На простом языке тепловой насос это устройство, которое может извлекать тепло их воздуха или земли и направлять его на отопление дома.
Вы все его видели, только наверняка не догадываетесь, что тепловой насос это обыкновенная cплит система (не кондиционер) которая может работать на нагрев помещения, извлекая тепло из окружающего воздуха. Правда эффективно на отопление она может работать только осенью и весной, примерно до температуры 7-10 градусов тепла.
Экономия в этих случаях может составлять до 200%. Это значит, что, потратив 1 киловатт электроэнергии, вы получили 2 киловатта тепла. 1 киловатт осенью может прогреть до комфортной температуры дом площадью до 20 квадратных метров, Сплит система потребив такую же мощность, обогреет дом площадью в 35-40 кв.м.
Скорее всего, вы этого не знали и естественно пользуетесь cплит системой только летом, для охлаждения помещений. Тепловой насос в отличие от cплит системы в состоянии отапливать дом постоянно, даже в лютые морозы.
Как работает тепловой насос и откуда он берет тепло
Тепловой насос работает по принципу холодильника. В контуре охлаждения, как и в холодильнике, циркулирует незамерзающая жидкость, обычно это водный раствор этиленгликоля, в более дорогих установках может использоваться смесь углеводородов с диоксидом углерода. Общее название – хладагент или по старинке еще говорят рассол (солевой раствор поваренной соли тоже не замерзает до -4 градусов Цельсия), отсюда и появилось название.
Во вторичном контуре, хладагентом cобирается тепло из воздуха, а чаще всего земли. Здесь может циркулировать как вода, так и более дорогие растворы хладагента.
Простейшая схема устройства теплового насоса
Отобрав тепло у земли (нагревшись в земле) незамерзающая жидкость проходит через испаритель, где отдает тепло хладагенту, он нагревается на несколько градусов и испаряется. Затем компрессор сжимает хладагент, в результате сжатия его температура возрастает и полученное за счет сжатия тепло передается через теплообменник (конденсатор) в систему отопления дома.
При возврате дросселирующий клапан снижает давление, и хладагент снова охлаждается. Электрическая энергия тратиться здесь на работу компрессора и теоретически КПД может достигать 600%.
Откуда берет тепло тепловой насос
Самый эффективный источник тепла для теплового насоса глубоководная скважина глубиной до 200 метров — источник – геотермальный зонд. Пилотный проект по этому принципу, для отопления и снабжения горячей водой одной из школ г. Новошахтинска, Ростовской области был построен при участии автора этой статьи лет 10 назад, функционирует до сих пор.
Простейший тепловой насос, который можно построить самостоятельно может отбирать тепло от грунтового коллектора, расположенного не далеко от поверхности земли, параллельно ей, правда для этого необходимо иметь большую площадь для коллектора. В данном случае тепловой насос будет использовать тепло от верхних слоев земли, используя грунтовый коллектор с незамерзающей жидкостью.
При желании можете посмотреть видео с демонстрацией реализации схемы данного теплового насоса в исполнении инженеров Данфосс.
