Относительно недавно в обиход вошел новое отопительное оборудование – тепловые насосы, принципом действия которых является не выработка тепла, как у котлов, а его перенос от внешних источников в воздух внутренних помещений. Самыми недорогими и простыми в монтаже и обслуживании являются воздушные тепловые насосы.
Тепловой насос “воздух-воздух” – принцип действия
Тому, кто хорошо знаком с устройством и принципом действия бытовых кондиционеров воздуха, будет очень легко разобраться с работой тепловых насосов, которые фактически представляют собой аналогичное устройство, работающее в обратном направлении.
Если задачей кондиционера является перенос тепла из воздуха помещения в окружающую атмосферу, то тепловой насос выполняет прямо противоположную работу – отнимает килокалории энергии у наружного воздуха и отдает их в воздух внутри дома.
Подобно типичному кондиционеру, конструкция теплового насоса состоит из 2-х блоков: внутреннего и наружного. О нюансах их установки можно прочитать здесь https://instalsis.com.ua/installation/montazh-otopleniya/montazh-teplovogo-nasosa.
С точки зрения физики, эти блоки представляют собой пару “испаритель-конденсатор”. Процесс переноса тепла состоит из четырех этапов:
-
Остывший хладагент (фреон) движется через расширительный клапан и поступает в испаритель. Его давление при этом падает, а температура существенно понижается;
-
Вентилятор прогоняет теплый наружный воздух через ребра теплообменника испарителя, происходит нагрев фреона и его испарение (образуется пар);
-
Компрессор подает полученный пар в теплообменник конденсатора с одновременным сжатием до начала процесса конденсации;
-
Фреон конденсируется в трубках внутреннего теплообменника, передавая им тепло, которое, в свою очередь, передается в воздух комнаты.
Этот процесс непрерывно и циклично повторяется, пока включен тепловой насос.
Большая часть теплообменных устройств рассматриваемого типа может работать как в прямом, так и в обратном режиме, т.е. работать в качестве кондиционера. Подробную консультацию по этому вопросу можно получить здесь.
Замечательной особенностью, которая делает эксплуатацию тепловых насосов эффективной с экономической точки зрения, является их способность переносить и отдавать в воздух помещения в 4-5 раз больше количество тепла, чем затрачивается электроэнергии.
На первый взгляд наблюдается несоблюдение закона сохранения энергии – затратив 1 кДж, мы получаем 6 кДж. Но на самом деле парадокс объясняется легко – тепловой насос не производит тепло, как это делает, например, электрокотел, а только переносит его.
Воздушный тепловой насос для отопления дома
В качестве отопительного устройства тепловой насос имеет немало достоинств:
-
сильный поток теплого воздуха быстро прогревает помещение;
-
внутри комнат нет необходимости монтировать трубы, радиаторы и т.п.;
-
блок насоса (внутренний) быстро и легко монтируются в помещениях любого типа и может подключаться к обычной бытовой электросети;
-
установка обеспечивает достаточный теплообмен при температуре воздуха до -25 градусов.
Однако не стоит забывать, что затраты электроэнергии резко возрастают при падении температуры атмосферного воздуха ниже -15 градусов, а при снижении ниже -25 градусов эффективность теплового насоса падает практически до нуля.
Из сказанного выше следует, что в условиях нашего климата тепловой насос не может использоваться как единственный отопительный прибор. Но вместе с электрокотлом, печным отоплением, газовым или твердотопливным котлом, насос типа воздух-воздух может стать отличным и довольно экономным способом быстро и надежно прогреть даже достаточно большие здания (при условии правильного расчета мощности установленных устройств).
