Тепловой насос: принцип работы

Тепловой насос использует тот же физический принцип работы, что и обычный бытовой холодильник. Различие заключается лишь в том, что в тепловом насосе все происходит в обратном направлении. Бытовой холодильник отбирает тепло у хранящихся внутри него продуктов и затем выделяет это тепло на наружной задней стенке через радиатор. Тепловой насос забирает тепло у окружающей природы и передает его в дом для отопления и нагрева бытовой воды. Он как бы «перекачивает» тепло снаружи внутрь дома, от чего и возникло название — тепловой насос, или в иностранной интерпретации — heat pump (тепловая помпа).
Конечно, в тепловом насосе расходуется электроэнергия. Но на каждый использованный киловатт электроэнергии тепловой насос «перекачивает» четыре киловатта бесплатного тепла из неисчерпаемого источника энергии — окружающей природы.

Основными узлами теплового насоса являются:

Испаритель (1), в нем газ-фреон находится в жидком состоянии под небольшим давлением и его температура ниже, чем у источника тепла. Поэтому тепло от окружающей среды передается газу-фреону, температура газа повышается и он начинает испаряться. То есть, менять свое агрегатное состояние из жидкого в газобразное.

Компрессор (2), сжимает горячий газ-фреон до высокого давления. За счет сжатия газ нагревается еще больше, пока его температура не достигнет уровня, требуемого для отопления и приготовления горячей воды. Затем нагретый газ-фреон попадает в конденсатор.

В конденсаторе (3) горячий газ отдает полученное тепло более холодной части системы — отопительному контуру дома. При этом температура газ-фреона падает ниже точки конденсации, и он превращается из газа в жидкость. Жидкий, но все еще находящийся под давлением, газ течет к расширительному клапану.

В расширительном клапане (4) происходит падение давления газ-фреона до исходной величины. После чего газ снова возвращяется в испаритель и начинает принимать тепло из окружающей среды.