Что такое тепловые насосы: принцип работы

Создание комфортных условий для работников выступает одним из важных показателей успешности любого предприятия. На фоне постоянно растущих тарифов на газ отопление и электричество в Украине приходится искать отопительное оборудование, которое будет эффективным и позволит снизить расходы. Рациональным решением проблемы являются тепловые насосы.

Что представляет собой тепловой насос

Тепловой насос – это устройство, которое передает тепло от источника низко-потенциальной энергии, которым выступает воздух, вода, грунт, к теплоносителям с повышенной температурой. Принцип работы основывается на произведении тепла. Это прекрасная альтернатива газовому или электрическому котлу.

как работает тепловой насос

Оборудование, которое мы считаем инновационным, было спроектировано, создано и испытано более 30 лет назад европейскими конструкторами.

Особенности работы

Зная, что такое тепловой насос, теперь давайте узнаем, как работает данный вид инновационного оборудования.

Принцип работы теплового насоса имеет свои особенности, главной из которых выступает способность извлекать тепло из воздушного потока даже при низкой и отрицательной температуре. Даже при t воздуха 0°C в воздухе еще содержится тепло. Его значительно меньше, чем при плюсовых значениях, но поскольку атомы продолжают двигаться, происходит выделение тепла.

Полное прекращение движения атомов происходит при – 273°C. Именно этот температурный показатель соответствует абсолютному нулю температуры. Даже зимой при минусовых температурах в воздухе присутствует небольшое количество тепла, пригодного для извлечения и переноса в помещение.

промышленные тепловые насосы вода вода

Тепловые насосы работают на рабочем теле хладагенте (фреоне), который при определенных условиях переходит из жидкой фазы в газообразную и наоборот. При испарении фреон поглощает тепло, а при конденсировании — выделяет тепло.

Эффективность работы теплового насоса основываются на работе четырех основных элементов системы. Это:

  • компрессор, который повышает давление хладагента и его температуру;
  • расширительный клапан, который выполнен в виде терморегулирующего вентиля, при прохождении которого резко понижается давление фреона;
  • испаритель, при помощи которого рабочее тело поглощает тепло от окружающей среды;
  • конденсатор, при помощи которого хладагент отдает тепло в рабочую среду отопительного контура.

Рекомендуемое оборудование

Чем теплонасос выгоднее традиционных отопительных систем

Если сравнивать тепловые насосы с традиционными отопительными системами, первые имеют ряд преимуществ.

Это высокий КПД данного оборудования. Тепловой насос работает по принципу «обратного холодильника», и затрачивая всего один киловатт электроэнергии для обеспечения работы компрессора, мы получаем около 4 киловатт тепла. Иногда это соотношение еще более высокое. Такая тепловая установка очень выгодна с экономической точки зрения.

Примерно 80% тепловой энергии насос получает из окружающей среды. Для такой установки не требуется сложное регулярное обслуживание, а текущие ремонты при качественном монтаж будут очень редки.

Эта инновационная, экологически чистая, безопасная и универсальная технология для обогрева жилых, офисных и промышленных помещений приобретает все большую популярность. Инженеры постоянно работают над совершенствованием конструкций тепловых насосов. Среди тепловых установок такого принципа действия есть модели, которые генерируют тепло из окружающего воздуха, водоемов и даже из почвы.

    Бесплатная консультация и подбор оборудования


    Принцип работы теплового насоса

    схема теплового насоса

    Чтобы разобраться, как работает тепловой насос, рассмотрим принцип работы основных типов установок.

    Грунтовый тепловой насос работает, используя испаритель и трубопроводную систему, размещенные на достаточно большой глубине в земле, где разность температуры с поверхностью велика. Монтаж и обслуживание такой установки стоит достаточно дорого, но финансовые затраты окупаются благодаря высокому КПД и низкой стоимости обслуживания.

    Водный тепловой насос чаще всего используется для отопления помещений свыше 200кв.м. и требует наличия поблизости водоема, желательно чтобы он был в собственности у заказчика. В противном случае нужно будет получать разрешение на использование водоема в государственных органах. Это потребует дополнительных временных и денежных затрат и высок риск отказа в разрешении на установку от чиновников.

    Оптимальный вариант – новый тип отопительных систем на основе теплового насоса. Принцип действия теплового насоса в них основывается на выработке тепла используя систему теплообмена по принципу воздух-вода. В отличие от вышеописанных вариантов, такая система имеет ряд преимуществ. Это:

    • простота совмещения насоса с существующей системой отопления;
    • нет необходимости получения разрешения на установку;
    • доступная цена установки;
    • экономическая выгода;
    • высокая эффективность.

    Тепловой насос может служить как основным, так и вспомогательным источником тепла.

    Принцип работы теплового насоса основывается на замкнутой системе контуров, где происходит циркуляция теплоносителя, извлекающего тепло из окружения, его преобразование и отдача тепла в приемник – водяной контур системы отопления и водоснабжения.

    Первый (наружный) контур размещают в земельном или водяном «кармане», от него выводят наверх трубопроводы.

    Второй контур представляет звено насоса с рабочим телом хладагентом, который циркулирует по теплообменивающим элементам – испарителю и конденсатору, его давление регулируется дросселями и компрессором.

    Третий внутренний контур — это контур системы отопления и снабжения горячей водой помещения.

    Алгоритм работы теплового насоса включает:

    • прохождение хладагента через дроссельные заслонки с последующим падением давления;
    • поступление фреона в испарительную камеру;
    • кипение и дальнейшее получение тепла при помощи коллектора.

    Находящийся в газообразном состоянии хладагент поступает в компрессор, где происходит его сжатие с последующим перетеканием в конденсатор при высоком температурном пороге. Конденсатор выполняет функцию отдачи тепла, именно от этого узла вода принимает тепло и происходит ее нагрев в третьем контуре.

    После отдачи тепла температура рабочего тела снижается и оно конденсируется для разряжения в вентиле, после чего и возвращается в испарительную камеру. Бесперебойное теплоснабжение обеспечивается повторением цикла.

    Сколько электроэнергии потребляет тепловой насос

    Тепловые насосы итальянского производства компаний Thermocold и MAXA очень энергоэффективные.

    сколько электроэнергии потребляет тепловой насос Maxaсколько электроэнергии потребляет тепловой насос Thermocold

    Итоги

    Если вы хотите внедрить на своем предприятии инновационную отопительную систему с установкой теплового насоса, обращайтесь в нашу компанию. Специалисты помогут вам определиться с выбором оборудования, окажут консультационную и информационную поддержку. Мы предлагаем выгодные условия приобретения оборудования у нас. Будем рады видеть вас в числе наших постоянных деловых партнеров!

    Получить бесплатно подбор оборудования и консультацию: