Принципиальная схема теплового насоса
Тепловой насос является самым обыкновенным технологическим устройством, работа которого основана на элементарных физических законах сохранения и передачи энергии. По большому счету тепловой насос способен передавать энергию от внешних возобновляемых источников к различным объектам, где он установлен. Базовая принципиальная схема теплового насоса работает в следующем режиме.
В коллекторе, погруженном в водоем или грунт, циркулирует незамерзающая жидкость (рассол). Отбирая тепло от водоемов, почвы, грунтовых вод рассол поступает в испаритель, где передает накопленную энергию вторичному контуру теплового насоса. Во вторичном контуре теплоносителем выступает хладагент, основное свойство которого заключается в возможности закипать при низких температурах.
Так проходя через разогретый испаритель, хладагент переходит из жидкого состояния в газообразное, естественно он при этом становится более теплым. Затем газообразный хладагент устремляется к компрессору, где происходит его сжатие до определенного давления, при этом температура теплоносителя вторичного контура существенно возрастает. После этого горячий хладагент проходит через конденсатор, и здесь он отдает накопленную тепловую энергию системе теплообеспечения потребителя.
Остывая, хладагент вновь переходит в жидкое состояние и возвращается в исходную точку, чтобы заново проделать весь путь, однако, чтобы снизить созданное давление хладагент должен предварительно пройти через дроссель. Все три контура теплового насоса работают автономно, а теплоносители в них не перемешиваются друг с другом. Передача тепловой энергии осуществляется через испаритель и конденсатор. Таким образом, устроен стандартный тепловой насос, но безусловно, в него также встроена система управления, способная контролировать работоспособность устройства, варьировать требуемые параметры, обеспечивать безопасность оборудования.
Циркуляцию в контурах реализуют специальные насосы, работающие от электроэнергии, а в качестве элементов распределения тепла в помещении выступают радиаторы, теплые полы, фанкойлы. По такому циклу весь процесс происходит вновь и вновь, то есть своего рода перетаскивается энергия от земли, воды, воздуха в помещение. Однако следует отметить, что современные тепловые насосы – это высоко функциональные устройства, способные не только отапливать помещения, но и производить его качественное охлаждение и снабжать объект горячей водой.
В принципиальную схему теплового насоса, способного работать на охлаждение добавляется дополнительная аппаратура: трехходовой клапан, фильтр-осушитель, терморегулирующий вентиль. Принцип работы такого теплового насоса не изменяется, и он также передает тепло из одного места в другое, но при этом испаритель и конденсатор меняются метами (это становится возможным при переключении трехходового клапана). То есть тепловая энергия, накопленная в помещении, передается в окружающее пространство. Регулировать мощность охлаждения можно при помощи терморегулирующего вентиля, а дополнительные осушители позволяют поддерживать хладагент в нормальном состоянии, дабы не повредить технологическое оборудование.
Принципиальная схема теплового насоса также может включать в себя вспомогательное оборудование, необходимое для реализации комплексной системы отопления. Электронагревательные приборы, газовые и твердотопливные котлы, солнечные коллекторы, ветрогенераторы могут работать совместно с элементами стандартного теплового насоса. Этим самым обеспечивается оптимальное сохранение тепловой энергии при отоплении или охлаждении помещения, и не происходит выход оборудования из строя в момент пиковых нагрузок (сильные морозы либо высокая температура окружающего воздуха).
Качественная принципиальная схема теплового насоса позволяет наиболее оптимально подобрать все необходимое оборудование для работы установки, сделать выводы о возможностях устройства и позволит произвести качественный монтаж и наладку теплогенерирующего оборудования.
