Принцип работы теплового насоса: преимущества и недостатки

Главная / Новости / Принцип работы теплового насоса: преимущества и недостатки

Имея в своем доме холодильники и кондиционеры, мало кто знает — принцип работы теплового насоса реализован именно в них.

Около 80% мощности, которую дает тепловой насос, приходится на тепло окружающей среды в виде рассеянного солнечного излучения. Именно его насос просто «перекачивает» с улицы в дом. Работа теплового насоса подобна принципу работы холодильника, вот только направление переноса тепла иное.

Проще говоря…

Чтобы охладить бутылку минеральной воды, Вы ее ставите в холодильник. Холодильник должен «забрать» у бутылки часть тепловой энергии и, согласно закону сохранения энергии, ее куда-то переместить, отдать. Холодильник переносит теплоту на радиатор, обычно расположенный на задней его стенке. При этом радиатор нагревается, отдавая свое тепло в помещение. Фактически он отапливает помещение. Это особенно заметно в маленьких минимаркетах летом, при нескольких включенных холодильниках в помещении.

Предлагаем пофантазировать. Предположим, что мы будем постоянно подкладывать теплые предметы в холодильник, а он будет, охлаждая их, нагревать воздух в помещении. Пойдем на «крайности»… Расположим холодильник в оконном проеме открытой дверкой «морозилки» наружу. Радиатор холодильника будет находиться в помещении. В процессе работы холодильник будет охлаждать воздух на улице, перенося в помещение «забранную» теплоту. Так и работает тепловой насос, забирая рассредоточенное тепло у окружающей среды и перенося его в помещение.

Тепловой насос. Внешний воздушно-водяной контур

Вернуться к оглавлению ↑

Где насос берет тепло?

Принцип работы теплового насоса базируется на «эксплуатации» естественных низкопотенциальных источников тепла из окружающей среды.

Распределение солнечной энергии

Ими могут быть:

  • просто наружный воздух;
  • тепло водоемов (озер, морей, рек);
  • тепло грунта, грунтовых вод (термальных и артезианских).

Геотермальный тепловой насос. Принцип работы

Вернуться к оглавлению ↑

Как устроен тепловой насос и система отопления с ним?

Тепловой насос интегрирован в систему отопления, которая состоит из 2-х контуров + третий контур — система самого насоса. По внешнему контуру циркулирует незамерзающий теплоноситель, который забирает на себя тепло из окружающего пространства.

Попадая в тепловой насос, точнее его испаритель, теплоноситель отдает в среднем от 4 до 7 °C хладагенту теплового насоса. А его температура кипения составляет -10 °C. Вследствие этого хладагент закипает с последующим переходом в газообразное состояние. Теплоноситель внешнего контура, уже охлажденный уходит на следующий «виток» по системе для набора температуры.

В составе функционального контура теплового насоса «числятся»:

  • испаритель;
  • компрессор (электрический);
  • капилляр;
  • конденсатор;
  • хладагент;
  • терморегулирующее управляющее устройство.

Процесс выглядит приблизительно так!

«Закипевший» в испарителе хладагент по трубопроводу поступает в компрессор, работающих от электроэнергии. Этот «трудяга» сжимает газообразный хладагент до высокого давления, что, соответственно, приводит к повышению его температуры.

Теперь уже горячий газ далее попадает во другой теплообменник, который называется конденсатором. Здесь тепло хладагента передается воздуху помещения или теплоносителю, который циркулирует по внутреннему контуру системы отопления.

Хладагент остывает, одновременно переходя в состояние жидкости. Затем он проходит через капиллярный редукционный клапан, где «теряет» давление и вновь попадает в испаритель.

Цикл замкнулся и готов к повтору!

Вернуться к оглавлению ↑

Приблизительный расчет теплопроизводительности установки

В течении часа по внешнему коллектору через насос протекает до 2,5-3 м3 теплоносителя, который земля способна нагреть на ∆t = 5-7 °C.

Для расчета тепловой мощности такого контура воспользуйтесь формулой:

где:

— объемный расход теплоносителя в час ;

— разница температур на входе и входе (°C) .

Как работает тепловой насос?

Вернуться к оглавлению ↑

Разновидности тепловых насосов

По типу используемого вида рассеянного тепла различают тепловые насосы:

  • грунт-вода (используют закрытые грунтовые контуры или глубокие геотермальные зонды и водяную систему отопления помещения);
  • вода-вода (используют открытые скважины для забора и сброса грунтовых вод — внешний контур не закольцованный, внутренняя система отопления — водяная);
  • вода-воздух (использование внешних водяных контуров и системы отопления воздушного типа);
  • тепловой насос воздух-воздух (использование рассеянного тепла внешних воздушных масс в комплекте с воздушной системой отопления дома).

Схема и принцип действия теплового насоса

Вернуться к оглавлению ↑

Преимущества и достоинства тепловых насосов

1

Экономичная эффективность. Принцип работы теплового насоса базируется не на производстве, а на переносе (транспортировке) тепловой энергии, то можно утверждать, что его КПД больше единицы. Что за чушь? — скажете Вы.В теме тепловых насосов фигурирует величина — коэффициент преобразования (трансформации) тепла (КПТ). Именно по этому параметру сравнивают между собой агрегаты подобного типа. Его физический смысл – показать отношение полученного количества теплоты к величине, затраченной для этого, энергии. К примеру, при КПТ = 4,8 затраченная насосом электроэнергия в 1кВт позволит получить с его помощью 4,8 кВт тепла безвозмездно, то есть даром от природы.

2

Универсальная повсеместность применения. Даже при отсутствии доступных линий электропередач работа компрессора теплового насоса может быть обеспечена дизельным приводом. А «природное» тепло есть в любом уголке планеты — тепловой насос «голодным» не останется.

Типичный компрессор холодильника- теплового насоса

3

Экологическая чистота использования. В тепловом насосе отсутствуют продукты горения, а его малое энергопотребление меньше «эксплуатирует» электростанции, косвенно снижая вредные выбросы от них. Хладагент, используемый в тепловых насосах, озонобезопасен и не содержит хлоруглеродов.

Внешний модуль теплового насоса «воздух-воздух»

4

Двунаправленный режим работы. Тепловой насос может в зимнее время обогревать помещение, а в летнее — охлаждать. Отобранную из помещения «теплоту» можно использовать эффективно, например, подогревать воду в бассейне или в системе ГВС.

Варианты режима работы теплового насоса

5

Безопасность эксплуатации. В принципе работы теплового насоса Вы не рассмотрите опасных процессов. Отсутствие открытого огня и вредных опасных для человека выделений, низкая температура теплоносителей делают тепловой насос «безобидным», но полезным бытовым прибором.

6

Полная автоматизация процесса отопления помещения.

Внешний воздушный контур теплового насоса

Вернуться к оглавлению ↑

Некоторые нюансы эксплуатации

Эффективное использование принципа работы теплового насоса требует соблюдения нескольких условий:

  • помещение, которое обогревается должно быть хорошо утеплено (теплопотери до 100 Вт/м2) — иначе, забирая тепло с улицы, будете греть улицу за свои же деньги;
  • тепловые насосы выгодно применять для низкотемпературных систем отопления. Под такие критерии отлично подходят системы теплый пол (35-40 °C). Коэффициент преобразования тепла существенно зависит от соотношения температур входного и выходного контуров.

Подытожим сказанное!

Суть принципа работы теплового насоса не в производстве, а в переносе тепла. Это позволяет получить высокий коэффициент (от 3 до 5) преобразования тепловой энергии. Проще говоря, каждый использованный 1 кВт электроэнергии «перенесет» в дом 3-5 кВт тепла. Еще что-то нужно говорить?

ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ 8(495)744-67-74

Кроме быстрого и качественного ремонта труб отопления, оказываем профессиональный монтаж систем отопления под ключ. На нашей странице по тематике отопления > http://resant.ru/otoplenie-doma.html < можно посмотреть и ознакомиться с примерами наших работ. Но более точно, по стоимости работ и оборудования лучше уточнить у инженера.

Для связи используйте контактный телефон ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ 8(495) 744-67-74, на который можно звонить круглосуточно.

Отопление от ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ Вид: водяное тут > http://resant.ru/uslugi/vodyanoe-otoplenie.html

На сегодняшний день большинство частных лиц, а также владельцев крупных предприятий заинтересованы в качественных услугах, которые оказываются опытным штатом специалистов. Если же вас интересует надежный и эффективный монтаж отопления, который будет выполнен  грамотным штатом специалистов, отлично разбирающимися в данной сфере, тогда мы рады вам помочь. Наша организация на протяжении длительного периода времени оказывает качественный монтаж отопления и готова  выполнить различные ряд услуг, связанных с любыми системами отопления. Мы предоставляем возможность заказать  сборку котельной от опытного штата специалистов. Так как содержим грамотный штат
мастеров, отлично разбирающийся  в данной сфере. Наши сотрудники готовы предоставить качественную установку водоснабжения, а также выполнять монтажные работы,  полностью соответствующие индивидуальным пожеланиям.  Наша известная Академия-строительства.Москва оказывает ряд преимущественных предложений для каждого заинтересованного потребителя.  Поэтому при необходимости любой заинтересованный клиент сможет заказать ряд профессиональных услуг от грамотного штат специалистов. Если же вы решили обратиться в нашу компанию  за получением сборки котельной от высококвалифицированных мастеров своего дела, тогда мы поможем вам и в этом. Установка водоснабжения, а также любые другие монтажные работы выполняются от профессионалов своего дела.  Мы предоставляем возможность реализовать задуманное в реальность в кратчайшие сроки. При этом не затрачивая внушительных сумм финансовой среды за весь процесс.  Благодаря тому, что наша компания предоставляет сочетание расценок и гарантийного качества, нам доверяют многие.  Стоимость на выполняемые услуги может варьироваться в зависимости от особых пожеланий клиентов, объема рабочих  действий, материалов, и других ключевых моментов. Но несмотря на вышеуказанные факторы цена, как правило, устраивает  любого нашего потенциального потребителя, и обеспечивает возможность реализовать задуманное в реальность  кратчайшие сроки.
Ремонт квартир, загородных домов, кровля, фундаменты, заборы, ограждения, автономная газификация, частная канализация, отделка фасадов, системы водоснабжения от колодца и скважины, профессиональные современные котельные для частных домов и предприятий.
Для того чтобы системы отопления работали с полной отдачей и потребляли немного топлива, следует регулярно проводить их техническое обслуживание. Прорыв трубы централизованного или автономного отопления может не только привести к снижению температуры в доме, но и к аварийной ситуации.Своевременная замена старых труб отопления и радиаторов позволит создать комфортные и безопасные условия в доме, гарантирует защиту от материальных потерь. Опытные специалисты готовы провести ремонт систем отопления любого типа, подобрав для замены старых элементов системы новые комплектующие по лучшим ценам. Все ремонтные работы проводятся в установленный в договоре срок, на проведенные ремонтные работы компания дает гарантию качества. Для того чтобы жизнь за городом на дачном участке была более комфортной, необходимо создать систему постоянного водоснабжения, которая обеспечит владельцев дачного участка качественной питьевой водой. Только в этом случае жизнь на загородном участке станет действительно комфортной и безопасной. Вода на даче необходима не только для приготовления пищи, питья и водных процедур, но и для полива растений. Иначе смысл обустройства такого участка полностью утрачивается. Использование газа для отопления частного дома требует технологически правильной установки котельного оборудования. Котельная в частном доме может находиться как в жилых помещениях, так в специально оборудованном для этого месте. Обычно под нее отводится цокольный или подвальный этаж, так как это позволяет экономно использовать трубы, сокращая расстояние от места распределения подачи газа к месту его потребления. Обустройство котельной должно соответствовать всем требованиям безопасности, предусмотренным при эксплуатации газового оборудования. Кроме газовой котельной используются котельные, работающие на твердом топливе. При их обустройстве необходимо учитывать места безопасного хранения угля, пеллет, торфа, дров. Также требуется профессиональная установка котлов, счетчиков и разводки.
Наша компания готова разработать индивидуальный проект любой котельной частного дома, который учтет все требования владельцев жилого строения и обеспечит бесперебойную работу отопительных систем и системы горячего водоснабжения.
Системы: отопления, водоснабжения, канализации. Под ключ.
Строительная компания
Холдинговая компания СпецСтройАльянс
ООО “ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ” предлагает теплотрассы для частного дома в Москве по недорогой стоимости. У нас можно купить современные трубопроводы и заказать прокладку теплотрассы. ТЕПЛОТРАССЫ ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ ЧАСТНОГО ДОМА. В частных домах ресурс тепла зачастую находится вне дома. Для обеспечения высокоэффективной системы обогрева необходимо доставить носитель тепла в помещение, тогда теплопотери будут минимальными. В независимости от места, где прокладывается теплотрасса – на земле или под почвой, нужно позаботиться о выборе тpубопровода из оптимального материала. Также понадобится обеспечить качественную теплоизоляцию. ООО “ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ” предлагает современные гибкие тpубы теплоизолированные трубы, теплотрассы различных маркировок. Наша компания является прямым дилером трубопроводов от производителя Термафлекс. У нас Вы не только можете купить Флексален, но и заказать быстрый и качественный монтаж. Наши специалисты выполняют наземную и подземную прокладку теплотрасс практически на любой территории. ПОЧЕМУ теплотрассы ДЛЯ ЧАСТНОГО дома ФЛЕКСАЛЕН? Заранее термоизолированные трубопроводы теплоизолированные трубы, теплотрассы являются относительно новым продуктом в области теплоизоляции. Они представляют из себя готовую теплотрассу, и сочетают в себе высокие теххарактеристики полимерных тpубопроводных систем и высокого качества термоизоляции. Благодаря надежному и быстрому монтажу, долговечности тpуб Флексален, предизолированные тpубопроводы особенно интересны при прокладывании внутриквартальных и наружных сетей любого водоснабжения на территориях частных домов и коттеджных поселках – теплового и холодного. Теплотрассы можно прокладывать между постройками, с целью восстановления и обустройства городских теплосетей, также транспортирования производственных и пищевых жидкостей, не только воды. Но и других жидких субстанций. Флексален гибкие, предизолированные, благодаря чему возможна их укладка в трассу, протяженность которой до 300 метров и любой конфигурации. Чтобы произвести монтаж, не потребуется использование специального устройства канала, компенсаторов и соединений. КАК ПРОКЛАДЫВАЮТ ТPУБЫ ДЛЯ ЧАСТНОГО ДOМА СПЕЦИАЛИСТЫ НАШЕЙ КОМПАНИИ. Прокладывание теплотрассы в частном дом овладении выполняется поэтапно. Сначала нужно купить трубы для частного дома . Перед закладкой тpубопровода в почву, нужно произвести подготовку, определяющую основные характеристики будущей теплотрассы. Прокладка проводится следующим образом: Проектируется система. Сначала обследуется здание для установления потерь тепла. Затем осуществляется расчет распределения тепла от обогревателей. Это необходимо для правильного размещения отопительных приборов. Подбирается конфигурация оснащения. Определяется оптимальная окружность коммуникационных сетей, температура теплоносителя. Находится места закрепления распределительных узлов. Документируется проект и сертифицируется, подсчитывается смета. Эти и другие работы выполнят работники ООО “ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ“. Если Вам необходимо купить трубы теплоизолированные трубы, теплотрассы или заказать проклдаку теплотрассы. Обращайтесь. Мы всегда к Вашим услугам!
Прокладка, ремонт и монтаж тепловых сетей, теплотрасс под ключ. Для частных домов и предприятий.
Метки: ...

Вы можете задать свой вопрос при помощи формы обратной связи:

[contact-form-7 id="318" title="Заявка"]
ООО ТЕПЛОСТРОЙМОНТАЖ имеет год основания 1999г.
Сотрудники компании имеют Московскую прописку и славянское происхождение, оплата происходит любым удобным способом, при необходимости предоставляются работы в кредит.
Россия, Москва, Строительный проезд, 7Ак4
Водоснабжение по доступным ценам, отопление со скидкой. Наша компания занимается устройством инженерных коммуникация для частных загородных домов, водоснабжение от колодца, водоснабжение от скважины. Отопление дома твердотопливным котлом, установка автономного газового отопления.