Устройство и принцип работы теплового насоса: технология
Тепловой насос переносит ресурс от источника с низкой температурой к потребителю, имеющему температуру выше.
Насосы являются эффективными агрегатами. Электричества тратят меньше, чем выдают тепла.
Устройство состоит из компрессора, конденсатора (теплообменника), испарителя (теплообменника), соединительных элементов, системы автоматики. Все части прибора связаны трубопроводом. В нем происходит циркуляция фреона. В одной из частей цикла он представлен жидкостью, в другой – газом.
В чем принцип работы насоса
- Ресурс переходит от теплого тела к холодному. Обратный процесс возможен при дополнительном использовании энергии.
- Принцип работы теплового насоса состоит в том, что фреон перекачивает (поглощает) воздух, если меняется его агрегатное состояние. Схематично агрегат представляет трехконтурную систему. В контуре первом носитель отдает энергию от источника, имеющего низкопотенциальный ресурс. В контуре номер два фреон циркулирует, периодически испаряясь (конденсируясь). При этом он отбирает тепло у контура номер один, дает его третьему контуру, по которому перемещается вода. Ее функция – перенос воздуха по системе.
- Работа прибора состоит в следующем. Фреон в жидком состоянии, поступая в теплоноситель, превращается в газ. Для равномерности процесса носитель отдает тепло. Подогретый газ поступает в компрессор, сжимается, расходуя ее. Давление газа растет, температура поднимается, он переходит в теплообменник, отдает воздух системе. Сам превращается в жидкость. Дроссельный клапан сбрасывает давление, цикл повторяется.
- Функциональность агрегата напоминает работу холодильника, только наоборот. Холодильник генерирует холод, воздух забирает испаритель, затем теплообменник передает его окружающей среде. В насосе теплообменник выделяет теплый ресурс потребителю, испаритель утилизирует низкопотенциальное тепло вторичных ресурсов. Холодильник отнимает тепло у продуктов, отдает его в окружающую среду. Насос вырабатывает энергию, которая обогревает дом – приносит пользу.
Используют несколько видов устройств. Грунтовые агрегаты используют на участках с малой площадью. Полученный воздух обеспечивает обогрев большого числа зданий. Водные агрегаты устанавливают на дне водоемов, рек. Они обогревают здания, имеющие небольшие потребности. «Бросовые» приборы используют для сбросов воды, газа, улучшая вентилирование помещений.