Принцип работы тепловых насосов

Принцип работы тепловых насосов

Тепловые насосы не являются какими-то чудесными устройствами, действие которых понимают только продавцы и установщики тепловых насосов. Тепловой насос следует рассматривать как любое другое отопительное устройство, которое используется для производства тепла и в отношении которого действуют все законы, касающиеся энергии. Как и у каждого отличающегося способа отопления, также и у теплового насоса есть свои особенности. Теплотехнические расчёты у всех способов получения тепла одинаковые. Правила термодинамики действуют как при дровяном печном отоплении, так и при управляемой через Интернет теплонасосной установке или при использовании энергии нагревательных элементов.

Принцип работы

GHP (Ground Heat Pump) система работает как котел при отоплении и как кондиционер при охлаждении. Работа теплового насоса осуществляется в компрессионно-конденсаторном цикле. Теплоноситель (обычно вода) подается из земли или водоема в тепловой насос, где низко-потенциальное тепло Земли отбирается и передается по системе воздуховодов или трубопроводов к потребителю. В качестве низкопотенциального источника тепловой энергии может быть использовано тепло как естественного происхождения (наружный воздух; тепло грунтовых, артезианских и термальных вод; воды рек, озер, морей и других незамерзающих природных водоемов), так и тепло техногенного происхождения (промышленные сбросы, очистные сооружения, тепло силовых трансформаторов и любое другое бросовое тепло). Цикл приводится в действие электрическим двигателем. Энергетический цикл можно представить несколько иначе. Электричество приводит в действие электродвигатель, от которого механический момент передается на компрессор. Инициируется термодинамический цикл и тепло, накопленное землей или водоемом, отбирается теплообменниками теплового насоса. Электрическая энергия затрачивается только на перекачивание жидкости, но ничего удивительного в получении дополнительной энергии нет, т.к. используется уже накопленное Землей тепло. Сегодня тепловые насосы выпускаются тепловой мощностью от 2 кВт до 200 МВт.

Работа зимойwinterЗимой GHP система тепло неостывшей земли передает в дом. Этот же цикл используется и при нагреве воды.
Работа летомsummerЛетом GHP система излишки тепла в доме передает через теплообменник в обратном направлении.

Основным достоинством теплового насоса является его высокая эффективность по сравнению со всеми видами котельных. Учитывая КПД выработки электроэнергии на ТЭЦ, очевидно, что применение теплового насоса в 1,2 – 2,5 раза выгоднее самых эффективных (газовых) котельных. Тепловой насос является исключительно энерго- эффективной установкой: внедрение тепловых насосов позволит экономить до 268 кг угля, 84 кг мазута, 58 м3 газа на каждую произведенную Гкал тепла. При выходной мощности по теплу от 3 до 10 000 кВт среднечасовое потребление электро- энергии – 0,86 – 2 500 кВт/ч. Система теплоснабжения с тепловым насосом сдается заказчику “под ключ”. Оборудование для отопления и горячего водоснабжения на основе тепловых насосов отечественного и импортного производства Вы можете заказать (от проектирования и подбора оборудования до монтажа “под ключ”), обратившись в ООО “Белпаритет”.

В чем исключительность?

Тепловые насосы – это единственные установки, которые производят в 3 – 5 раз больше тепловой энергии, чем потребляют электрической энергии на привод компрессора, и поэтому являются наиболее эффективными источниками выcокопотеициального тепла. Преимущества использования отопительных систем на базе тепловых насосов:

  • Высокая эффективность преобразования электроэнергии по сравнению с электронагревательными приборами.
  • Экологически чистая технология.
  • Отсутствие выбросов в атмосферу вредных веществ и углекислоты.
  • Используется озонобезопасный вид фреона.
  • Надежная автоматическая работа установки, не требующая постоянного присутствия человека.
  • Минимальные эксплуатационные расходы по сравнению с другими отопительными системами.
  • Длительный срок службы без капитального ремонта.
  • Малые габариты и вес.
  • В качестве источника низкопотенциального тепла могут использоваться грунт, вода, окружающий воздух.

Тепловые насосы используются для:

  • автономного обогрева и горячего водоснабжения жилых и производственных помещений;
  • теплоснабжения и горячего водоснабжения индивидуального жилья;
  • охлаждения и поддержания постоянной температуры воды технологических циклов, что позволяет контролировать и регулировать температурные режимы теплоносителей, а также заменять громоздкие, дорогостоящие и загрязняющие окружающую среду системы охлаждения открытого типа.