Как устроен тепловой насос

Работа теплового насоса имеет в своей основе два физических явления. Первое: при испарении вещества происходит поглощение тепла, а при конденсации – отдача. И второе: температура испарения вещества повышается пропорционально повышению давления. Чтобы понять, как эти два явления протекают в системе теплонасоса, стоит разобраться в том, как она устроена.

Систему теплового насоса можно разложить на следующие компоненты: - внешний контур, который осуществляет передачу тепла из окружающей среды к рассолу. Состоит из труб и циркуляционного насоса; - внутренний контур служит для переноса тепла в отапливаемое помещение.

Как работают и взаимодействуют все устройства теплового насоса между собой:

    1. Проходя по трубам внешнего контура, незамерзающая смесь (рассол) нагревается до 1-10 градусов.

    2. В испарителе она отдаёт собранную тепловую энергию внутреннему фреоновому контуру. Фреон, имеющий низкую температуру кипения, принимает в испарителе от рассола накопленное тепло, меняя своё агрегатное состояние с жидкого на газообразное.

    3. Фреон уже в форме газа направляется к компрессору, где он сжимается, повышается его давление, а значит и температура. Следовательно, и тепловой потенциал для передачи этого тепла далее более холодному телу.

    4. Горячий, газообразный фреон осуществляет отдачу тепла в отопительную систему, попадая в конденсатор. После этого, он остывает и принимает жидкое агрегатное состояние.

    5. Переход в жидкое состояние так же регулируется контролем сечения специальным дроссельным клапаном. Фреон сквозь клапан попадает в испаритель для повторения цикла.

 

Тепловой насос – самое экономичное средство обогрева. Так как устроен он так, что основной расход электроэнергии приходится на обеспечение работы компрессора и насосов. Коэффициент трансформации (СОР) показывает, как эффективно работает тепловой насос. СОР – это соотношение единицы электрической энергии, затраченной на работу теплонасоса, к количеству выработанной им тепловой энергии. На этот коэффициент влияет температура в испарителе и конденсаторе, и колеблется он в диапазоне от 3 до 7. То есть выработка на 1 кВт затраченной электроэнергии составляет 3-7 кВт выработанной теплоэнергии. Такой высокий уровень теплоснабжения при низкой энергозатратности не может обеспечить ни один генератор тепла с иным принципом работы.