Укр / Рус
  • Опалення
  • Водопостачання
  • Вентиляція
  • Кондиціонування

Теплові насоси

23 лип. 2018 р.

Тепловий насос

     Тепловий насос це універсальний прилад, який призначається для виконання 3-х завдань - опалення, гарячого водопостачання та кондиціонування. Основна відмінність теплового насосу від всіх інших теплових пристроїв полягає у виключній можливості використовувати безкоштовну відновлювану низькотемпературну енергію навколишнього середовища на потреби опалення та нагріву води. Теплові насоси  в холодну пору року опалюють приміщення, а в теплу пору року використовуються для охолодження повітря в будинку. В такому випадку тепло з  повітря приміщень будинку забирається  та передається  назад у землю, повітря чи у водоймище. Багатофункціональність використання є однією з найважливіших переваг теплових насосів.
     На сьогоднішній день теплові насоси - 
геотермальні, повітряні чи водяні, є найбільш ефективним, екологічним та енергозберігаючим видом теплотехнічного обладнання, що використовується для опалення, кондиціонування приміщень та гарячого водопостачання.
     Принцип роботи теплового насосу:

  • Газоподібний хладоагент надходить в компресор для стиснення.
  • Компресор використовуючи електричну енергію стискає газоподібний хладоагент, при цьому його тиск і як наслідок температура хладоагенту збільшуються.
  • Нагрітий хладоагент під високим тиском надходить в конденсатор. В конденсаторі відбувається передача тепла від нагрітого хладоагента теплоносія. В результаті хладоагент охолоджується і відбувається процес конденсації (перехід з газоподібного стану в рідке).
  • Після конденсатора встановлений розширювальний вентиль. Функція розширювального вентиля - знизити тиск хладоагенту. Внаслідок зниження тиску температура також падає.
  • Пройшовши через розширювальний вентиль холодоагент надходить у теплообмінник. У випарнику холодоагент випаровується (переходить з рідини в газ). Далі цикл відбувається знову.

Принцип роботи теплового насосу

 По виду теплоносія насоси ділять:

  • ґрунт-вода
  • вода-вода
  • повітря-вода
  • ​повітря-повітря

​     Грунт-Вода.

     Теплові насоси Грунт-Водагеотермальні теплові насоси, які відбирають тепло з ґрунту і переносять його в будинок, передаючи тепло Воді, яка циркулює в системі опалення (тепла підлога, радіаторне опалення, фанкойли). Установка ґрунтового теплового насосу вимагає облаштування первинного контуру: буріння вертикальних свердловин для геотермальних зондів або підготовки горизонтального геотермального поля.

 Буріння вертикальних свердловин:

Вертикальні свердловини

Горизонтальне геотермальне поле:

Горизонтальне геотермальне поле

     Тепловий насос Вода-Вода.   

Принцип роботи. Контур з труб з теплоносієм занурюють в довколишній водойму, що не промерзає до дна. Теплообмінник приєднується до будинкової системи водяного опалення. Робочий цикл теплового насоса складається з 4 етапів:

  1. Ізотермічне розширення. Фреон, що потрапляє в випарник в рідкому стані, отримує теплову енергію від зовнішнього джерела, чому закипає і переходить в газоподібний стан.
  2. Адіабатне стиснення. Хладон у вигляді газу потрапляє в компресор, де стискається з певним тиском, що залежать від марки фреону.
  3. Ізотермічне стиснення. Газ в конденсаторі віддає енергію теплоносія системи опалення, через що знову змінює агрегатний стан на рідке.
  4. Адіабатне розширення. Після проходу дросельного вентиля тиск хладону падає і він готовий до наступного циклу.

     Ключовий елемент системи - компресор. Газ, що випарувався при + 8-10 ° С в першому теплообміннику, самостійно не сконденсується при високій температурі в приміщенні. Для цього потрібно підвищити тиск, чим і займається компресор. В результаті тепловий насос переносить тепло зовні, додаючи до нього власне, що виділяється компресором і водяними насосами. При цьому природна вода охолоджується ще сильніше, а будинок - обігрівається. Процесами автоматично управляє контролер, орієнтуючись на показання датчиків тиску і температури.

Тепловий насос вода-вода

     Тепловий насос Повітря-Вода:

     Теплові насоси повітря - вода використовують зовнішнє повітря як джерело енергії для опалення, тобто переробляють теплову енергію, сконцентровану в повітрі. Встановлені зовні, ці теплові насоси не потребують ніяких ґрунтових робіт. Тому найдешевші в монтажі та мають найкоротші строки впровадження.  Мають широке застосування при реконструкціях існуючих систем опалення, при роботі в парі з існуючим котлом опалення. Таке застосування має ціллю значну економію витрат газу для опалення та цілорічного використання ТН крім днів з температурами нижче -10-15 град.С.

Тепловий насос повітря-вода

     Тепловий насос Повітря-Повітря.

     Холодне вуличне повітря проганяється осьовим вентилятором крізь численні ребра теплообмінника - випарника, що знаходиться в зовнішньому блоці системи. Протікає по ньому фреон випаровується, отримуючи порцію теплової енергії (теплота пароутворення).

  • Газ потрапляє в розташований поруч компресор, що стискає його до такої міри, щоб змусити сконденсуватися в другому теплообміннику (конденсаторі), розташованому у внутрішньому блоці.
  • При переході в рідкий стан хладон передає отриманий заряд тепла (теплота конденсації) внутрішньому повітрю, що проходить через конденсатор під впливом відцентрового вентилятора.
  • Тиск рідкого фреону знижується після проходження розширювального клапана, після чого холодоагент знову спрямовується в випарник.

     Тепловий насос це один з альтернативних способів опалення приватного будинку. Він отримує тепло з навколишнього середовища і за допомогою електроенергії перетворює її в теплову енергію.
     Сучасні теплові насоси – це повністю автоматизований пристрій. Обігрів, охолодження і кондиціонування відбувається автоматично.

copyright