г. Москва, ул. Бахрушина д.15, стр.1

techecoplasma@gmail.com

+7 (495) 953-75-84

+7 (495) 951-85-52

Отдел плазменных технологий

+7 (495) 953-75-84

Отдел инженерных систем жизнеобеспечения

 +7 (495) 953-11-02

Проекты

Наши новости

Подписка на новости

Тепловые насосы

Тепловой насос представляет собой экономически оправданный и экономичный отопительный прибор, работающий на основе парокомпрессионного цикла.

 

Тепловой насос для отопления не генерирует тепло

 

Принцип работы теплового насоса заключается в переносе тепла, и этим он существенно отличается от других видов отопительных приборов. Так как все отопительные приборы самостоятельно генерируют тепло, как правило, из электрической энергии.

 

Например, именно по этому принципу работают ТЭНы (тепловые электрические нагреватели). Потребляемую электрическую энергию они преобразуют в тепловую, при этом сколько было получено электроэнергии, столько будет получено и тепловой энергии.

 

Тепловой насос переносит тепло

 

В отличие от ТЭНов, тепловые насосы занимаются переносом (перекачиванием) тепла, отсюда и слово «насос» в названии агрегатов. Вследствие того, что электроэнергия тратится не на генерацию тепловой энергии, а на её перенос, оказывается, что затратив 1 кВт электроэнергии можно получить до 4 кВт тепла и даже больше!

 

Благодаря этому тепловые насосы являются наиболее экономичными и энергетически выгодными нагревательными приборами.

 

Принцип работы тепловых насосов

 

Тепловые насосы работают на основе парокомпрессионного холодильного цикла, состоящего из четырёх основных элементов: компрессора, конденсатора, испарителя и расширительного вентиля. Рабочим веществом, циркулирующим по этому контуру, является один из хладонов (фреонов), например, R401a.

 

Нагрев предназначенной для отопления воды осуществляется в конденсаторе теплового насоса. Именно в конденсатор хладагент попадает с наивысшей температурой: после сжатия в компрессоре возрастает не только давление фреона, но и его температура.

 

Сжиженный и охладившийся хладагент после компрессора поступает в расширительный вентиль, где резко падает его давление и температура. В таком виде хладагент подается в испаритель, где испаряется за счет наружного воздуха. После этого хладагент вновь всасывается компрессором и цикл замыкается.

 

Виды тепловых насосов

 

Существует несколько разновидностей тепловых насосов. Они отличаются друг от друга функциональностью и используемым источником тепла.

 

В частности, во многие тепловые насосы интегрированы источник отопления и подготовка горячей воды, а также накопитель горячей воды. В тепловые насосы IGC также встроены водяные насосы.

 

Виды тепловых насосов:

 

«Земля-воздух» — данный тепловой насос использует энергию недр земли и передает ее воздуху, которые и отапливает помещение.

 

«Земля-вода» — тепловая энергия земли преобразуется в тепловую энергию обогрева дома посредством воды. Тепло недр земли практически независимо от погодных условий, а на глубине 10 м и ниже температура постоянна в течение всего года.

 

«Вода-воздух» — в таком тепловом насосе тепло от воды передается циркулирующему в помещении воздуху.

 

Тепловые насосы

 

Компания предлагает тепловые насосы различной комплектации и теплопроизводительности. В линейке представлены модели тепловой мощностью до 7,2кВт.

 

Основные особенности тепловых насосов :

 

Использование тепловых насосов

 

Тепловые насосы могут быть использованы для различных целей:

 

Что касается внешних условий, то, несмотря на то, что тепловые насосы могут использоваться в любых климатических условиях, их нельзя назвать идеально подходящими для регионов с низкими среднемесячными температурами. Причина заключается в том, что в подобных условиях они не обеспечивают эффективное отопление на желаемом уровне при высоких энергосберегающих показателях.

 

Однако специалисты в области тепловых насосов предлагают решить эту проблему за счет использования в качестве резерва новые системы с газовым отоплением.

 

Схема тепловых насосов

 

Тепловые насосы представляют собой энергосберегающие высокоэффективные агрегаты для нагрева воздуха. Благодаря использованию специфической схемы получения тепла они гораздо более эффективны, нежели обычные электрические нагреватели.

 

Почти как холодильник, но наоборот.

 

Основной особенностью тепловых насосов с точки зрения принципов их работы является то, что они не создают тепло, а переносят его, и, соответственно, тратят электроэнергию не на создание тепловой энергии, а на её перенос. Причем перенос тепла от более холодной среды в более теплую.

 

Подобное возможно за счет использования парокомпрессионного холодильного цикла, применяемого в холодильных агрегатах, но с обратным эффектом.

 

Итак, и в холодильнике и в тепловом насосе действует один и тот же физический принцип, который используется в цикле Карно. Применительно к тепловым насосам – это обратный цикл Карно. Тепловой насос — устройство, которое «выкачивает» тепло из некой среды (наружный воздух, вода из скважины или водоёма и пр.) и подает его к котлу отопления или нагревает внутренний воздух помещения. При этом к теплу, полученному из внешней среды, добавляется ещё тепло, в которое превратилась электрическая энергия, потреблённая электродвигателем теплового насоса.

 

Для переноса тепла из внешней среды во внутренние помещения служит фреоновый контур теплового насоса. Движение фреона обеспечивает компрессор (см. рис. 1; движение хладагента по часовой стрелке), который существенно (в несколько раз) сжимает фреон, в результате чего тот в значительной мере нагревается. Именно этот горячий фреон поступает в конденсатор, который либо обдувается внутренним воздухом помещения, либо обтекается водой системы теплоснабжения.

 

Рисунок 1. Внутренняя схема теплового насоса

 

Далее охлажденный фреон попадает на расширительный вентиль, где теряет давление и температуру. Холодный жидкий фреон нагревается и испаряется в испарителе во внешней среде. Во время этого нагрева он и получает тепло от окружающей среды.

 

Различные внутренние и внешние среды

 

Кроме описанного парокомпрессионного цикла, на основе которого работает тепловой насос, существует и несколько схем использования насоса в зависимости от вида внешней и внутренней сред.

 

Как правило, в качестве внешних сред может использоваться вода (из водоема или из скважины), наружный уличный воздух или земля. Внутренней нагреваемой средой может быть либо непосредственно воздух (в конкретном помещении или подаваемый в здание системой приточной вентиляции), либо вода системы теплоснабжения здания.

 

Схемы использования тепловых насосов


Одним из распространенных типов тепловых насосов, используемых в индивидуальном жилищном строительстве, являются насосы типа «вода-вода». При этом тепло от воды из скважины передается в контур теплоснабжения здания (см. рис. 2). Отметим, что может быть использована как одна глубокая скважина (глубиной до 200м), так и несколько менее глубоких.

 

Рисунок 2. Схема теплового насоса, работающего по схеме «вода-вода»

 

Тепловые насосы „воздух-вода", использующие отработанный воздух, идеально подходят для отопления жилых домов и нагрева водопроводной воды. Такой тепловой насос осуществляет вентилирование помещения, отбирает энергию у наружного воздуха и использует ее для подогрева технической воды и воды в отопительной системе.

 

В этом случае снаружи необходимо устанавливать внешний блок теплового насоса.

 

Рисунок 3. Схема использования теплового насоса, работающего по схеме «воздух-вода»

 

1. Наружный блок теплового насоса

2. Внутренний блок теплового насоса, нагреватель воды

3. Трёхходовой регулирующий клапан

4. ТЭН для дезинфекции ГВС

5. Бак водонагреватель для горячей воды

6. Теплый пол (или радиатор системы отопления)

7. Комнатный термостат