Тепловые насосы

Источниками низкопотенциального тепла могут быть наружный воздух температурой от –15 до +15°C, отводимый из помещения воздух (15–25°C), подпочвенные (4–10°C) и грунтовые (более 10°C) воды, озерная и речная вода (0–10°C), поверхностный (0–10°C) и глубинный (более 20 м) грунт (10°C).

Все вещества при температуре выше абсолютного нуля имеют определённый запас теплоты, что теоретически даёт возможность использовать её. К таким веществам относятся: воздух, почва, поверхностные и грунтовые воды. Запасы теплоты окружающей среды весьма велики, однако низкий потенциал этой теплоты не позволяет применить её в энергоустановках для получения работы, т.к. окружающая среда в тепловой схеме энергоустановки является холодным источником теплоты.

Системы с тепловыми насосами требуют малого количества энергии и очень удобны для отопления и охлаждения, но зимой им необходим теплоисточник, а летом — хладоисточник. В некоторых регионах колодезная вода в зимнее время вполне подходит в качестве теплоисточника для теплового насоса.

Тепловой насос, включенный в систему воздушного отопления, используя электроэнергию, отбирает тепло от наружного воздуха с низкой температурой и нагнетает в помещение тепло более высокой температуры. Расход электроэнергии при этом на 35...50% меньше, чем в отопительной системе с электрическим нагревателем такой же мощности. В системе с тепловым насосом тепловой коэффициент, или коэффициент трансформации тепла (КТТ), достигает 2...4. КТТ зависит от значения разности температур низко- и высокотемпературного источника тепла.

Тепловой насос представляет собой устройство, способное передавать тепло от низкотемпературного источника к высокотемпературному. В обычном водяном насосе вода перекачивается с низкого уровня на высокий. Для работы теплового насоса, как и водяного, требуется электрическая энергия. Отношение мощности, необходимой для перекачивания определенного количества тепла тепловым насосом, к мощности, используемой для получения такого же количества тепла с помощью электроэнергии, называют тепловым коэффициентом, или коэффициентом трансформации тепла (КТТ).