Тепловой насос — это универсальный прибор, сочетающий в себе отопительный котел, источник горячего водоснабжения и кондиционер. Основное отличие от всех остальных источников тепла заключается в исключительной возможности использовать возобновляемую низкотемпературную энергию окружающей среды на нужды отопления и нагрева воды. Порядка 80% от выдаваемой мощности тепловой насос фактически «выкачивает» из окружающей среды используя рассеянную энергию Солнца.
Принцип действия грунтового теплового насоса.
Незамерзающая жидкость (смесь гликоля и воды), получившая тепло из земельного коллектора, скважины или грунтовых вод, передается из трубопровода и направляется в тепловой насос, где температура ее понижается, а отдаваемое тепло используется для отопления здания и приготовления горячей воды. Затем охлажденная жидкость возвращается обратно, где вновь забирает тепло.
Летом солнечная энергия накапливается в грунте. Тепло дождя и воздуха впитывают верхние слои почвы. Эту энергию можно целесообразно использовать в целях отопления. Чем водонасыщенее грунт, тем выше теплоотдача. Тепло передается из земли через подземные пластиковые трубы. По трубопроводу циркулирует безвредная для окружающей среды незамерзающая жидкость. Место над коллектором ни в коем случае нельзя застраивать, асфальтировать или бетонировать.
Для установки земляного коллектора не требуется разрешения. Коллектор опускают примерно на 20 см. ниже уровня промерзания.
Контур теплового насоса в скважине
Нижний почвенный слой, или так называемый «верхний геотермальный слой» является источником тепла, который можно использовать в любое время года и температура которого является практически постоянной. При помощи такого источника можно отапливать помещения различных размеров и назначений. В зависимости от региона, такую скважину называют – «вертикальная абсорбция или земельный надрез». Для такой скважины не нужно много места – она может быть установлена на небольшом участке земли.
Как и в случае земельного коллектора в закрытом трубопроводе циркулирует вода и смесь гликоля. В зависимости от размера теплового насоса, специалисты выбирают глубину и количество скважин, в которые опускаются пластиковые трубы „U" формы, обеспечивающие хорошую передачу тепла.
Контур теплового насоса в грунтовых водах.
Если грунтовые воды легко доступны, их так же можно использовать как источник тепла, т.к. их температура в любое время года колеблется от 7 до 12° C. Для частных домов, где живут одна/две семьи качать грунтовые воды с глубины более15 м нецелесообразно, так как существенно увеличиваются затраты.
Расстояние между точкой получения тепла и точки возврата должно быть 10-15 метров. Кроме того, желая избежать „короткого замыкания потока", следует обратить внимание на направление потока. Для установки подобных сооружений нужно разрешение, кроме этого они должны отвечать определенным нормативным требованиям. Устройства NIBE отвечают всем необходимым требованиям и имеют сертификат ISO 14001.
Принцип действия теплового насоса вода/воздух
Тепловые насосы воздух/вода используют воздух как источник энергии для отопления., т.е. перерабатывает тепловую энергию, сконцентрированную в воздухе.
Установленные снаружи, эти тепловые насосы трансформируют радиаторную систему в экономическую и экологическую систему отопления.
Функция охлаждения
Находящаяся в коллекторе жидкость подается из скважины в тепловой насос. Другая жидкость (теплоноситель) циркулирует в закрытой системе теплового насоса. Основная характеристика этой жидкости – точка закипания. Когда теплоноситель достигает испарителя, который получил энергию из скважины, жидкость начинает испаряться. Дальше пар попадает в компрессор, где сжимается, из-за чего его температура резко повышается. Теплоноситель подаётся в конденсатор, который находится в воде, и здесь из пара опять превращается в жидкость. Дальше теплоноситель через фильтры попадает в клапан расширения, где падает его давление и температура.
Таким способом, закончив свой цикл, теплоноситель возвращается в испаритель.