Конспект лекций ташкент- 2015

Различают следующие тепловые насосы: воздух–воздух, воздух–вода, вода–воздух, вода–вода, грунт–воздух, грунт–вода, где первым указывается источник тепла.

Источник тепла – грунтовые воды

Грунтовые воды – хороший аккумулятор солнечного тепла. Даже в холодные зимние дни они сохраняют постоянную температуру до +12°С. По причине неизменного температурного уровня источника тепла, коэффициент мощности теплового насоса остается высоким в течение всего года. Если грунтовые воды не содержат кислорода, но содержание железа и марганца в них высокое, то колодцы могут разрушаться. В этих случаях нельзя допускать контакта грунтовых вод с окружающим воздухом или необходимо соответствующим образом обработать воду.

Источник тепла – воздух

Тепловые насосы воздух/вода в настоящее время могут эксплуатироваться круглый год, однако при низких температурах коэффициент полезного действия резко уменьшается.
Окружающий (атмосферный) воздух особенно легко использовать в качестве источника тепла, поскольку он имеется везде и в неограниченном количестве.
В случае насосов, использующих тепло окружающего воздуха, расчет размеров источника тепла задается конструкцией или размером установки. Требуемое количество воздуха подается вентилятором (который встроен в установку) на испаритель через воздушные каналы, при этом происходит охлаждение воздуха.

Принцип работы теплового насоса на геотермальном тепле

Геотермальный тепловой насос по принципу работы похож на обычный, но имеет расширенные функции. В отличие от обычных, геотермальный тепловой насос адаптирован для работы при любых погодных условиях и минусовых температурах.
Принцип отопления геотермальным тепловым насосом основан на сборе тепла из природы, окружающей здание, и выбросе собранного тепла в систему отопления (или горячего водоснабжения) здания (рис. 6.9).
Для сбора тепла незамерзающая жидкость течет по трубе, расположенной в почве или водоеме возле здания, к тепловому насосу. Тепловой насос отбирает тепло и, соответственно, охлаждает жидкость приблизительно на 5° С. Отобранные тепловым насосом градусы отдаются системе отопления и/или на подогрев горячей воды. Жидкость снова течет по трубе в наружном грунте или воде, восстанавливает свою температуру, и снова поступает к тепловому насосу.
Тепловая энергия есть у любого предмета с температурой выше –273° С – так называемого «абсолютного ноля». То есть тепловой насос может отобрать тепло у любого предмета – земли, водоема, льда, подземной скалы, плывуна и т.д.



Рис.6.9. Принципиальная схема работы теплового насоса

Очевидно, что тепловой насос одновременно может выполнять вытекающие функции – греть воду для горячего бытового водоснабжения, кондиционировать через фанкойлы, греть бассейн, охлаждать например ледовый каток, подогревать крыши и дорожки от наледи, т.д.

Один комплект оборудования может выполнить все функции по тепло–холодоснабжению здания.