Тепловой насос
представляет собой машину, способную переносить тепло из более холодной
среды (грунтовые воды, земля, воздух и т.д.) в более горячую, с целью
охлаждения или отопления. Следует заметить, что эти устройства переносят
энергию, а не вырабатывают её. Именно этим и обуславливаются их
значительные преимущества по отношению к традиционным тепловым
источникам. Тепловой насос – это прибор, предназначенный для перевода
низкопотенциальной энергии в высокопотенциальную и наоборот. Процесс
передачи тепла осуществляется рабочим телом – фреоном – точно также как и
в обыкновенном холодильнике. Электрическая энергия, которая
потребляется тепловым насосом, затрачивается лишь на передвижение
хладагента в системе.
Любой тепловой насос работает и перемещает
тепловую энергию – это главное отличие от печи, где осуществляется
преобразование химической энергии во время процесса горения.
Принцип
работы этих устройств основан на термодинамическом цикле Карно. Обогрев
и охлаждение в них обеспечивается с помощью компрессионного цикла, т.е.
непрерывным процессом циркуляции, кипения и конденсации в замкнутой
системе хладагента. Его кипение осуществляется при низкой температуре и
низком давлении, а конденсация - при высокой температуре и давлении.
Стоит отметить тот факт, что в испарителе идет отбор у источника с
низкой температурой низкопотенциальной энергии.
Устройство теплового насоса достаточно простое. Он состоит из следующих элементов:
1.
Конденсатор, который представляет собой обыкновенный теплообменный
аппарат, передающий тепловую энергию окружающей среде от хладагента.
Зачастую воздуху или воде. Тепловая энергия, которая передается
хладагентом при помощи конденсатора, складывается из: тепла,
создаваемого компрессором в результате сжатия хладагента, и тепла,
поглощенного испарителем в холодильном контуре. Ещё одной рабочей средой
для любого конденсатора, кроме хладагента, может считаться жидкость
(конденсатор с водяным охлаждением) или окружающий воздух (конденсатор с
воздушным охлаждением);
2. Компрессор. Его задачей является
всасывание парообразного хладагента, поступающего от испарителя при
низком давлении и температуре. Компрессор осуществляет его сжатие,
соответственно, повышая температуру и давление, и направляет к
конденсатору;
3. Испаритель. Он предназначен для охлаждения рабочей
среды - воды или воздуха, то есть забирает часть энергии у
низкопотенциальных источников. Естественно эти теплообменники делятся на
испарители, используемые для охлаждения жидкости и для охлаждения
воздуха;
4. Регулятор потока, необходимый для дозированной подачи хладагента от конденсатора к испарителю;
5. Вентилятор, обеспечивающий обдув воздухом испарителя и конденсатора;
6.
Реверсивный (четырехходовый) клапан. Он отвечает за переключение
направления потоков хладагента, что необходимо для изменения работы
устройства с режима охлаждения на обогрев и наоборот.
| 
