Що таке тепловий насос і його види

У цій статті я простими словами поясню, що таке тепловий насос і які види теплових насосів існують.

Тепловий насос англійською мовою — це heat pump. Всі кондиціонери, які можуть працювати в режимі обігріву, фактично є тепловими насосами (heat pump).

Кондиціонери та теплові насоси

Кондиціонери можуть працювати на обігрів при різних температурах: деякі — до -7°C, інші — до -15°C, а деякі — до -25°C і нижче. Це означає, що ефективність роботи кондиціонера при негативній температурі не втрачається. Однак чим нижча температура на вулиці, тим більше енергії споживає кондиціонер. Деякі моделі при температурі нижче -7°C починають споживати електроенергію на рівні звичайного обігрівача.

Кондиціонер, який працює на тепло, — це повітряний тепловий насос, або теплові насоси повітря-повітря. Їх принцип роботи базується на стисненні та розширенні фреону. Компресор змінює тиск фреону, що дозволяє виділяти тепло або холод. Це дозволяє перетворювати електроенергію в теплову.

Коефіцієнт перетворення теплової енергії у теплових насосах зазвичай становить 1:3–4. Це означає, що, споживаючи 1 кВт електроенергії, тепловий насос може виробляти 3–4 кВт тепла, що дозволяє ефективно обігрівати приміщення.

Геотермальні теплові насоси

Для підвищення ефективності системи зовнішній блок може бути встановлений в ґрунт або у водоймі, де температура стабільна. Так з’явилися геотермальні теплові насоси, які використовують енергію ґрунту, води або повітря.

Геотермальні насоси можуть не лише обігрівати повітря, але й воду для систем опалення або гарячого водопостачання (ГВП).

Основні види теплових насосів

  1. Теплові насоси повітря-повітря
    Вони перетворюють тепло з зовнішнього повітря і можуть працювати як на обігрів, так і на охолодження. Такі системи прості в установці та забезпечують економне споживання електроенергії.

  2. Теплові насоси повітря-вода
    Ідеальні для кліматичних умов, де температура повітря не опускається нижче -15°C. Ці насоси нагрівають воду, яка може використовуватися для опалення та охолодження приміщень через фанкойли — пристрої, подібні до внутрішніх блоків кондиціонерів.

  3. Теплові насоси вода-вода
    Ці насоси використовують воду з водойм або свердловин для обігріву і можуть працювати навіть при низьких температурах. Також існують системи ґрунт-вода, які використовують енергію землі для нагріву.

Геотермальні теплові насоси

Геотермальні теплові насоси отримують тепло з землі, води та повітря. Це дорогі пристрої, але їх установка окупається через кілька років. Такі насоси дозволяють бути автономними, знижуючи залежність від газу та електроенергії.

Переваги теплових насосів

  • Економічність: При споживанні 1 кВт електроенергії вони можуть виробляти 3-5 кВт теплової енергії.
  • Екологічність: Використовують енергію природи, не викидаючи шкідливих речовин в атмосферу.
  • Універсальність: Забезпечують обігрів, охолодження та нагрів води.
  • Довговічність: Працюють довше за традиційні котли та потребують мінімального обслуговування.

Теплові насоси — це сучасне та ефективне рішення для створення комфортних умов у будинку, економлячи при цьому на електроенергії.