Для обогрева помещений чаще всего используется центральное отопление, ассоциируемое с нагревом воды, движущейся по трубам, но с каждым годом такой вариант становится все дороже, поэтому люди вынуждены искать альтернативные источники обогрева. Как вариант рассматриваются твердотопливные котлы и устройства, использующие в качестве источника тепловой энергии жидкое топливо, ценники на которое также движутся вверх. Хорошим альтернативным решением являются тепловые насосы, использование которых имеет ряд особенностей и преимуществ. В холодное время года они работают на отопление, а летом на охлаждение воздуха.
Тепло окружает нас повсюду, его остается только забрать и передать в систему отопления здания. Забор тепла из окружающей среды и направление его в нужном направлении — главное предназначение теплового насоса, при этом энергия устройства тратится не на нагрев теплоносителя, а на обеспечение его движения. Устройства данного типа можно назвать энергоэффективными, так как при затрате 1 кВт электроэнергии можно получить 3-5 киловатта тепловой энергии, и это является лучшим подтверждением наличия положительного экономического эффекта.
Существует несколько разновидностей тепловых насосов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Для получения тепла из воздуха используются воздушные или аэротермальные насосы, добыть тепловую энергию из грунта можно с использованием геотермальных устройств, находится тепло и в воде, а забрать его из водных масс позволяют водные, иди акватермальные тепловые насосы. В зависимости от типа рассеянного тепла, получаемого из окружающей среды, тепловые насосы бывают нескольких видов. В первую очередь это грунт-вода, когда низкопотенциальное тепло из грунта передается теплоносителю в виде воды. Тепловые устройства типа вода-вода, используют тепло воды из скважин, насосы, работающие по принципу вода-воздух, передают тепло, полученное из скважины теплоносителю воздушного типа. Насосы типа воздух-воздух используют рассеянное тепло, которое находится в воздушных массах, и передают его воздушным системам отопления (охлаждения) дома.
Работу любого теплового насоса можно разделить на три цикла: сбор тепловой энергии из окружающей среды, повышение температуры до нужных показателей и передача тепла в систему отопления дома. Главным отличием тепловых насосов является способ получения тепла из окружающей среды. Что касается конструкции приборов, то она у всех примерно одинаковая.Любое устройство данного типа состоит из испарителя, конденсатора, расширителя и компрессора, первый необходим для повышения давления, а второй для его повышения. Все перечисленные устройства соединяются в замкнутый контур, по трубам движется хладагент (инертный газ).
Попадая в компрессор насоса, газ расширяется, при этом его температура повышается. Нагретый хладагент далее поступает в теплообменник (конденсатор), передающий тепловую энергию теплоносителю, который является главной частью отопительной системы здания. После того, как газ отдает тепло, он снова переходит в жидкое состояние, при этом нагретый теплоноситель движется по трубам отопления, нагревая помещение. Жидкий газ возвращается в испаритель и цикл снова повторяется. Любой тепловой насос имеет три контура: в первом находится теплоноситель, который переносит энергию от источника низкопотенциального тепла, во втором происходит циркуляция хладагента, в третьем движется теплоноситель, непосредственно участвующий в обогреве или охлаждении воздуха в доме.
Говоря опреимуществахтепловых насосов, в первую очередь стоит упомянуть об экономичности и энергоэффективности устройств. Также стоит отметить их универсальность, так как для работы компрессора насоса даже не обязательная близость линии электропередач — достаточно подключить устройство к дизельному или бензиновому генератору электрического тока. Следует говорить также об экологичности тепловых насосов, потребляющих незначительное количество электроэнергии и не выделяющих практически вредных продуктов горения. Приборы можно использовать для работы в двух направлениях — на охлаждение помещения в жаркие дни и на обогрев в холодную погоду. Тепловые насосы не используют открытый огонь, поэтому можно говорить об их безопасности, как для человека, так и для окружающей среды. Все процессы обогрева помещений управляются автоматически, что сводит к минимуму участие человека.