Принцип действия теплового насоса

Тепловой насос "забирает" теплоту из окружающей среды (грунта, подземных вод, или водоема) и используя электрическую энергию передает теплоту системе отопления (например, водяной теплый пол). Таким образом он использует низкопотенциальное пепло окружающей среды для отопления. При правильном проэктировании, на 1 кВт*час затраченной электроэнергии теплонасосная установка выдает в систему отопления до 4,0 - 4,5 кВт*час тепловой энергии. Подобным образом работает обыкновенный бытовой холодильник, он потребляет электрическую энергию, берет теплоту из морозильной камеры и выбрасывает ее на свой конденсатор (горячая решетка сзади холодильника).
Соответственно основное преимущество теплового насоса по сравнению с другими источниками тепла состоитв том, что он использует бесплатную и возобновляемую энергию окружающей среды.

Система отопления с использованием теплового насоса состоит из:

1. Внешний контур. Теплонесущая жидкость, проходя по внешнему контуру нагревается на несколько градусов.
2. Испаритель находится внутри теплового насоса и представляет собой теплообменник. Он "отдает" тепло собранное из окружающей среды внутреннему контуру , который имее замкнутую структуру и заполнен хладогеном. Хладоген имеет низкую температуру, поэтому проходя черех испаритель превращается из жидкого состояния в газообразное.
3. Компрессор увеличивает давление хладогента, тем самым увеличивается его температура.
4. Конденсатор также представляет собой теплообменный аппарат в который поступает горячий хладогент, он в свою очередь осуществляет теплообмен между горячим газов и теплоносителем из трубопровода системы отопления. Хладоагент отдает свое тепло в систему отопления, охлаждается и снова переходит в жидкое состояние, а нагретый теплоноситель системы отопления поступает к отопительным приборам.
5. Редукционный клапан понижает давление хладогента, готовя его к новому циклу.

Отметим важные для нас следствия :
- Электроэнергия в тепловом насосе расходуется на работу компрессора внутреннего контура, поэтому в целях уменьшения электропотребления мы должны уменьшать разницу температур внутреннего контура, и соответственно повышать температуру первичного (внешнего) контура, понижать температуру вторичного (система отопления) контура.
- При разнице температур внешнего и отопительного контура 35 градусов, 1 кВт*час электроэнергии преобразуется в 4,0-4,5 кВт тепла, а при разнице температур контуров 50 градусов из 1 кВт*час электроэнергии получится 2,9-3,4 кВт*час тепла.
- Нет смысла увеличивать температуру отопительного контура более 50 °С, т.к. резко падает эффективность теплового насоса при повышении температуры системы отопления.
- Лучшая эффективность теплового насоса достигается при применении совместно с системой отопления "водяной теплый пол", только эта система может работать при температуре подачи 35-45 °С.
- Грунтовый внешний контур существенно эффективнее воздушного внешнего контура, т.к. имеет постоянную температуру около 0 °С круглый год, в отличие от воздушного контура, температура которого резко снижается в зимний период. - При приготовлении горячей воды в целях экономии нужно стремиться сделать ее температуру наиболее близкой к температуре использования воды. Т.е. если семье комфортна горячая вода с температурой 45 °С, то нужно настроить тепловой насос на приготовление горячей воды 45 °С, не выше.