Що таке тепловий насос і як він працює?

Зміст:

• Види
• Принцип роботи
• Різниця з електричним котлом?

Тепловий насос - це пристрій, який використовує доступні джерела тепла, такі як повітря, грунт або вода для обігріву приміщень або нагрівання води. Він працює за принципом теплового насоса, використовуючи компресію та декомпресію робочої речовини для передачі тепла.

Теплові насоси є ефективним та екологічно дружнім способом опалення та гарячого водопостачання, оскільки вони використовують енергію із навколишнього середовища.

Види

Існує кілька видів теплових насосів:

• Повітряно-водяні: Використовують тепло повітря для обігріву води в системі опалення або для підігріву води в побутових цілях.
• Землеводяні: Витягають тепло з ґрунту або ґрунту та передають його в систему опалення або гарячого водопостачання.
• Водяні: Використовують теплоту води, таку як річки, озера або колодязі, для нагрівання води в системі опалення або гарячого водопостачання.
• Геотермальні: Виймають тепло з глибоких шарів землі з використанням геотермального джерела та передають його в систему опалення або гарячого водопостачання.
• Повітряно-повітряні: Використовують тепло повітря для безпосереднього обігріву приміщень.

Кожен вид теплового насоса має свої переваги та обмеження, і вибір залежить від конкретних умов та потреб.

Принцип роботи

Принцип роботи теплового насоса заснований на циклі компресії та декомпресії робочої речовини (зазвичай фреону).

Ось основні етапи роботи:

• Виймання тепла: Тепловий насос поглинає тепло з доступного джерела (повітря, грунт, вода) за допомогою випарника. Робоча речовина у випарнику перетворюється з рідкого стану на газоподібний, поглинаючи при цьому тепло з навколишнього середовища.
• Компресія: Газоподібна робоча речовина стискається компресором, підвищуючи її тиск та температуру. Внаслідок цього підвищується енергія робочої речовини.
• Передача тепла: Високотемпературний гарячий газ, одержаний в результаті компресії, передає тепло в систему опалення або гарячого водопостачання через конденсатор. У цей час робоча речовина знову перетворюється на рідину.
• Розширення: Рідка робоча речовина проходить через розширювальний клапан, де його тиск знижується, що призводить до декомпресії. У цьому процесі знижується його температура.
• Повторення циклу: Звернувшись до рідкого стану, робоча речовина проходить через випарник, де процес добування тепла повторюється, і цикл починається знову.

Таким чином, тепловий насос переносить тепло з одного місця в інше, використовуючи циклічний процес компресії та декомпресії робочої речовини. Це дозволяє використовувати доступну теплову енергію з довкілля для обігріву приміщень або нагрівання води.

Різниця з електричним котлом?

Основні відмінності між тепловим насосом та електричним котлом полягають у наступному:

• Джерело енергії: Тепловий насос використовує доступну теплову енергію з навколишнього середовища (повітря, грунт, вода) як основне джерело тепла. У той же час, електричний котел працює на електричній енергії та не потребує зовнішнього джерела тепла.
• Ефективність: Тепловий насос вважається більш ефективним у використанні енергії, оскільки він переміщає тепло з навколишнього середовища замість того, щоб генерувати його самостійно. Електричний котел, у свою чергу, перетворює всю електричну енергію на тепло, що може бути менш ефективним з точки зору енергоспоживання.
• Екологічний аспект: Тепловий насос є екологічно чистішим варіантом, оскільки використовує відновлювану енергію з навколишнього середовища. На відміну від нього, електричний котел може споживати електрику, яка може бути виготовлена з невідновлюваних джерел енергії.
• Витрати: У короткостроковій перспективі тепловий насос може мати вищу початкову вартість установки, оскільки потрібна інфраструктура для отримання тепла з навколишнього середовища. Електричний котел, з іншого боку, може бути доступнішим з точки зору вартості установки.

Загальний вибір між тепловим насосом та електричним котлом залежить від багатьох факторів, включаючи доступність теплового джерела, фінансові можливості, енергетичну ефективність та екологічні переваги.