Issiqlik texnikasi ikkinchi nashri

17.5. Issiqlik nasosining ishlash printsipi

Har qanday sovitish ustanovkasining ishlash jarayonida sovitiladigan xajmdan isiqlik olinib, boshqa muhitga beriladi. Binobarin, sovitish siklining amalga oshirilishi natijasi issiqlik beruvchining sovishidangina emas, balki issiqlik qabul qiluvchining isishidan ham iboratdir. Bu narsa 1852 yilda Kelvinga sovitish siklidan binolarni isitish uchun foydalanish, ya’ni issiqlik nasosi deb aytiladigan nasosni yaratish haqida taklif kiritish imkonini berdi. Odatda, isitiladigan xajmga issiqlik berish uchun foydalaniladigan sovitish ustanovkasi issiqlik nasosi deb aytiladi. Bu turdagi ustanovkaning issiqlik nasosi deb atalishiga sabab shuki, u issiqlikni sovuq manbadan qizigan manbaga «haydaydi»; qizigan manbaga sovitish manbaidan olingan isiqlik q₂ va sovitish siklini amalga oshirish uchun tashqaridan keltirilgan ish l_ts yig‘indisiga teng issiqlik q₁ beriladi. Aslida har qanday sovitish ustanovkasi isisqlik nasosidir, lekin bu termin, odatda, asosiy vazifasi issiqlik qabul qiluvchilarni isitishdan iborat ustanovkalarni belgilash uchun qo‘llaniladi. Issiqlik nasosining samaradorligi isitish koeffitsienti deb ataladigan koeffitsientning qiymati bilan baholanadi; _isit koeffitsient isitilayotgan xajmga beriladigan issiqlik miqdori q₁ ni siklda bajarilgan ish l_ts miqdoriga nisbatidan iborat:
(17.7)
Isitish koeffitsienti _isit bilan shu ustanovkaning sovitish koeffitsienti  ni bir-biriga bog‘lash qiyin emas; qizigan manbaga beriladigan issiqlik:

q₁=q₂+l_ts.

bo‘lganligini hisobga olib
(17.8)
ni hosil qilamiz.
Bu munosabatdan sovitish koeffitsienti qanchalik katta bo‘lsa, siklning isitish koeffitsienti ham shunchalik katta bo‘ladi, degan xulosa kelib chiqadi. Har qanday sovitish siklini (shu jumladan ustanovkaning issiqlik nasosi sifatida foydalaniladigan siklini ham) amalga oshirishda tashqi manbadan keltiriladigan ish L*_ts sarflanadi. Bu ish sovitish muhitini siqadigan kompressor yoki boshqa apparatni yurgizishga sarflanadi. Bu ishning hammasini issiqlikka aylantirish (masalan, elektr isitkichda) va bu issiqlikdan binolarni isitishda foydalanish mumkin, albatta. Issiqlik nasosining boshqa istalgan isitish qurilmasiga nisbatan afzalligi shundan iboratki, sarflanadigan energiya miqdori bir hil (l_ts) bo‘lgani holda issiqlik nasosi yordamida isitiladigan xonaga beriladigan issiqlik miqdori istalgan boshqa usulda beriladigan issiqlik miqdoriga qaraganda doimo ko‘p (l_ts+q₂) bo‘ladi (masalan, elektr energiyasi yordamida isitilganda isitiladigan xajmga beriladigan issiqlik miqdori l_ts ga teng bo‘ladi). Bu hol taajjublanarli emas: agar elektr isitkich faqat ishni issiqlikka aylantirsa, issiqlik nasosi shu ish miqdorining o‘zi yordamida past temperaturaviy potentsialli issiqlikka aylantiradi – issiqlikni bir muhitdan boshqa muhitga «haydaydi».
Issiqlik nasosida hamma vaqt q₁>l_ts bo‘lgani uchun, binobarin, doimo bo‘ladi; bu (17.8) tenglamadan ham ko‘rinib turibdi.
Odatda, issiqlik nasosi qaytar sikllari isitish koeffitsientining qiymati birdan ancha katta bo‘ladi. Masalan, issiqlik nasosida Karno qaytar sikli amalga oshirilayotgan bo‘lsa, u holda sovitilayotgan muhit temperaturasi t₂=0^oS, isitilayotgan xona temperaturasi esa t₁=25^oS bo‘lsa, bunday nasosning (17.8) munosabat yordamida aniqlanadigan isitish koeffitsienti tenglama:

ni hisobga olsak,

bo‘ladi, ya’ni bu xolda isitiladigan xonaga beriladigan issiqlik miqdori siklda sarflanadigan ish qiymatidan 11,9 barobar ortiq bo‘ladi.
Sovitish ustanovkalarining Karno sikliga qaraganda kam takomillashgan siklidan foydalaniladigan issiqlik nasoslarining isitish koeffitsientlari kattaroq bo‘ladi.
Real ustanovkalarda ning kamayishiga ustanovkaning turli elementlarida jarayonlarning qaytmasligi natijasida albatta ro‘y beradigan isrofgarchiliklar ham sabab bo‘ladi. Real issiqlik nasoslarining isitish koeffitsenti 3,4 va undan ortiq bo‘lishi mumkin. Ammiakli bug‘-kompression isiqlik nasosli qurilmada birinchi marta 1930 yilda binoni isitish uchun foydalanilgan edi. O‘sha vaqtdan beri juda ko‘p issiqlik nasoslari qurildi. Issiqlik nasoslaridan bundan keyin keng ko‘lamda fydalaniladi, deyishga to‘la asos bor. Issiqlik nasoslarida havoli, bug‘-kompression va termoelektrik sovitish ustanovkalari sikllaridan foydalaniladi. Shuni eslatib o‘tish kerakki, sovitish ustanovkalaridan issiqlik va sovuqlikni birgalikda hosil qilish uchun ham foydalanish mumkin. Masalan, sun’iy muzli yaxmalakka mo‘ljallangan ammiakli sovitish ustanovkasi 1943 yildayoq qurilgan edi; bunda shu ustanovka kondensatorini sovitgan va buning hisobiga sezilarli darajada isigan suv shahar istish tarmog‘iga yuborilgan. Kombinatsiyalangan bunday ustanovkalarning, shubhasizki, istiqboli porloq.