Принцип функціонування теплових насосів

Тепловий насос - установка багато в чому схожа на звичайний холодильник. Як у тепловому насосі, так і в холодильнику є компресор, конденсатор, випарник та пристрій дроселювання. В обох установках однакові цикли роботи відрізняються тільки параметри налаштування. Навіть візуально ці два пристрої схожі.

Робота холодильника заснована на «викачуванні» тепла назовні, робота ж теплового насоса заснована на заборі тепла ззовні та перенаправленні його системи опалення. У холодильниках тепло продуктів, що практично не відчувається, відводиться у вигляді досить гарячого повітряного потоку, яке відходить від радіатора, розташованого на задній стінці холодильника. Саме тому, витягнувши з холодильника камеру випаровування (з трубами) і закопавши її в грунт, ми матимемо тепловий насос, який буде здатний обігрівати приміщення підігрітим повітрям. Якщо ж конденсатор омивати водою (через теплообмінник), то нагріту воду можна направляти в систему водяного опалення: радіатори або теплі водяні підлоги.

Розглянемо, як працюють теплові насоси:

• Теплоносій, проходячи трубопроводом, укладеним, наприклад, у землю нагрівається на кілька градусів. Всередині теплового насоса теплоносій, проходячи через теплообмінник, званий випарником, віддає зібране з довкілля тепло у внутрішній контур теплового насоса.
• Внутрішній контур теплового насоса заповнений холодоагентом. Холодоагент, маючи низьку температуру кипіння, проходячи через випарник, перетворюється з рідкого стану на газ. Це відбувається при низькому тиску та низькій температурі. З випарника газоподібний холодоагент потрапляє в компресор, де він стискається, його температура підвищується.
• Далі гарячий газ надходить до другого теплообмінника (конденсатора). Там відбувається теплообмін між гарячим газом та теплоносієм із зворотного трубопроводу системи опалення будинку. Холодоагент віддає своє тепло в систему опалення, охолоджується і знову переходить у рідкий стан, а нагрітий теплоносій системи опалення надходить до опалювальних приладів. При проходженні холодоагенту через редукційний клапан тиск знижується, холодоагент потрапляє у випарник, і цикл повторюється знову.

Теплові насоси використовуються як в холодну пору року - для опалення приміщення, так і в теплу пору року - для охолодження повітря в будинку. Принцип роботи такого насоса при охолодженні приміщення такий самий, як і при опаленні. Тільки тепло в цьому випадку забирається з повітря в приміщенні та віддається землі чи водойми.