Принцип работы теплового насоса
Принцип работы теплового насоса основан на обратном цикле Карно.
Цикл Карно можно проиллюстрировать на примере работы холодильника. Хладагент, в случае с холодильником – это смесь газов «фреон», циркулирует по системе, вбирая тепло из продуктов и всего внутреннего пространства холодильника, и отдаёт его наружу. Такой цикл идет пока всё тепло не будет перекачано во внешнюю среду до достижения нужного уровня температуры внутри холодильной камеры.
Тепловой насос имеет схожий принцип действия. Если представить, что основное назначение холодильника – не охладить продукты, а использовать тепло, содержащееся в них, для обогрева помещения.
Коллектор теплового насоса, систему специальных трубопроводов, помещают в среду, из которой будет извлекаться тепло – это водоём или участок земли возле дома. Антифриз (рассол) перемещается по трубам, вбирая тепло из водоёма, грунтовых вод и почвы. Попадая в тепловой насос, она отдаёт полученное тепло фреону в теплообменнике, называемом испарителем. И охлаждаясь, жидкость снова продолжает циркуляцию по трубам, накапливая температуру из окружающей среды и снова и стремясь к теплообменнику.
Если стоит задача не обогрева, а охлаждения, то осуществляется обратный принцип действия. Тепло внутри помещения передаётся жидкости, которая циркулирует в коллекторе. Один тепловой насос может работать на два режима: отопления и кондиционирования.
Существует два способа обмена тепла между помещением и окружающей средой. Первый подразумевает, что грунтовые воды забираются из почвы и направляются к теплонасосу. Там они отдают или вбирают тепло. И после этого возвращаются в почву, но на расстоянии от места забора. Плюсами такого принципа действия является полная экологичность, так как полученная вода направляется обратно в почву, и баланс грунтовых вод не нарушается. Высокая эффективность обусловлена стабильной высокой температурой грунтовых вод в любое время года
Второй способ построен на циркуляции специального антифриза по трубам. Он то и осуществляет теплообмен с окружающей средой. Целесообразность данного принципа работы зависит от расположения помещения, нуждающегося в обогреве/охлаждении.
Принципы работы геотермальных насосов заключаются в направлении тепловой энергии земли, воздуха и воды в нужное русло. То есть отопление объекта происходит на три четверти за счёт природных ресурсов. Вложив в систему подогрева минимум средств, вы получаете стопроцентную отдачу без нанесения вреда окружающей среде.