Принцип работы тепловых насосов вода вода

Тепловые насосы вода-вода – это компактные, экологически чистые и экономически эффективные приборы, применяемые в современных системах отопления и кондиционирования помещений. Данные теплогенераторы позволяют получать тепловую энергию из низкотемпературных водных источников (озер, рек, водохранилищ, моря, грунтовых и сточных вод). Основным показателем производительности тепловых насосов является коэффициент преобразования. С его помощью можно определить количество затрачиваемой электрической энергии на единицу произведенной теплоты.

В теплогенераторах типа вода-вода этот коэффициент один из самых высоких. Данное явление связано с тем, что КПД любой теплогенерирующей установки повышается при минимальной разнице температур теплоносителя внешнего и внутреннего контуров. А вода, применяемая в качестве источника тепла, является одним из лучших аккумуляторов солнечной энергии. Особенно это актуально для подземных и сточных вод, температура которых даже в самые холодные периоды года не опускается ниже +12°С.

Помимо высокой производительности тепловые насосы вода-вода обладают целым рядом существенных преимуществ:

— Высокая степень надежности и долговечности оборудования;

— Абсолютная автономность может быть достигнута, путем эксплуатации теплового насоса в моновалентном режиме (становится возможным ввиду высокого коэффициента производительности СОР);

— Стабильная и устойчивая работа оборудования во всех температурных режимах (отопление, кондиционирование, ГВС);

— Обладают высокой экономической эффективностью и как следствие малыми сроками окупаемости;

— Не представляют опасности при использовании, так как не имеют трущихся частей, исключают сгорания топлива, не имеют вредных выбросов продуктов горения;

— Довольно просты в обслуживании и способны работать в ручном или автоматическом режиме;

— Существует возможность интеграции с альтернативными источниками тепловой энергии и традиционными теплогенераторами;

— Имеют стильный внешний вид и занимают минимум свободного пространства.

Чтобы разобраться, как функционирует тепловой насос, вода-вода следует рассмотреть все основные элементы его схемы. Итак, основным компонентом геотермальной установки является наружный коллектор. Его функцией является передача тепловой энергии от водных ресурсов к промежуточному теплообменнику. Коллектор, совместно с теплообменником составляют закрытый первичный контур, по которому циркулирует теплоноситель (рассол или антифриз). Сам тепловой насос является вторым звеном отопительной системы и состоит из компрессора, дроссельного вентиля и конденсатора. Помимо этого тепловой насос оборудуется электронной системой управления и снабжается соответствующими температурными и гидравлическими датчиками.

Бойлер косвенного нагрева применяется в схеме горячего водоснабжения и необходим для резервирования разогретой жидкости и последующего распределения. С целью сокращения частых пусков компрессора теплового насоса в схеме отопления принято использовать бак-аккумулятор. Он представляет собой емкость, которая имеет высокую теплоизоляцию и может снабжаться дополнительным ТЭНом, для компенсации тепловых нагрузок в момент критических и пиковых ситуаций.

Принцип работы тепловых насосов вода вода заключается в следующем. Рассол или антифриз, перемещающийся в первичном контуре отопительной системы, под действием циркуляционного насоса устремляется в полости коллектора, опущенного в грунтовые воды.

Под действием физических свойств, рассол принимает температуру внешней среды и поступает к промежуточному теплообменнику в слегка разогретом состоянии.

В данном устройстве тепловая энергия переходит к вторичному контуру системы, состоящей из испарителя, компрессора и конденсатора, соединенных герметичными трубопроводами. Хладагент, циркулирующий во вторичном контуре, под действием заданного давления (настраивается расширительным вентилем) поступает в область испарителя и закипает. При этом фреон отбирает тепло, поставляемое  от коллектора и незначительно повышает свою температуру, после чего он устремляется к компрессору. Здесь происходит его сжатие и как следствие повышение температуры.

Далее хладагент проходит через конденсатор и отдает накопленное тепло третьему тепловому контуру, в качестве которого может выступать вся отопительная система. Через бак-аккумулятор и бойлер косвенного нагрева, разогретая вода устремляется для обеспечения нужд ГВС и отопления. С целью наиболее оптимальной работоспособности теплового насоса, вся схема может оснащаться датчиками температуры наружного и внутреннего воздуха, сигнал от которых обрабатывается командоконтроллером. Все узлы автономной геотермальной установки подключаются через фитинги с запорной арматурой. Это делается для простоты обслуживания элементов и возможности исключить из схемы какой-либо объект.