Тепловой насос: настолько ли он нам не знаком?

Тепловой насос, для российского жителя это что-то новое и дорогое. Новинка всегда вызывает опасения, и только поистине рисковые люди готовы пойти на такую покупку. Но те, кто рискнул и приобрел тепловой насос, на данный момент совершенно не жалеют о сделанном. В России эта система отопления мало распространенна, тогда как в других странах активно применяется. Исходя из проводимых исследований, в 2020 году 75% населения будет использовать именно тепловые насосы для того, чтобы обеспечить свой дом теплом и горячей водой. Преимущество этих приборов - возможность извлечения тепла из того, что окружает нас ежедневно: вода, грунт, воздух. Использоваться они могут и при их отрицательной температуре, при этом тепловой насос способен нагреть воду до 80°С. Для того, чтобы получить 1 кВт тепла необходимо затратить не более 0,4 кВт электрической энергии. Это в разы меньше, чем нужно тепловому генератору для выработки того же количества тепловой энергии. Происходит это за счет того, что вся остальная энергия поступает в тепловой насос из внешнего мира.
На деле с устройством теплового насоса мы сталкиваемся ежедневно на примере холодильника, который имеется у каждого из нас. Разница в том, что в холодильнике тепло, полученное от находящихся в нем продуктов, распространяется во внешний мир, а в случае с тепловым насосом тепло наоборот получают из окружающей среды, и отправляют его в теплообменник. Таким образом, основы функционирования теплового насоса является обратными основам функционирования холодильника.
Сам процесс выработки тепла посредством теплового насоса подобен все тому же холодильнику и включает те же составляющие: испаритель, компрессор, конденсатор и дроссельный клапан, по нему свою работу осуществляет фреон, он же носит название рабочего тела. Тепло из грунта, воды или воздуха попадает в испаритель, где оно переходит через все элементы теплового носителя. Из испарителя в теплообменник, оттуда во фреон, затем в компрессор, после чего попадает в конденсатор, а из него уже в дроссельный клапан, из которого фреон снова оказывается в испарителе. И так происходит цикл за циклом.
Существуют различные приемы для извлечения тепла из разных сред. Так тепло из грунта добывается посредством грунтовых зондов на глубине до 1,5 сотен метров. Другой возможностью получения тепла из грунта является формирование грунтовых коллекторов. По сравнению с первым способом этот является менее денежно-затратным, да и тепло можно получить уже при глубине в 2 м. Третий прием получения тепла за счет водяного коллектора. Во-первых, его эффективность выше предыдущего, а во-вторых он не настолько трудоемкий, но при этом редко осуществимый из-за отсутствия необходимых характеристик. Ну и последний наиболее распространенный - получение тепла из воздуха посредством воздушного контура.
Вытяжные вентиляционные системы наших домов ежедневно работают с теплым воздухом, именно его использование на данный момент дало возможность большего распространения воздушных тепловых насосов.