниже линии замерзания. Затем смесь антифриза и воды отдает тепло испарителю теплового насоса, и начинается тот же процесс испарения-сжатия, как показано на диаграмме ниже.
Самая популярная конструкция геотермального теплового насоса – это укладка теплопоглощающих труб горизонтально. Вам понадобится большая площадь поверхности снаружи, чтобы проложить трубы таким образом, или, если у вас не так много места, вы можете выбрать систему с вертикальным контуром, которая включает бурение глубоких скважин под землей.