Как работает тепловой насос?
Принцип работы теплового насоса точно такой же, как у обычного холодильника, морозильника или кондиционера. Тепловой насос имеет замкнутый контур, заполненный специальной охлаждающей жидкостью, которая при низких температурах испаряется и поглощает в себя энергию. Пар сжимается компрессором и тем самым нагревается. Имея более высокую температуру, пар передает тепло воде в системе отопления, превращается в жидкость и весь цикл повторяется снова. Точно так же, как морозильник может отбирать тепло с продуктов питания и при температуре -20°C, тепловой насос может работать и отбирать тепло из воздуха и при экстремально низких температурах.
Фактор мощности теплового насоса характеризует эффективность его работы. Он показывает, во сколько раз больше энергии тепловой насос отдаст, чем израсходует. Фактор мощности уменьшается вместе с уменьшением температуры, при которой происходит преобразование энергии.
Тепловой насос использует солнечную энергию, которая накапливается в воздухе, земле и воде. В тепловом насосе воздух/вода воздух проходит через тепловой насос и непосредственно нагревает теплоноситель в теплообменнике (испарителе). Тепловой насос земля/вода для переноса тепла из земли к тепловому насосу использует биологически распадающуюся незамерзающую жидкость. Она циркулирует между коллектором, расположенным в земле, и тепловым насосом. Эта жидкость, приходя из земли к тепловому насосу, имеет температуру около 4°C. Энергия из жидкости передается теплоносителю, который циркулирует в замкнутом контуре внутри теплового насоса. Тепло из контура земного коллектора приводит к испарению теплоносителя, имеющего низкую точку кипения. Пар теплоносителя сжимается компрессором. При сжатии его температура повышается. Проходя через теплообменник (конденсатор) пар конденсируется, отдавая тепло воде в контуре отопления. Затем он быстро охлаждается, проходя через расширитель- ный клапан, и весь цикл повторяется сначала. Тепловые насосы воздух/вода работают аналогично, только теплоноситель в испарителе нагревается не жидкостью, а непосредственно проходящим через него воздухом.
Солнечные коллекторы получают тепловую энергию непосредственно от солнца: солнце своим излучением нагревает жидкость внутри солнечного коллектора. Системы, построенные на базе солнечных коллекторов, для своей эксплуатации не требуют практически никакой энергии. Поэтому, если Вы используете комбинацию теплового насоса с солнечными коллекторами, то энергия солнечных коллекторов будет непосредственно использоваться для нагревания воды для отопления, а в холодные дни и при помощи теплового насоса. Для тепловых насосов земля/вода тепло, полученное от солнечных коллекторов летом, можно аккумулировать в скважинах. Зимой, используя более высокую температуру в скважине, тепловой насос будет работать с более высоким фактором мощности. В летний период для охлаждения можно использовать холод из скважин (без теплового насоса), а при более жестких требованиях к охлаждению можно использовать и тепловой насос.
