Испаритель – теплообменный аппарат, предназначен, для превращения хладагента в пар.
Компрессор — предназначенный для сжатия и перекачки паров хладагента.
Конденсатор — теплообменный аппарат для конденсации пара хладагента
Дроссель — предназначенный для снижения (редуцирования) рабочего давления в системе
Хладагент — рабочее вещество, теплового насоса, которое при кипении и в процессе изотермического расширения отнимает теплоту от охлаждаемого объекта и затем после сжатия передаёт её охлаждающей среде за счёт конденсации (воде, воздуху и т. п.).
Принцип работы теплового насоса
Хладагент под высоким давлением через капиллярное отверстие попадает в испаритель, где за счет резкого уменьшения давления происходит процесс испарения. При этом хладагент отнимает тепло у внутренних стенок испарителя, а испаритель в свою очередь отбирает тепло у земляного или водяного контура, за счет чего он постоянно охлаждается. Компрессор вбирает хладагент из испарителя, сжимает его, за счет чего температура хладагента резко повышается и выталкивает в конденсатор. Кроме этого, в конденсаторе, нагретый в результате сжатия хладагент отдает тепло (температура порядка 85-125 градусов Цельсия) отопительному контуру и переходит в жидкое состояние. Процесс повторяется постоянно. Когда температура в доме достигает необходимого уровня, электрическая цепь разрывается терморегулятором и тепловой насос перестает работать. Когда температура в отопительном контуре падает, терморегулятор вновь запускает тепловой насос. Таким образом, хладагент в тепловом насосе делает обратный цикл Карно.
Классификация тепловых насосов
Признак классификации
Содержание
1. Принцип действия
парокомпрессионные (ПТН);
абсорбционные (АТН).
2. Источники низкопотенциального тепла
теплота окружающего воздуха;
теплота водоемов и природных водных потоков (озеро, река и т.п);
теплота грунтовых и подземных вод;
теплота грунта (поверхностных и глубинных слоев земли);
теплота искусственных источников низкопотенциального тепла:
— удаляемый вентиляционный воздух;
— канализационные стоки, сточные воды;
— промышленные сбросы;
— тепло технологических процессов;
— бытовые тепловыделения и.т.п.
3 . Типы теплообменников
вода — вода;
вода — воздух;
воздух — воздух;
воздух — вода;
земля — вода;
земля — воздух.
4. Принцип взаимодействия рабочих сред
открытый цикл;
замкнутый цикл.
5. Оперативные функции теплового насоса
(потребители тепла)
система отопления;
система ГВС;
система подогрева бассейнов;
система охлаждения;
интегрированные системы (тепловой насос обеспечивает теплом системы отопления, горячего водоснабжения и охлаждения).
6. Режимы эксплуатации тепловых насосов
моновалентный режим;
моноэнергетический режим;
бивалентный режим:
— чередующийся;
— параллельный;
— частично параллельный.
Преимущества и недостатки тепловых насосов
Тепловой насос использует электрическую энергию на много эффективнее любых котлов, сжигающих топливо. Коэффициент эффективности тепловых насосов на много больше единицы. Между собой тепловые насосы сравнивают по условной величиной — коэффициентом преобразования тепла (КПТ), также это понятие называется коэффициентом трансформации тепла, мощности, преобразования температур. Он показывает отношение получаемого тепла к затраченной энергии. Например, КПТ = 4,5 означает, что номинальная (потребляемая) мощность теплового насоса составляет 1 кВт, на выходе мы получим 4,5 кВт тепловой мощности, то есть 3,5 кВт тепла мы получаем из природы.
Тепловой насос не только экономит деньги, но и бережет здоровье владельцам дома и их детям. Прибор не сжигает топливо, значит, не образуются вредные окислы типа CO, CO2, NOх, SO2, PbO2. Потому вокруг дома на почве нет следов серной, азотистой, фосфорной кислот и бензольных соединений. Да и для нашей планеты применение тепловых насосов несомненное благо. Ведь на ТЭЦ сокращается расход газа или угля на производство электричества. Применяемые же в тепловых насосах хладоны не содержат хлористый углерод и озона безопасны.
У тепловых насосов в процессе отопления отсутствуют опасные газы, открытый огонь или вредные смеси. Детали теплового насоса не нагреваются до высоких температур, способных стать причиной пожара. Остановка теплового насоса не приведет к его поломке, им можно смело пользоваться после длительного простоя. Также исключено замерзания жидкостей в компрессоре или других составных частях.
Тепловые насосы, оборудованные реверсивным клапаном, работают как на отопление, так и на охлаждение. Тепловой насос может отбирать тепло из воздуха дома, охлаждая его. Летом избыточное тепло можно использовать для подогрева бытовой воды или для бассейна;
Широкий спектр применения.
На нашей планете существует множество рассеянного тепла. Земля и воздух есть везде, также большинство людей не имеют проблем с водой. Именно они содержат в себе тепловую энергию, полученную от Солнца. Тепловые насосы независимо от погодных условий, падение давления в газовой трубе соберут это тепло для вас. Все что нужно для этого — электрическая энергия. Но если ее нет, это тоже не проблема — некоторые модели тепловых насосов могут использовать дизельное топливо или бензин для своей работы.
К недостаткам тепловых насосов, используемых для отопления и горячего водоснабжения, следует отнести большую стоимость установленного оборудования.
