Что такое тепловой насос и его виды

В этой статье я простыми словами объясню, что такое тепловой насос и какие виды тепловых насосов бывают.

Тепловой насос на английском языке — это heat pump. Все кондиционеры, которые могут работать в режиме обогрева, фактически являются тепловыми насосами (heat pump).

Кондиционеры и тепловые насосы

Кондиционеры могут работать на обогрев при разных температурах: некоторые до -7°C, другие до -15°C, а некоторые — до -25°C и ниже. Это означает, что эффективность работы кондиционера при отрицательной температуре не теряется. Однако чем ниже температура на улице, тем больше энергии потребляет кондиционер. Некоторые модели при температуре ниже -7°C начинают потреблять электроэнергию на уровне обычного обогревателя.

Кондиционер, работающий на тепло, — это воздушный тепловой насос, или тепловые насосы воздух-воздух. Принцип их работы основан на сжатии и расширении фреона. Компрессор изменяет давление фреона, что позволяет выделять тепло или холод. Это позволяет преобразовывать электроэнергию в тепловую.

Коэффициент преобразования тепловой энергии у тепловых насосов обычно составляет 1:3–4. Это значит, что, потребляя 1 кВт электроэнергии, тепловой насос может вырабатывать 3–4 кВт тепла, что позволяет эффективно обогревать помещения.

Геотермальные тепловые насосы

Для повышения эффективности системы наружный блок может быть установлен в грунте или в водоеме, где температура стабильна. Так появились геотермальные тепловые насосы, которые используют энергию грунта, воды или воздуха.

Геотермальные насосы могут не только нагревать воздух, но и воду для систем отопления или горячего водоснабжения (ГВС).

Основные виды тепловых насосов

  1. Тепловые насосы воздух-воздух
    Они преобразуют тепло из наружного воздуха и могут работать как на обогрев, так и на охлаждение. Такие системы просты в установке и обеспечивают экономичное потребление электроэнергии.

  2. Тепловые насосы воздух-вода
    Идеальны для климатических условий, где температура воздуха не опускается ниже -15°C. Эти насосы нагревают воду, которая может использоваться для отопления и охлаждения помещений через фанкойлы — устройства, аналогичные внутренним блокам кондиционеров.

  3. Тепловые насосы вода-вода
    Эти насосы используют воду из водоемов или скважин для обогрева и могут работать даже при низких температурах. Также существуют системы грунт-вода, которые используют энергию земли для нагрева.

Геотермальные тепловые насосы

Геотермальные насосы получают тепло из земли, воды и воздуха. Это дорогостоящие устройства, но их установка окупается за несколько лет. Такие насосы позволяют быть автономными, снижая зависимость от газа и электричества.

Преимущества тепловых насосов

  • Экономичность: При потреблении 1 кВт электроэнергии они могут вырабатывать 3-5 кВт тепловой энергии.
  • Экологичность: Используют энергию природы, не выбрасывая вредных веществ в атмосферу.
  • Многофункциональность: Обеспечивают обогрев, охлаждение и нагрев воды.
  • Долговечность: Работают дольше традиционных котлов и требуют минимального обслуживания.

Тепловые насосы — это современное и эффективное решение для создания комфортных условий в доме, экономя при этом на электроэнергии.