Воздушный тепловой насос: принцип работы, конструкция, эффективность

Принцип работы воздушного теплового насоса не так сложен, как кажется. По сути, это тот же холодильник или кондиционер. Тепловой насос потому так и называется, что он не нагревает, а перекачивает тепло.

Из такого оборудования самым доступным является воздушный тепловой насос, принцип действия и особенности которого мы рассмотри в этой статье.

Почему воздушный?

Название этого типа тепловых насосов означает что они получают тепло из окружающей среды – воздуха. Есть два подвида – воздух-воздух и воздух-вода. Первые нагревают воздух внутри помещения, вторые – воду, которую можно использовать для систем отопления дома и горячего водоснабжения (ГВС).

Принцип действия

Многих смущает тот факт, что продуктивность работы тепловых насосов выше 100%. Казалось бы, это противоречит закону сохранения энергии, но на деле это не так. Тепловой насос оттого так и называется, что он не производит тепло, а «перекачивает» его. В данном случае он охлаждает воздух снаружи помещения и нагревает воду или воздух внутри дома.

Воздушный тепловой насос принцип действия

Так упрощенно можно упрощенно представить тепловой насос принцип действия теплового насоса воздух-воздух

Полный цикл переноса тепла выглядит следующим образом:

  1. Теплоноситель с низкой температурой сжимается в компрессоре, при этом происходит его нагрев.
  2. Теплоноситель отдает тепло через теплообменник в воздух или воду.
  3. Охлажденный теплоноситель попадает в испаритель, где его давление снижается до нормального и он охлаждается до минимальной температуры.
  4. Теплоноситель нагревается от наружного воздуха.
  5. Цикл повторяется снова.
Читайте также:  КПД теплового насоса для отопления – реальные цифры

Для наглядности вы можете посмотреть видео, в котором в упрощенном виде показан воздушный тепловой насос (принцип действия – «воздух-вода»).

 

По сути, водяной, геотермальный и воздушный тепловой насос принцип действия имеют, в общем, одинаковый. Разница лишь в том, что для отбора тепла нужны разные устройства и механизмы. Так как доступ к воздуху получить проще всего, то цена монтажа воздушного теплового насоса невелика, как и самого оборудования.

Конструкция

Воздушный тепловой насос с принципом действия «воздух-воздух» состоит из наружного блока и внутреннего. Внешне они похожи на блоки обычного кондиционера, да и принцип работы схожий. Разница лишь в том, что воздушный ТН имеет большую производительность и способен эффективно работать при более низких температурах.

Тепловой насос «воздух-вода» включает в себя бак-накопитель с теплообменником, в котором теплоноситель отдает термическую энергию воде. Бывают баки с несколькими контурами, чтобы обеспечивать раздельную подачу воды для разных систем (отопления радиаторами, теплого пола, горячей воды и т.д.).

Основные элементы воздушного теплового насоса:

Внешний вид наружного блока воздушного теплового насоса Mitsubishi

Наружные блоки воздушных тепловых насосов мало отличаются от внешних блоков кондиционеров.

Эффективность воздушного теплового насоса (КПД, COP)

Традиционно производительность тепловых насосов измеряется в COP (Coefficient of Performance). Одна единица COP соответствует 100% КПД. То есть, если оборудование имеет COP 2,5, то его КПД равно 250%. Это значит, что на 1 кВт потребленной электроэнергии он выдает 250 кВт тепла.

Читайте также:  Принцип работы холодильника с одним и двумя компрессорами, разным количеством камер и режимами

Производительность зависит от мощности компрессора и температуры наружного воздуха. Чем он холоднее, тем меньше тепла из него можно получить. Поэтому эффективность колеблется в большом диапазоне. Некоторые модели имеют максимальный показатель COP 5 и выше, но такой производительности можно достичь только в теплое время года.

Стоимость теплового насоса напрямую связана с его продуктивностью. Чем дешевле модель, тем ниже ее КПД и выше минимальная рабочая температура. Есть дорогие варианты, которые способны работать и при -30, а самые дешевые не работают при температуре окружающего воздуха ниже 0 градусов.

Надеемся, что смогли коротко рассказать о принципе действия воздушного теплового насоса. Свои вопросы вы можете задать в комментариях — мы ответим на них в ближайшее время. Не забудьте поделиться публикацией в соцсетях!

Похожие записи

Загрузка...
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (6 оценок, среднее: 4,67 из 5)
Загрузка...

Добавить комментарий