Тепловий насос працює як холодильник, але навпаки: він може виробляти 4 кВт енергії, споживаючи лише 1 кВт. Це може здаватися нереальним, але насправді — це чиста фізика. Саме тому теплові насоси стали вигідним варіантом для опалення опалення взимку та кондиціонування влітку. Розповідаємо, як вони влаштовані та які мають переваги.
Чим відрізняється тепловий насос від електрообігрівача?
Звичайний електрообігрівач просто перетворює електрику на тепло: скільки взяв із розетки, стільки й віддав. Тепловий насос діє інакше. Він не створює тепло, він його перекачує. Навіть якщо на вулиці -15°C, у повітрі, грунті чи воді все одно є теплова енергія. Насос збирає її, концентрує і переносить у ваш дім дому. Отже він використовує набагато менше електрики, ніж електрообладнання, а за результатами не поступається йому.
Чому тепловий насос — це «холодильник навпаки»?
Принцип роботи теплового насоса ідентичний звичайному домашньому холодильнику. Тільки холодильник забирає тепло з продуктів і викидає його назовні через решітку ззаду, а тепловий насос забирає тепло з вулиці та віддає його в приміщення.
Процес роботи теплового насосу складається з чотирьох простих кроків:
- Збір. Спеціальна рідина (холодоагент) циркулює в зовнішньому контурі та поглинає тепло з навколишнього середовища.
- Стиснення. Компресор стискає холодоагент. Згідно із законами фізики, при різкому стисненні температура газу стрімко зростає.
- Передача. Гарячий газ віддає своє тепло воді в трубах опалення або повітрю в кімнатах.
- Розширення. Тиск скидається, холодоагент знову стає рідким і холодним, повертаючись на вулицю за новою порцією тепла.
Таким чином система використовує тепло із зовнішнього середовища і споживає з розетки в кілька разів менше електроенергії, ніж звичайний електрообігрівач. Це дозволяє суттєво зекономити на опаленні та електроенергії.
Цікаві факти про теплові насоси
Ефективність теплових насосів часто перевищує 100%, що відображається у спеціальному показнику COP — коефіцієнті перетворення енергії. Наприклад, якщо цей коефіцієнт дорівнює 4, система генерує 4 кВт теплової енергії, споживаючи лише 1 кВт електрики. Отже це набагато вигідніше за будь-які інші варіанти.
Крім того, тепловий насос можна використовувати не лише для обігріву. Завдяки реверсній системі його можна використовувати влітку для охолодження повітря, замість кондиціонеру.
Теплові насоси можуть черпати енергію з різних джерел. Найпростіший варіант, який легко монтувати в квартирі, бере енергію з повітря на вулиці та перетворює його на енергію для нагрівання води в радіаторах або системі теплої підлоги. Зовнішній блок такого пристрою зовні нагадує звичайний кондиціонер. Він не потребує земляних робіт чи буріння свердловин, на відміну від інших різновидів насосів. Це найпростіший та найдоступніший варіант для використання в квартирі.
Геотермальні системи використовують стабільну температуру землі, що гарантує однакову продуктивність як у лютий мороз, так і у літню спеку. Завдяки прокладанню підземного контуру нижче рівня промерзання ґрунту, такі насоси отримують доступ до постійного джерела енергії, незалежно від погодних умов.
Водяні ж насоси демонструють високу ефективність, забираючи теплову енергію з підземних вод або відкритих водойм. Оскільки вода має значно вищу теплопровідність, ніж повітря чи ґрунт, такі системи здатні видавати максимальний коефіцієнт корисної дії за мінімальних витрат електрики.
Теплові насоси хоча і мають високу вартість, та повністю окупають себе завдяки використанню тепла з повітря, грунту або води. Крім того, вони допомагають зберегти екологію.
