Що таке тепловий насос і як він працює?

Основний принцип фізики, яка пояснювала б технологію теплових насосів, використовується століттями. Стародавні китайці використовували геотермальну енергію природних гарячих джерел для обігріву своїх будинків. Однак, незважаючи на свою довгу історію, теплові насоси все ще трохи складні для розуміння, і ось чому: тепловий насос - це не піч, але він може зігріти ваш будинок. І це не кондиціонер, але він може охолодити ваш будинок.

Тепловий насос - це універсальний пристрій для обігріву і охолодження, яке спроектовано так, щоб підтримувати комфорт у вашому будинку весь рік. Він складається з двох основних компонентів: внутрішнього кондиціонера і зовнішнього теплового насоса, який схожий на центральний кондиціонер. В насосі є компресор, який поглинає, а потім віддає тепло. Влітку тепловий насос працює так само, як кондиціонер, поглинаючи тепло зсередини вашого будинку і виводячи його на вулицю. Взимку процес змінюється на протилежний, і насос забирає тепло з зовнішнього повітря і доставляє його в приміщення для обігріву вашого будинку. І теплові насоси можна адаптувати; вони можуть поглинати тепло з трьох різних джерел: повітря, землі або води.

Метод з використанням джерела повітря на сьогоднішній день є найбільш поширеним і доступним способом експлуатації теплового насоса. А оскільки він використовує електрику для передачі тепла, а не для спалювання палива, тепловий насос набагато більш енергоефективний, ніж більшість інших нагрівальних приладів, зазвичай споживаючи на 50% менше енергії.

Найдивовижніше в тепловому насосі - це те, що він може витягувати тепло з холодного повітря, тому що навіть холодне повітря містить деяку кількість тепла. Наприклад, уявіть, що ви стоїте на вулиці при -5°С. Вам буде холодно, правда? Але це тепліше, ніж якби температура впала до -15 градусів. Саме здатність поглинати тепло з повітря - навіть холодного повітря, робить теплові насоси надійними і набагато більш енергоефективними, ніж системи з одним джерелом, які виробляють тільки холодне або тепле повітря.

І це підводить нас до ще однієї чудової особливості теплового насоса: він не генерує тепло на порожньому місці. Замість цього він просто переміщує або «перекачує» тепло з одного місця в інше, що призводить до значного зниження енергоспоживання.

Тепер вам може бути цікаво, чому не в кожному будинку є тепловий насос, і ось чому: теплові насоси ідеально підходять для регіонів з помірним кліматом, але менш ефективні в районах з довгими холодними зимами. Як правило, теплові насоси ефективні при температурі близько -3°С або близько того. Якщо буде холодніше, насос буде щосили відводити тепло, в результаті чого він буде працювати набагато менш ефективно.

Однак це не означає, що тепловий насос не є життєздатним варіантом, незалежно від того, де ви живете. У регіонах з холодним кліматом, де потрібно багато опалення будинку, тепловий насос можна підключити до газової печі, відомої як двопаливна система. Коли погода стає прохолодною, тепловий насос виробляє тепло і використовує піч для продування теплого повітря по всьому будинку. У дуже холодну погоду, коли тепловий насос не може витягти необхідні БТЕ, він автоматично відключається і включається піч.

У регіонах з переважно жаркою погодою, де опалення не так важливо, тепловий насос можна підключити до очисника повітря. В цьому випадку тепловий насос нагріває або охолоджує повітря, а кондиціонер циркулює по всьому будинку.

---

© за матеріалами