Теплові насоси – простий принцип, ефективна робота
 

Принцип дії теплового насоса аналогічний принципу дії холодильника – тільки у зворотному напрямку.

У холодильнику тепло передається зсередини назовні. А в тепловому насосі тепло з довкілля передається в систему опалення будинку. Тепло від повітря, води чи ґрунту спочатку передається в тепловому насосі холодоагенту, який при цьому закипає і переходить у пароподібний стан. Потім він стискається компресором, при цьому його температура піднімається до рівня, достатнього для нагріву води в системі опалення чи гарячого водопостачання. Тепловий насос Vitocal 350-G досягає температури подачі до +72 °C, Vitocal 300-A і Vitocal 350-A – до +65 °C. Таким чином, ці теплові насоси можна застосувати і для модернізації існуючих систем опалення, які розраховані на високі робочі температури.
 

Тепловий насос - висока ефективність при роботі з компресором Scroll

Висока ефективність зі спіральним компресором Scroll

Вирішальним для визначення ефективності роботи теплового насоса є процес стискання пароподібного холодоагенту в компресорі. Viessmann використовує спіральні компресори Compliant-Scroll. Такий компресор тихий в роботі, має низький рівень вібрацій, не вимагає сервісного обслуговування і має тривалий термін експлуатації.

Коротко опишемо принцип дії холодильного циклу в тепловому насосі. Тепло, отримане, наприклад, з навколишнього повітря, передається в тепловому насосі холодоагенту, який має властивість закипання при дуже низьких температурах. Холодоагент закипає в теплообміннику (випаровувачі) від тепла навколишнього повітря, що на нього подається вентилятором, і у вигляді пари поступає на спіральний компресор, де стискається до високого тиску. Під час стискання в компресорі піднімається і температура холодоагенту, залежно від робочих умов, до +100°C. Розігрітий таким чином холодоагент віддає своє тепло в іншому теплообміннику (конденсаторі) воді в системі опалення чи в системі гарячого водопостачання, а сам конденсується і знову переходить у рідкий стан. І нарешті, холодоагент, який все ще перебуває під високим тиском, розширюється в дросельному вентилі, і цикл починається спочатку.
 

Принцип дії теплового насоса, пояснений простими словами

Тепловий насос – просте пояснення

Про принцип дії теплового насоса та фізичні основи його роботи розповідає наш експерт Карстен Кульманн (нім. мовою)

Youtube
Як різні типи теплових насосів використовують тепло довкілля?

Звідки береться тепло довкілля?

Карстен Кульманн пояснює, звідки береться тепло довкілля, і як його використовують різні типи теплових насосів (нім. мовою)

Youtube

Використання енергії з різноманітних джерел

Вибір джерела енергії для теплового насоса в кожному конкретному випадку залежить від місцевих умов і від потреби в теплі. Теплові насоси Viessmann можуть брати енергію від таких джерел:

  • Повітря – практично необмежена доступність, найнижчі інвестиції
  • Ґрунт – через ґрунтовий колектор, зонд або льодоакумулятор: висока ефективність
  • Вода – особливо висока ефективність, але звертайте увагу на якість води
  • Тепло промислових процесів – залежно від доступності, кількості й температурного рівня
Тепловий насос для використання тепла з ґрунту (через колектор)

Тепло з ґрунту (колектор)

[1] Тепловий насос Vitocal
[2] Ємнісний водонагрівач
[3] Буферна ємність для гарячої води

Тепловий насос для використання тепла з ґрунту (через зонд)

Тепло з ґрунту (зонд)

[1] Тепловий насос Vitocal
[2] Ємнісний водонагрівач
[3] Буферна ємність для гарячої води

Тепловий насос для використання тепла з ґрунту, повітря чи від Сонця (льодоакумулятор)

Тепло з ґрунту, повітря чи від Сонця (льодоакумулятор)

[1] Тепловий насос Vitocal
[2] Льодоакумулятор
[3] Абсорбер сонячної енергії/повітря

Тепловий насос для використання тепла повітря

Тепло з повітря

[1] Тепловий насос Vitocal
[2] Ємнісний водонагрівач
[3] Буферна ємність для гарячої води

Тепловий насос для використання тепла з ґрунтових вод

Тепло з ґрунтових вод

[1] Тепловий насос Vitocal
[2] Ємнісний водонагрівач
[3] Буферна ємність для гарячої води

Середньорічний коефіцієнт ефективності – важлива характеристика

Коефіцієнт ефективності COP (COP = Coefficient of Performance) – це співвідношення корисного тепла, яке виробляє пристрій, до тепла, яке він споживає. Середньорічний коефіцієнт являє собою середнє значення СОР за рік.

Коефіцієнт ефективності дозволяє порівнювати теплові насоси в плані ефективності, в той час як СОР характеризує лише конкретну робочу точку при заданих температурних умовах.

Для проектування установки треба розглядати її роботу протягом усього року. Для цього її сумарну продуктивність протягом року ділять на електроспоживання всієї установки протягом даного періоду (враховується споживання насосів, регуляторів та інших складових). Результат дає нам середньорічний коефіцієнт ефективності.