Тепловой насос

Использование теплового насоса в системе отопления частного дома.

Выбор источника тепла теплового насоса

Источниками низкопотенциального тепла могут быть наружный воздух температурой от –15 до +15°C, отводимый из помещения воздух (15–25°C), подпочвенные (4–10°C) и грунтовые (более 10°C) воды, озерная и речная вода (0–10°C), поверхностный (0–10°C) и глубинный (более 20 м) грунт (10°C).

Тепловая энергия окружающей среды

Все вещества при температуре выше абсолютного нуля имеют определённый запас теплоты, что теоретически даёт возможность использовать её. К таким веществам относятся: воздух, почва, поверхностные и грунтовые воды. Запасы теплоты окружающей среды весьма велики, однако низкий потенциал этой теплоты не позволяет применить её в энергоустановках для получения работы, т.к. окружающая среда в тепловой схеме энергоустановки является холодным источником теплоты.

Внешний контур теплового насоса

Грунт является наиболее универсальным источником рассеянного тепла. Он аккумулирует солнечную энергию и круглый год подогревается от земного ядра. При этом он всегда «под ногами» и способен отдавать тепло вне зависимости от погоды. Ведь на глубине уже 5–7 м температура практически постоянна в течение всего года. Для средней полосы России она составляет 5–8°С. Это очень подходящие условия для работы теплового насоса. Более того, в верхних слоях земли минимум температуры достигается на пару месяцев позже пика морозов — нужда в интенсивном обогреве к этому времени уменьшается.

Колодезная вода в тепловом насосе

Системы с тепловыми насосами требуют малого количества энергии и очень удобны для отопления и охлаждения, но зимой им необходим теплоисточник, а летом — хладоисточник. В некоторых регионах колодезная вода в зимнее время вполне подходит в качестве теплоисточника для теплового насоса.

Тепловой насос в солнечных установках

Тепловой насос, включенный в систему воздушного отопления, используя электроэнергию, отбирает тепло от наружного воздуха с низкой температурой и нагнетает в помещение тепло более высокой температуры. Расход электроэнергии при этом на 35...50% меньше, чем в отопительной системе с электрическим нагревателем такой же мощности. В системе с тепловым насосом тепловой коэффициент, или коэффициент трансформации тепла (КТТ), достигает 2...4. КТТ зависит от значения разности температур низко- и высокотемпературного источника тепла.

Принцип работы теплового насоса

Тепловой насос представляет собой устройство, способное передавать тепло от низкотемпературного источника к высокотемпературному. В обычном водяном насосе вода перекачивается с низкого уровня на высокий. Для работы теплового насоса, как и водяного, требуется электрическая энергия. Отношение мощности, необходимой для перекачивания определенного количества тепла тепловым насосом, к мощности, используемой для получения такого же количества тепла с помощью электроэнергии, называют тепловым коэффициентом, или коэффициентом трансформации тепла (КТТ).

Принцип работы теплового насоса
Рис. 1. Цикл работы теплового насоса:

Подписка на RSS - Тепловые насосы