Tepelná čerpadla: provozní princip a charakteristika

Tepelné čerpadlo je zařízení, které může kombinovat takové zdánlivě nekompatibilní součásti jako topný kotel, klimatizaci a zdroj přívod teplé vody. Hlavním rozdílem tohoto zařízení je, že může využívat obnovitelnou nízkou teplotu pro vytápění a vytápění. Současně se většina energie, kterou produkuje (až 80%), prakticky "vyčerpává" z vnějšího prostředí energií slunečních paprsků. Co jsou tepelná čerpadla principu fungování - učit se z našeho dnešního článku.

Stručně o nuance

Z vědeckého hlediska je taková koncepce jako "tepelné čerpadlo" kompresní jednotka, která slouží k dopravě tepla z nízkoteplotního zdroje do zdroje s vysokým potenciálem. Jinými slovy, přenáší energii z chladného objektu na horký. Co je to princip tepelného čerpadla? Algoritmus jejich působení, jmenovitě přenos tepla, se provádí kondenzací a následným odpařováním látek, které cirkulují v uzavřeném kruhu (viz obr. 2). Pro všechny tyto pohyby mechanismus využívá malou část elektrické energie, zatímco výkon zařízení je velmi velký, i přes nízkou spotřebu proudu.

Tepelná čerpadla: princip činnosti

A teď uvažujme o algoritmu akce tohoto nástroje. Celý proces je postaven na Carnot cyklus, který spočívá v následujících fázích. Za prvé, v kompresoru tepelného čerpadla je plynné chladivo stlačené, což způsobuje ohřev ve vodním okruhu. Poté se při vysokém tlaku kapalina dostává do speciálního výměníku tepla - kondenzátoru, kde začíná vychladnout a vytváří kondenzát. Současně je užitečné teplo dodáváno přímo do topného systému.

Poté plyn prochází expanzním ventilem. Tam se rozšiřuje, takže úroveň tlaku v systému opět klesá a tato hodnota se snižuje společně s teplotou kapaliny v systému. Obvykle, když plyn vstupuje do ventilu, je voda ochlazena na teplotu pod teplotou okolí. Poté přejde plynné chladivo do výměníku tepla, kde se odpařuje, odvádí teplo ze země. A protože tepelná čerpadla pracují uzavřeným způsobem, v dalším stupni tento plyn proudí zpět do kompresoru. Algoritmus provozu tohoto zařízení se tak prakticky neliší od algoritmu běžného klimatizačního zařízení pro domácnost.

Je třeba poznamenat ...

V průběhu článku v podtitulu "Tepelná čerpadla: princip provozu" jsme zmínili slovo "půda", z níž chladicí kapalina odvádí teplo. Zde je třeba poznamenat, že to není jediný faktor, na kterém závisí působení tepelného čerpadla. Když se změní hodnoty teploty a tlaku, systém také používá zdroje, jako je vzduch a voda. Tak funguje tepelné čerpadlo. Cena, mimochodem, za taková zařízení je od 35 do 250 tisíc rublů.