Тепловой насос
Тепловой насос – это установка, служащая для передачи тепла от источников с низкой температурой, к потребителям с высокой температурой. По термодинамике, тепловой насос представляет собой тот же холодильник, но, в нем основным является получение холода при отборе теплоты из камеры холодильника испарителем, а его конденсатор, выводит это тепло в окружающую среду. В тепловом насосе все происходит совсем наоборот. Тот же самый конденсатор уже становится теплообменником, который отдает тепло потребителю, а испаритель – теплообменником, отбирающим низкотемпературную теплоту от различных источников, грунта, воды, воздуха.
Сегодня в основном используются парокомпрессионные тепловые насосы, но, имеются также абсорбционные, термоэлектрические и электрохимические.
Эффективность тепловых насосов характеризуется безразмерным коэффициентом трансформации энергии, который вычисляется для идеального цикла Карно.
Как и в холодильнике, тепловой насос затрачивает энергию для реализации термодинамического цикла, имеется в виду, привод компрессора.
Как и в холодильной машине, тепловой насос потребляет энергию на реализацию термодинамического цикла (привод компрессора). Коэффициент преобразования энергии тепловым насосом — это отношение его теплопроизводительности к энергозатратам, которое зависит от разницы температур в испарителе и конденсаторе, и находится в различных конструкция в интервале от 2,5 до 5 и даже выше, т. е. на 1 Вт затраченной электроэнергии тепловой насос производит от 2,5 до 5 Вт тепловой. Температура теплоснабжения, которую можно получить при использовании тепловых насосов находится в интервале от 35 до 55 °C и даже до 70 °C, температура зависит от степени сжатия газа компрессором. Экономия энергии составляет около 70 %. Сегодня в мире выпускается широкий ассортимент различных по конструкции тепловых насосов мощностью от пяти до тысячи кВт.
В настоящее время в мире уже установлено более миллиона действующих тепловых насосов, и это число постоянно растет. Основным недостатком этого оборудования является более высокая стоимость в сравнении с другим отопительным оборудованием. Сейчас уже разработаны и находят широкое применение тепловые насосы т. н. системы воздух-вода, источником энергии которых является наружный воздух, причем такая система работает даже при температурах воздуха до – 42 °C. Правда, если при нуле градусов, коэффициент преобразования энергии равен 5, то, при температуре – 42 °C, он составляет 1, т. е. никакой экономии энергии не происходит.