Принцип работы теплового насоса

Принцип работы установки подобный холодильнику. Холодильник отводит определенное количество теплоты изнутри и переносит ее на вашу кухню, а тепловой насос передает тепло от источника к вашему дому (или наоборот), в том числе от земли, воды или воздуха. Поскольку перечисленные источники теплоты являются низкотемпературными, для передачи энергии применяются физические законы термодинамики.

 Процессы в контуре охлаждения

Все тепловые насосы, независимо от выбранного источника теплоты, действуют по принципу, состоящему из четырех этапов.

  • Для перевода жидкости в газообразное состояние необходимо подвести определенное количество тепловой энергии. Этот процесс проще понять на примере воды. Температура кипения — точка, после которой жидкость перестает нагреваться и начинает изменять состояние на газообразное. При этом температура остается постоянной — 100ºС.
  • Сжатие газа. При увеличении давления газа увеличивается его температура. Такое явление наблюдается в поршне насоса для велосипеда: сжимая воздух внутри насоса, его цилиндр нагревается.
  • Конденсация. Согласно законам физики, энергия, которая использовалась для испарения жидкости, никуда не исчезает, а переходит в энергию конденсации водяного пара.
  • Уменьшение давления приводит к уменьшению температуры. Примером этого физического процесса является охлаждение газового баллона с появлением на поверхности льда при открытии клапана на нем.

Цикличность процесса

Все процессы в тепловых насосах происходят в закрытом контуре. Для транспортировки тепловой энергии используется специальная жидкость (хладагент), у которой низкая температура испарения. Этот процесс происходит под влиянием теплоты внешнего источника энергии (вода, почва, воздух). Испарения хладагента возможно даже при температуре -20ºС. Образовавшийся пар сжимается в компрессоре и повышает температуру до 100ºС. Потом проходит процесс конденсации, а высвобождаемая тепловая энергия поступает в систему отопления. Соответственно давление и температура в контуре насоса снижается, и цикл начинается снова.

Проще всего объяснить процесс на примере теплового насоса «воздух-вода».

Тепловой насос «воздух-вода» состоит из одного или двух блоков. Также он имеет всасывающий вентилятор, направляющий воздух в теплообменник. Проходя через теплообменник, хладагент испаряется при низких температурах. Тепло окружающего воздуха передается хладагенту, который меняет агрегатное состояние. Полученный пар сжимается в компрессоре и нагревается. В конденсаторе теплота передается на нужды отопления или горячего водоснабжения. Проходит конденсация хладагента, он становится жидкостью. Затем проходит его расширения в дросселе. Цикл повторяется, когда хладагент достигает начальных параметров.

Компания «Столица Инстал» предоставляет услуги по проектированию, подбору оборудования и монтажу всех видов тепловых насосов.

Please follow and like us: