Принцип работы теплового насоса

Как выполнить тепловой насос для отапливания дома собственными руками: рабочий принцип и схемы

Первые варианты теплонасосов могли только отчасти выполнить требования в энергии тепла. Современные разновидности очень продуктивны и могут использоваться для отопительных систем. Собственно поэтому установить тепловой насос собственными руками пытаются очень много домовладельцев.

Мы постараемся рассказать, как выбрать подходящий вариант теплового насоса с учетом гео-данных участка, на котором его предполагается установить. В предложенной к рассмотрению публикации детально описан рабочий принцип систем применения «зеленой энергии», перечислены отличия. С учетом наших советов вы, в не сомнения, остановитесь на эффективном типе.

Для самостоятельных профессионалов мы приводим технологию сборки теплового насоса. Представленную к рассмотрению информацию восполняют наглядные схемы, подборки фото и развернутый видео-инструктаж в 2-ух частях.

Практические специфики и классификация

Под термином тепловой насос понимается комплект конкретного оборудования. Важной функцией данного оборудования считается сбор энергии тепла и ее перевозка к потребителю. Источником такой энергии может стать любое тело или среда, обладающая температурой от +1? и более градусов.

В находящейся вокруг нас обстановке источников низкотемпературного тепла вполне достаточно. Это отходы промышленности фирм, тепловых и АЭС, стоки канализации и др. Для работы тепловых насосов в области домашнего отопления необходимы три собственными силами восстанавливающихся природных источника — воздух, вода, земля.

тепловых насосов

Три указанных возможных поставщика энергии прямо связаны с солнечной энергией, которое путем нагревания приводит в движение воздух с ветром и сообщает энергию тепла земля. Собственно выбор источника считается ключевыми параметром, по которому делят тепловые насосные системы.

Рабочий принцип тепловых насосов основывается на способности тел или сред передавать энергию тепла иному телу или обстановке. Получатели и поставщики энергии в тепловых насосных системах работают в большинстве случаев в паре.

Так есть такие виды тепловых насосов:

  • Воздух — вода.
  • Грунт — вода.
  • Вода — воздух.
  • Вода — вода.
  • Грунт — воздух.
  • Вода — вода.

При этом первое слово определяет вид среды, у которой система забирает низкотемпературное тепло. Второе указывает на вид носителя, которому и подается эта тепловая энергия. Так, в тепловых насосах вода — вода, тепло отбирается у среды воды и в виде теплоносителя применяется жидкость.

насос

Современные тепловые насосы применяют три главных источника энергии тепла. Это — грунт, вода и воздушная среда. Наиболее простой из данных вариантов — воздушный тепловой насос. Востребовательность подобных систем связана с их довольно несложной конструкцией и легкостью монтажа.

тепловых насосов

тепловой

тепловых насосов

насос

тепловых насосов

тепловых насосов

тепловой

теплового насоса

тепловой

насос

теплового насоса

тепловых насосов

тепловой

тепловой

насос

тепловых насосов

Но не взирая на подобную популярность, эти разновидности имеют довольно невысокую продуктивность. К тому же КПД нестабилен и зависим сезонных колебаний режима температур.

С уменьшением температуры их продуктивность существенно падает. Такие варианты тепловых насосов можно рассматривать как добавление к имеющемуся главному источнику энергии тепла.

Варианты оборудования, использующего тепло грунта, считаются очень эффектными. Грунт получает и накапливает энергию тепла не только от солнечных лучей, он регулярно подогревается за счёт энергии земного ядра.

Другими словами грунт считается своеобразным аккумулятором тепла, мощность которого, почти что, не ограничена. Причем температура грунта, особенно на некоторой глубине, постоянна и колеблется в несущественных пределах.

Область использования энергии, вырабатываемой тепловыми насосами:

теплового насоса

теплового насоса

тепловых насосов

тепловой

тепловых насосов

тепловых насосов

теплового насоса

тепловой

Постоянство температуры источника считается хорошим аргументом стабильной и хорошей работы этого вида энергетического оборудования. Подобными параметрами обладают системы, в которых водная среда является главным источником энергии тепла. Коллектор подобных насосов располагают либо в скважине, где он оказывается в слое несущим воду, либо в пруде.

Среднегодовая температура подобных источников, как грунт и вода, может меняться от +7? до + 12? С. Такой температуры вполне хватает, чтобы обеспечить производительную работу системы.

тепловой

Основные конструкционные элементы тепловых насосов

Для того чтобы установка получения энергии работала согласно рабочим принципам теплового насоса, в его конструкции обязаны быть 4 главных агрегата, это:

  • Нагнетатель воздуха.
  • Атомайзер.
  • Конденсатор.
  • Дроссельный клапан.

Основным элементом конструкции теплового насоса считается нагнетатель воздуха. Его главная функция — увеличение давления и температуры паров, образующихся в результате кипения хладагента. Для климатической техники и тепловых насосов в особенности используются современные компрессоры спирального типа.

насос

Такие нагнетатели воздуха рассчитаны на эксплуатацию при низкой температуре. В отличии от иных разновидностей компрессоры спирального типа делают мало шума и работают, как при низкой температуре кипения газа, так и при больших температурах конденсации. Бесспорным преимуществом являются их небольшие размеры и маленькой удельный вес.

теплового насоса

Атомайзер как конструктивный компонент собой представляет емкость, в которой происходит превращение в пар жидкого хладагента. Хладагент, циркулируя по замкнутому контуру, идет через атомайзер. В нем хладагент разогревается и преобразуется в пар. Появляющийся пар под невысоким давлением направляется в сторону нагнетателя воздуха.

В компрессоре пары хладагента подвержены действию давления и их температура увеличивается. Нагнетатель воздуха перекачивает под высоким давлением разогретый пар в сторону конденсатора.

тепловой

Следующий конструктивный компонент системы — конденсатор. Его роль сводится к отдаче энергии тепла внутреннему контуру системы для отопления.

Серийные образцы, изготавливающиеся промышленными фирмами, оборудуются пластинчатыми теплообменными аппаратами. Ключевым материалом для этих конденсаторов служит легированная сталь или медь.

тепловой

Терморегулирующий, или иначе дроссельный, клапан монтируется в начале той части гидравлического контура, где циркулирующая среда большого давления превращается в среду с невысоким давлением. Точнее дроссель в паре с компрессором разделяют контур теплового насоса на 2 половины: одну с большими параметрами давления, иную — с невысокими.

При прохождении через расширительный дроссельный вентиль циркулирующая по замкнутому контуру жидкость отчасти выветривается, благодаря чему давление одновременно с температурой падают. После поступает в теплообменный аппарат, сообщающийся с внешней средой. Там захватывает энергию среды и переносит ее назад в систему.

При помощи дроссельного клапана происходит управление потока хладагента в сторону атомайзера. Во время выбора клапана необходимо брать во внимание параметры системы. Клапан должен подходить таким параметрам.

теплового насоса

Выбор типа теплового насоса

Главным показателем этой системы отопления считается мощность. От мощности первым делом будут подчиняться и денежные расходы на приобретение оборудования и выбор того либо другого источника низкотемпературного тепла. Чем выше мощность тепловой насосной системы, тем выше цена деталей компонентов.

Первым делом имеется в виду мощность нагнетателя воздуха, глубина скважин для геотермических зондов, либо площадь для локации горизонтального коллектора. Правильные термодинамические расчеты являются своеобразной гарантией того, что система будет хорошо работать.

теплового насоса

Для начала необходимо изучить участок, который предполагается для установки насоса. Оптимальным условием будет наличие на этом месте пруда. Применение варианта типа вода-вода существенно уменьшит объем работ с землей.

Применение тепла Земли напротив подразумевает приличное количество работ, которые связаны с выемкой грунта. Системы, которые в качестве низкопотенциального тепла применяют водную среду, считаются самыми эффективными.

тепловой

Задействовать энергию тепла грунта можно двумя вариантами. Первый подразумевает бурение колодцев диаметром 100-168 мм. Глубина таких скважин, в зависимости от показателей системы, достигает 100 м и более.

В эти скважины помещают специализированные зонды. При втором способе применяется коллектор из труб. Такой коллектор размещается под землёй в горизонтальном положении. Для такого варианта нужно очень высока площадь.

Для укладывания коллектора образцовыми считаются участки с влажным грунтом. Естественно, бурение колодцев будет стоить очень дорого, чем горизонтальное размещение коллектора. Но не на каждом участке есть свободные площади. На один кВт мощности теплового насоса необходимо от 30 до 50м? площади.

теплового насоса

В случае с наличием на участке высоко залегающего горизонта вод которые находятся в грунте, теплообменные аппараты возможно организовать в 2-ух размещенных на расстоянии около 15 м друг от дружки скважинах.

Отбор энергии тепла в подобных системах путем перекачивания верховодки по замкнутому контуру, части которого размещены в скважинах. Подобная система требует установку фильтра и периодической чистке трубного змеевика.

Самая примитивная и доступная схема теплового насоса основывается на извлечении энергии тепла из воздуха. Когда то она стала базой для устройства холодильников, позднее согласно ее принципам разработаны были кондиционеры.

тепловой

Оценка эффективности тепловых насосов

Результативность разных типов этого оборудования не одинакова. Наименьшими показателями обладают насосы, использующие воздушную среду. К тому же данные показатели прямо зависят от погоды.

Грунтовые разновидности тепловых насосов имеют стабильные показатели. Показатель эффективности этих систем меняется в пределах 2,8 -3,3. Самой большой результативность обладают системы вода-вода. Связано это, первым делом, со стабильностью температуры источника.

Необходимо отметить, что чем глубже размещен в пруде коллектор насоса, тем стабильнее будет температура. Для получения мощности системы в 10КВт, нужно около 300 метров трубопровода.

Ключевым показателем, характеризующим рабочую эффективность теплового насоса, является его показатель изменения. Чем выше показатель изменения, тем эффектнее считается тепловой насос.

теплового насоса

Самостоятельная сборка теплового насоса

Зная схему действия и устройство теплового насоса, собрать и установить собственными силами систему альтернативного теплоснабжения действительно возможно. Перед тем как начать работы нужно высчитать все ключевые показатели будущей системы.

Для расчета показателей грядущего насоса воспользуйтесь программным обеспечением , приготовленным для оптимизации систем охлаждения.

Самыми простым в сооружении вариантом считается система воздух-вода. Она не просит непростых работ по устройству внешнего контура, который свойствен водным и грунтовым разным видам тепловых насосов. Для установки потребуются лишь два канала, по одному из которых будет подаваться воздух, по второму отвести отработанная масса.

тепловой

Помимо вентилятора нужно обзавестись компрессором необходимой мощности. Для подобного агрегата прекрасно подойдет нагнетатель воздуха, которым оборудуются простые сплит-системы. Необязательно приобретать новый аппарат.

Можно снять его со старого оборудования или задействовать комплектующие старого холодильника. Неплохо бы использовать спиральную разновидность. Эти варианты компрессоров кроме владения достаточной эффективностью формируют большое давление, обеспечивающее температурное увеличение.

Для устройства конденсатора потребуется емкость и труба медная. Из трубы выполняется полотенцесушитель. Для его изготовления применяется любое цилиндрическое тело необходимого диаметра. Намотав на него трубу из меди можно не прилагая больших усилий и быстро сделать такой элемент конструкции.

Готовый полотенцесушитель устанавливается в заранее разрезанную надвое емкость. Для производства емкости лучше применять материалы, устойчивые к процессам ржавления. После помещения в него змеевика, половинки бачка свариваются.

Площадь змеевика рассчитывается по следующей формуле:

МТ/0,8 РТ,

  • МТ — мощность энергии тепла, которая выдаёт система.
  • 0,8 — показатель теплопроводимости при взаимном действии воды с материалом змеевика.
  • РТ — температурная разница воды при входе и на выходе.

Подбирая трубу из меди для самостоятельного изготовления змеевика, необходимо обратить собственное внимание на толщину стенок. Она обязана быть не меньше 1 мм. В другом случае при намотке труба будет изменяться. Трубу, по которой выполняется вход хладагента, размещают в верхней части емкости.

тепловой

Атомайзер теплового насоса можно сделать в 2-ух вариациях — в виде емкости с находящимся в ней змеевиком и в виде трубы в трубе. Потому как, температура жидкости в атомайзере маленькая, емкость можно сделать из бочки из пластика. В эту емкость помещается контур, который делается из трубы из меди.

В отличии от конденсатора, спираль змеевика атомайзера должна подходить диаметру и высоте подобранной емкости. Другой вариант атомайзера: труба в трубе. В этом варианте трубка с хладагентом располагается в пластиковой трубе большего размера, по которой течет вода.

Длинна такой трубы зависит от планируемой силы насоса. Она может быть от 25 до 40 метров. Такую трубу свертывают в спираль.

Расширительный клапан относится к запорно-регулирующей арматуре для трубопроводов. В качестве запорного элемента в ТРВ применяется игла. Положение запорного элемента клапана обуславливается температурой в атомайзере. Это ключевой элемент системы имеет довольно трудную конструкцию.

В ее состав входят:

  • Термоэлемент.
  • Диафрагма.
  • Капиллярная трубка.
  • Термобаллон.

Такие элементы могут выйти из строя при большой температуре. Благодаря этому во время работ по пайке системы клапан необходимо изолировать с помощью асбестовой ткани. Клапан регулировки должен подходить продуктивности атомайзера.

После проведения работ по изготовлению главных конструкционных частей приходит серьезный момент сборки всей конструкции в единый блок. Наиболее серьезным этапом считается процесс закачки хладагента или носителя тепла в систему.

Проведение собственными руками аналогичной операции навряд ли по силам обычному обывателю. Здесь придется обратиться к специалистам, которые занимаются ремонтом и обслуживанием климатического оборудования.

У сотрудников этой сферы, в основном, есть специальное оборудование. Кроме заправки хладагента они могут испытать работу системы. Самостоятельная закачка хладагента может привести не только к неполадке конструкции, но и к тяжёлым травмам. Также, для запуска системы также требуется особенное оборудование.

При запуске системы происходит пиковая пусковая нагрузка, составная часть 40 А. Благодаря этому пуск системы без пускового реле нереален. После первого пуска нужна регулировка клапана и давления хладагента.

К выбору хладагента нужно отнестись серьезно. Ведь собственно это вещество по существу считается ключевым «переносчиком» полезной энергии тепла. Из имеющихся современных хладагентов очень большой популярностью пользуются фреоны. Это производные углеводородных соединений, в которых часть атомов углерода замещается на остальные элементы.

насос

После проведения данных работ вышла система с замкнутым контуром. В нем будет циркулировать хладагент, обеспечивая отбор и перенос энергии тепла от атомайзера к конденсатору. При подсоединении тепловых насосов к системе теплоснабжения дома необходимо взять во внимание, что температура воды на выходе из конденсатора не будет больше 50 — 60 градусов.

В связи маленькой температурой энергии тепла, вырабатываемой тепловым насосом, в качестве потребителя тепла необходимо подбирать специальные приборы теплоснабжения. Это может быть пол с подогревом либо же объемные низко-инерционные отопительные приборы из алюминия или стали с увеличенной площадью излучения.

Самодельные варианты тепловых насосов наиболее уместно рассматривать в качестве дополнительного оборудования, которое поддерживает и дополняет работу главного источника.

Из года в год конструкции тепловых насосов дорабатываются и улучшаются. В промышленных образцах, которые предназначены для домашнего применения, применяются намного лучше теплопередающие поверхности. В результате продуктивность систем регулярно возрастает.

Существенным фактором, который активизирует формирование аналогичной технологии производства энергии тепла, считается экологическая составная часть. Такие системы Кроме того, что считаются довольно продуктивными, не загрязняют внешнюю среду. Отсутствие открытого пламени выполняет его работу полностью неопасной.

Выводы и нужное видео по теме

Видео #1. Как выполнить самый простой рукодельный тепловой насос с теплообменным аппаратом из РЕХ трубы:

Видео #1.Продолжение инструктажа по изготовлению теплового насоса:

В качестве других отопительных систем довольно давно применяются тепловые насосы. Данные системы обладают надежностью, большим служебным сроком и, что играет большую роль, безопасны для внешней среды. Они действительно начинают рассматриваться, как следующий шаг на пути формирования продуктивных и безопасных отопительных систем.

Желаете задать вопрос или рассказать об интересном способе строения теплового насоса, не отмеченном в публикации? Пишите, пожалуйста комментарии в размещенном ниже блоке.

Тепловой насос: рабочий принцип — виды и особенности

Такой аппарат как тепловой насос рабочий принцип имеет сходный с домашними приборами – холодильником и кондиционером. Ориентировочно 80% собственной мощности он заимствует у внешней среды. Насос перекачивает тепло с улицы в пространство помещения. Его работа подобна принципу функционирования холодильника, выделяется только направление переноса энергии тепла.

К примеру, для охлаждения бутылки с водой люди ставят ее в холодильник, после домашний прибор отчасти «забирает» у данного предмета тепло и сейчас, Согласно закону сохранения энергии должен его отдать. Но куда? Все просто, для этого в холодильнике есть отопительный прибор, в основном, который находится на его задней стенке. Со своей стороны отопительный прибор, нагреваясь, возвращает тепло помещению, в котором стоит. Подобным образом, холодильник отапливает комнату. До какой степени она нагревается, можно ощутить в маленьких магазинах жарким летом, когда включено несколько холодильных установок.

А сейчас немножко фантазии. Предположим, что в холодильник регулярно кладутся тёплые предметы, и он греет комнату или его расположили в проеме окна, открыли дверку морозилки наружу, при этом отопительный прибор пребывал в помещении. В процессе собственной работы, домашний прибор, выхолаживая воздух на улице, одновременно будет переносить энергию тепла, которая есть с наружной стороны, в здание. Точно такой имеет тепловой насос рабочий принцип.

Откуда насос берет тепло?

Функционирует тепловой насос, благодаря эксплуатации природных низкопотенциальных источников энергии тепла, среди них:

  • окружающий воздух;
  • пруды (реки, озера, моря);
  • грунт и грунтовые артезианские и природные воды с высоким содержанием минеральных солей.

Система обогрева с тепловым насосом

Тепловой носитель, забирающий на себя тепло из внешней среды, двигается по внешнему контуру. Он проникает в атомайзер насоса и отдает хладагенту ориентировочно 4 -7 °C, притом, что его температура кипения равна -10 °C. В результате хладагент закипает и дальше переходит в газообразное состояние. Уже охлажденный тепловой носитель во внешнем контуре направляется на следующий виток для набора температуры.

Состоит практический контур теплового насоса из:

  • атомайзера;
  • хладагента;
  • электрического нагнетателя воздуха;
  • конденсатора;
  • капилляра;
  • терморегулирующего управляющего устройства.

Процесс, как не прекращает работу тепловой насос, смотрится ориентировочно так:

  • хладагент после закипания, двигаясь по трубопроводу, проникает в нагнетатель воздуха, действующий с помощью электрической энергии. Данное устройство сжимает хладагент, который находится в газообразном состоянии, до большого давления, что вызывает увеличение его температуры;
  • горячий газ проникает в другой теплообменный аппарат (конденсатор), в котором тепло хладагента отдается тепловому носителю, циркулирующему по внутреннему контуру системы для отопления, или воздуху в помещении;
  • остывая, хладагент переходит в состояние жидкости, после этого проходит сквозь капиллярный редукционный клапан, теряя давление, и потом опять оказывается в атомайзере;
  • подобным образом, цикл завершился, и процесс готов повториться.

Приблизительный расчет производительности тепла

В течении часа благодаря насосу по внешнему коллектору проходит 2,5-3 кубометра носителя тепла, который земля в состоянии подогреть на ?t = 5-7 °C (прочтите также: "Необходимо помнить: как рассчитать расчет теплового насоса"). Чтобы высчитать теплопроизводительность данного контура, необходимо пользоваться формулой:

Q = (T1 — T2) x V, где:
V – расход носителя тепла в час (м 3 /час);
T1 — T2 — температурная разница при входе и входе (°C) .

Виды тепловых насосов

Все зависит от вида потребляемого рассеянного тепла тепловые насосы бывают:

  • грунт-вода — для их работы в водяной системе отопления применяются закрытые грунтовые контуры или геотермальные зонды, находящиеся на глубине (детальнее: "Геотермальные тепловые отопительные насосы: принцип устройства системы");
  • вода-вода — рабочий принцип теплового насоса для отапливания дома в этом случае базируется на применении открытых скважин для забора вод которые находятся в грунте и их сброса (прочтите: "Как выбрать насос для воды для отапливания"). При этом наружный контур не закольцован, а система обогрева в доме – водяная;
  • вода-воздух – устанавливают наружные гидроконтуры и задействуют отопительные конструкции воздушного вида;
  • воздух-воздух – для их функционирования применяют рассеянное тепло наружных масс воздуха плюс воздушная система обогрева дома.

Плюсы тепловых насосов

  1. Экономность и результативность. Рабочий принцип тепловых насосов, изображенных на фото, построен не на производстве энергии тепла, а на переносе ее. Подобным образом, КПД теплового насоса должен составлять более единицы. Но как это может быть? В отношении работы тепловых насосов применяется величина, которая именуется показателем изменения тепла или коротко КПТ. Характеристики агрегатов такого типа сравнивают собственно по такому параметру. Физический смысл величины состоит в определении соотношения между количеством полученного тепла и затраченной на его получение энергии. К примеру, если показатель КПТ равён 4,8, это значит, что электрическая энергия в 1кВт, затраченная насосом, дает возможность получить 4,8 кВт тепла, причем безвозмездно от природы.
  2. Универсальное всеобщее использование. В случае отсутствия доступных для потребителей линий электропередач работу нагнетателя воздуха насоса предоставляют с помощью дизельного привода. Потому как природное тепло есть везде, рабочий принцип данного устройства дает возможность применять его везде.
  3. Экологичность. Рабочий принцип теплового насоса построен на малом потреблении электрической энергии и отсутствии продуктов згорания. Применяемый агрегатом хладагент не имеет хлоруглеродов и полностью озонобезопасен.
  4. Двунаправленный рабочий режим. В отопительный сезон тепловой насос способен обогревать здание, а летом охлаждать его. Тепло, отобранное у помещения, можно использовать для оснащения дома горячим водообеспечением, а, если есть бассейн, нагревать в нем воду.
  5. Безопасная работа. В работе тепловых насосов отсутствуют опасные процессы – нет открытого огня, и не отличаются вредные для человеческого здоровья вещества. Тепловой носитель не имеет большой температуры, что выполняет устройство неопасным и в это же время полезным в обиходе.
  6. Автоматическое управление обогревательным процессом помещений.


Рабочий принцип теплового насоса, достаточно детальное видео:

Определенные свойства эксплуатации насосов

Чтобы обеспечить производительную работу теплового насоса, нужно віполнять ряд требований:

  • помещение должно быть качественно теплоизолированным (потери тепла не могут быть больше 100 Вт/ м?);
  • тепловой насос выгодно применять для низкотемпературных систем отопления. Данному условию отвечает система пола с подогревом, потому как ее температура 35-40°C. КПТ в большинстве случаев зависит от соотношения между температурой входного контура и выходного.

Рабочий принцип тепловых насосов состоит в переносе тепла, что дает возможность получать показатель изменения энергии величиной от 3 до 5. Проще говоря каждый 1 кВт использованной электрической энергии приносит в дом 3-5 кВт тепла.

Совет 1: Рабочие принципы теплового насоса

  • Рабочие принципы теплового насоса
  • Что такое вентиляторный конвектор: рабочий принцип и правила установки вентиляторного доводчика
  • Тепловые трубы: рабочий принцип

Что такое тепловой насос

Тепловой насос собой представляет парокомпрессионную установку, переносящую тепло от холодных, низкопотенциальных источников тепла к горячим, высокопотенциальным. Тепло подается за счёт конденсации и испарения хладагента, в качестве которого очень часто применяется фреон, циркулирующий по замкнутому контуру. Электрическая энергия, от которой не прекращает работу тепловой насос, тратится исключительно на эту циркуляцию принудительного типа.

Рабочий принцип теплового насоса построен на так называемом цикле Карно, который очень хорошо знаком вам по работе холодильных установок. В действительности, бытовой холодильник, стоящий на вашей кухонной комнате, также считается тепловым насосом. Когда вы помещаете в него продукты, пускай даже холодные, но температура которых все же больше, чем температура в камере холодильника, Согласно закону сохранения энергии выделяемое ими тепло никуда не девается. Потому как температура изнутри увеличиваться не должна, тепло выводится наружу через решётку отопительного прибора, нагревая воздух в кухонной комнате. Чем больше продуктов вы поместите одновременно в холодильник, тем будет больше отдача тепла.

Простейшим вариантом теплового насоса станет открытый холодильник, помещенный на улице, отопительный прибор которого находится в комнате. Но пускай холодильник выполняет собственные непосредственные задачи, ведь уже есть специализированные устройства — тепловые насосы, имеющие кпд намного выше. Принцип их действия весьма прост.

Как не прекращает работу тепловой насос

Любой теплонасос состоит из атомайзера, конденсатора, расширителя, понижающего давление, и нагнетателя воздуха, который давление увеличивает. Все данные устройства соединены в один закрытый контур трубопроводом. По трубам двигается хладагент, благородный газ с наиболее невысокой температурой кипения, благодаря этому в одной части контура, холодной, он собой представляет жидкость, а во второй, тёплой, он переходит в газообразное состояние. Точка кипения, как понятно из физики, может изменяться в зависимости от давления, вот для чего нужны в данной системе расширитель и нагнетатель воздуха.

Предположим, что с наружной стороны тепловой носитель двигается по трубам, уложенным в земля, потому как он имеет невысокую температуру, то проходя по ним, он нагревается, даже когда наружная температура составляет всего около 4-5оС. Поступая в атомайзер, который создает роль трубного змеевика, тепловой носитель отдает полученное тепло во внутренний контур системы, который заполнен хладагентом. Даже этого тепла достаточно, чтобы хладагент перешел из жидкого в газообразное состояние.

Двигаясь дальше, газ передвигается в нагнетатель воздуха, где под воздействием большого давления сжимается, а его температура при этом увеличивается. Став горячим, газ поступает в конденсатор, который также считается теплообменным аппаратом. В нем происходит теплопередача от горячего газа к тепловому носителю обратного трубопровода, входящего в систему отопления дома. Отдав тепло, газ охлаждается и опять переходит в состояние жидкости, В то время, как нагретый тепловой носитель поступает в систему горячего водообеспечения и теплоснабжения. Проходя через редукционный клапан расширителя, сжиженный газ опять проникает в атомайзер – цикл замыкается. Когда на улице холодно тепловые насосы работают на обогрев дома, а в жару – на его охлаждение. В данном случае рабочий принцип тот же, только в летний период тепло в тепловой носитель поступает из помещений внутри, а не с наружной стороны.

Особенности конструкции тепловых насосов

Сейчас применяются тепловые насосы, имеющие разнообразные конструкции. Так, насос с открытым циклом используют, когда дом размещен рядом с прудом. В данном случае тепловой носитель, вода, поступает в открытый контур, проходит весь цикл и, охлаждаясь, вновь сливается в пруд.

Геотермальные насосы закрытого типа прокачивают тепловой носитель – воздух или воду, по трубам, заложенным глубоко в землю и проложенным по дну пруда. Закрытый цикл в экологичном и природном проекте является более безопасным. К закрытому типу относятся насосы с горизонтальным и вертикальным теплообменным аппаратом, которые применяются, когда неподалеку нет прудов. Вертикальные тепловые насосы используются, когда площадь участка земли, на котором размещен дом, невелика. Порой вертикальные насосы устанавливают в пробуренных неподалеку скважинах. В комплекс работ по установке теплового насоса входит проведение внутренних работ по электромонтажу, прокладка внешнего трубопровода и внутренних воздушных каналов.

Тепловой насос: устройство и принцип работы


от admin