Витратно-напірні характеристики різних видів теплових насосів

Про отримання тепла з повітря, грунту або води людство замислювалося ще в 19 столітті. Прототипом обладнання, останнім часом витісняє з ринку традиційні способи обігріву приміщення за допомогою печей і казанів, стало пристосування, змонтоване німецьким вченим Клеменсом Оскаром Ватеркотте для опалення власного домоволодіння. Принцип дії системи полягав у використанні тепла з грунту.

Тепловий насос, як система трансформації енергії

Будь теплонасос – це система, яка використовується для перенесення теплової енергії від одного джерела до іншого. Використання теплових насосів дозволяє досягти економії теплоносіїв. В результаті споживач отримує комфортну температуру повітря в будинку при низьких витратах на придбання ресурсу для виготовлення тепла.

Сучасні теплові насоси є найбільш затребуваними системами опалення, і повністю перевершують за всіма показниками традиційні способи.

На території пострадянського простору теплові насоси стали цікаві населенню не так давно. Якісні агрегати дозволяють швидко нагріти повітря в будинку і при цьому використовувати мінімум ресурсів. В умовах високої вартості вугілля і газу, отримання тепла з природних багатств – відмінний спосіб економії сімейного бюджету.

Принцип класифікації теплонасосів

Робота будь-якого теплового насоса заснована на використанні зовнішньої енергії. Вона може бути механічною, електричної, хімічної і т. Д., І тому умовою для продуктивної роботи пристрою є наявність джерела енергії, тепло якого буде споживатися для забезпечення процесу кипіння робочого тіла у випарнику.

Основними характеристиками, що дозволяють класифікувати теплові насоси, є:

• спосіб передачі тепла;
• джерела;
• типи вхідних і вихідних контурів.

За умови правильної оцінки потреб і зіставлення їх з можливостями, окупність системи теплопостачання будинку або котеджу незалежно від джерела тепла становить не більше 6 років, а термін безаварійної роботи до капітального ремонту – не менше 20 років.

Технічні дані теплових насосів: головні відмінності

Принцип роботи всіх різновидів теплових насосів – трансформація енергії, випромінюваної джерелом. Отримувати тепло для опалення будинків можна з:

повітря;

• води;
• грунту.

За типом джерела тепла насоси підрозділяються на геотермальні (використовують тепло грунту або підземних вод) і повітряні. В окрему групу можна виділити теплові насоси, що використовують вторинне тепло, яке вимагає утилізації. Це може бути побічний продукт технологічного процесу або стічні води.

На сьогоднішній день теплові насоси прийнято оцінювати за способом передачі енергії. розрізняють:

• компресійні;
• електро-компресійні;
• сорбційні;
• абсорбція насоси.

Кожна різновид має ряд відмінних характеристик, які слід враховувати при підборі насосу для будинку.

Компрессіонние і електро-компресійні

Компресійні теплові насоси являють собою пристрій, здатний змусити рухатися повітря від більш низької температури до високої. Устаткування такого типу завжди наводиться в дію за допомогою механічної або електричної енергії. Як джерело для вироблення тепла можуть використовуватися техногенні джерела (побутові відходи або побічні продукти виробничих процесів).

Найпростішим агрегатом, здатним перетворювати в тепло енергію повітря вважається кондиціонер. Відмінною особливістю роботи компресійних і електро-компресійних насосів вважається відсутність вироблення вуглекислого газу.

Сорбційні або абсорбційні

Принциповою відмінністю цих видів теплових насосів є те, що абсорбція конструкції мають термічний компресор, заповнений холодоагентом. Речовина в ньому рухається під тиском і, випаровуючись при невисокій температурі, забирає енергію з навколишнього середовища і передає її на теплообмінник.

Термічний компресор споживає тепло, що виробляються в процесі горіння газів, але при необхідності обладнання може продуктивно працювати на будь-якому іншому джерелі, здатному виділяти енергію тривалий час.

Застосування в побуті теплових насосів

Вибір теплового насоса залежить від потреб і наявних ресурсів. Джерело отримання енергії безпосередньо впливає на вибір типу вхідних і вихідних контурів, серед яких:

1. Вода-вода. Робота пристрою заснована на принципах термодинаміки. Вода, яка переміщається в замкнутому контурі, змінює свій стан, і тим самим виробляє або віддає тепло.
2. Повітря-вода. Принцип роботи обладнання заснований на стисненні повітря і передачі його тепла під тиском воді, за допомогою теплообмінника.
3. Повітря-повітря. Джерелом вироблення тепла є повітря. Він же стає і теплоносієм. У теплу пору року система може працювати на охолодження приміщення.
4. Грунт-вода. Принцип роботи такого насоса заснований на відборі природного теплоти грунту та використанні її для нагріву води або повітря. При монтажі потрібно утеплення зовнішніх ділянок контурів, для чого використовується напилення.

Правильно підібране обладнання для опалення, якісне напилення і розрахунок робочої площі теплообмінника приміщення дає можливість створювати комфортну температуру повітря в приміщенні при значному зменшенні витрат на придбання джерела енергії.