Какво е термопомпа и видове термопомпи

Съществуват два основни вида термопомпи. При единия вид топлинната енергия на атмосферния въздух се прехвърля за загряване на течния топлоносител в отоплителната система и топла вода за битови нужди. При втория вид въздухът вътре в помещението се нагрява директно, без възможност за загряване на топла вода. Този принцип е познат като термопомпа въздух-въздух .

Освен атмосферни съществуват геотермални и хидротермални термопомпи. При тяхната работа топлината се взема от кладенец или друг резервоар. Но допълнителните разходи, свързани с пробиване, защита от корозия, електрическа безопасност и утайка значително усложняват инсталацията.

Така наречената термопомпа въздух-вода е най-добрият вариант по отношение на надеждност, комфорт и цена. Тя има и дълъг експлоатационен живот.

Принципът на работа на термопомпа въздух-вода

Както вече споменахме, основният източник на топлинна енергия за инсталации от този тип е атмосферният въздух. Основната основа на работата на въздушните помпи е физическото свойство на течностите да абсорбират и отделят топлина по време на фазовия преход от течно към газообразно състояние и обратно. В резултат на промяната на състоянието температурата се освобождава. Системата работи на принципа на хладилника, само че наобратно.

За ефективно използване на тези свойства на течността, хладилен агент с ниска точка на кипене (фреон) циркулира в затворена верига, чийто дизайн включва:

• Компресор с електрическо задвижване
• Изпарител с вентилатор
• Дросел (разширителен) вентил
• Пластинчат топлообменник
• Медни или металопластични циркулационни тръби, свързващи основните елементи на веригата

Движението на хладилния агент по веригата се осъществява поради налягането, развито от компресора. За намаляване на топлинните загуби тръбите са покрити с топлоизолационен слой от изкуствен каучук или пенополиетилен със защитно метализирано покритие. Като хладилен агент се използва фреон или фреон, който може да кипи при отрицателна температура и не замръзва до -40 ° C.

Целият процес на работа се състои от следните последователни цикли:

Радиаторът на изпарителя съдържа течен хладилен агент, който е по-хладен от външния въздух. При активно обдухване на радиатора топлинната енергия от нископотенциалния въздух се прехвърля на фреон, който кипи и преминава в газообразно състояние. В същото време температурата му се повишава.

Загретият газ влиза в компресора, където се нагрява още повече по време на процеса на компресия.

В компресирано и нагрято състояние парата на хладилния агент се подава в пластинчат топлообменник, където топлоносителят на отоплителната система циркулира през втората верига. Тъй като температурата на охлаждащата течност е много по-ниска от тази на нагретия газ, фреонът активно кондензира върху плочите на топлообменника, отдавайки топлина на отоплителната система.

Охладената смес пара-течност навлиза в дроселната клапа, която позволява само охладеният течен хладилен агент с ниско налягане да премине към изпарителя. След това целият цикъл се повтаря.

За да се увеличи ефективността на топлообмена на тръбата, върху изпарителя са навити спирални ребра. Изчисляването на отоплителната система, изборът на циркулационни помпи и друго оборудване трябва да вземат предвид хидравличното съпротивление и коефициента на топлопреминаване на пластинчатия топлообменник на инсталацията.

Инверторни термопомпи

Наличието на инвертор като част от инсталацията позволява плавен старт на оборудването и автоматично регулиране на режимите в зависимост от външната температура. Това увеличава ефективността на термопомпата чрез:

• Постигане на ефективност на ниво 95-98%
• Намаляване на консумацията на енергия с 20-25%
• Минимизиране на натоварването на електрическата мрежа
• Увеличаване на експлоатационния живот на инсталацията

В резултат на това вътрешната температура се поддържа стабилно на същото ниво, независимо от промените във времето. В същото време наличието на инвертор в комплект с автоматизиран блок за управление ще осигури не само отопление през зимата, но и подаване на охладен въздух през лятото при горещо време.

Но трябва да се има предвид, че наличието на допълнително оборудване винаги води до увеличаване на цената му и удължаване на периода на изплащане.

Класическият вариант за разпределяне на нагрятата охлаждаща течност е свързването на топлообменника с две отделни линии към разпределителния колектор и бойлера. На свой ред нагреватели, подово отопление и друго оборудване са свързани към гребена. Такова разпределение се налага поради различните режими на работа на системите за топла вода и отопление.