Toplinske pumpe: princip rada i svojstva

Toplinska crpka je uređaj koji može kombinirati takve naizgled nespojive dijelove kao kotao za grijanje, klimatizaciju i izvor opskrba toplom vodom. Glavna razlika u ovom uređaju je uporaba obnovljivih izvora niske temperature za potrebe grijanja vode i grijanja. Istodobno, većina snage koja proizvodi (do 80%) praktički je "ispumpana" iz vanjskog okruženja energijom sunčevih zraka. Što su toplinske crpke načelo djelovanja - naučite iz našeg današnjeg članka.

Ukratko o nijansama

U znanstvenim terminima takav koncept kao "toplinska pumpa" označava jedinicu za komprimiranje pare koja služi za prijenos topline iz izvora niske temperature do visokog potencijala izvora. Drugim riječima, ona prenosi energiju iz hladnog objekta na vruće. Što je to načelo rada toplinske pumpe? Algoritam njihova djelovanja, to jest prijenos topline, provodi se kondenzacijom i naknadnim isparavanjem tvari koje cirkuliraju u zatvorenom krugu (vidi sliku 2). Za sve ovo kretanje, mehanizam koristi mali dio električne energije, a snaga uređaja je vrlo velika, usprkos maloj potrošnji struje.

Toplinske crpke: načelo rada

A sada razmotrimo algoritam akcije ovog alata. Cijeli proces je konstruiran na Carnotov ciklus, koji se sastoji od sljedećih faza. Prvo, u kompresoru toplinske pumpe, komprimiran je plinoviti rashladno sredstvo, što uzrokuje zagrijavanje u krugu vode. Nakon toga, pod visokim pritiskom, tekućina ulazi u poseban izmjenjivač topline-kondenzator, gdje se počinje hladiti i formira kondenzat. Istodobno se korisna toplina isporučuje izravno u sustav grijanja.

Zatim plin prolazi kroz ekspanzijski ventil. Tamo se širi, tako da se razina tlaka u sustavu ponovno smanjuje, a ta se vrijednost smanjuje zajedno s temperaturom tekućine u sustavu. U pravilu, kada plin ulazi u ventil, voda se ohladi na temperaturu ispod sobne temperature. Nakon toga, plinovita rashladna tekućina prolazi u izmjenjivač topline, gdje, isparavanjem, traje toplina iz tla. A budući da toplinske crpke rade zatvoreno, u sljedećoj fazi ovaj plin teče natrag do kompresora. Stoga se algoritam rada ovog uređaja praktički ne razlikuje od konvencionalnog klima uređaja u kućanstvu.

Treba napomenuti ...

Tijekom teksta u podnaslovu "Toplinske pumpe: Načelo rada" spomenuli smo riječ "tlo", iz koje rashladno sredstvo oduzima toplinu. Ovdje je potrebno napomenuti da to nije jedini faktor na koji ovisi akcija toplinske pumpe. Kada se vrijednosti temperature i tlaka mijenjaju, sustav također koristi izvore kao što su zrak i voda. Ovako radi crpka za grijanje. Cijena, usput, za takve uređaje je od 35 do 250 tisuća rubalja.