Тепловой насос — это высокотехнологичное устройство преобразующее низко потенциальную энергию земли или воды в высоко потенциальное тепло позволяющее обогреть помещения, или с помощью специального реверсивного клапана осуществлять кондиционирование воздуха.
Принцип работы теплового насоса – это обратный цикл Карно, при работе на охлаждение –непосредственно сам цикл Карно. Тепловой насос с помощью компрессора сжимает низко потенциальное тепло в меньший объем, тем самым тепловая энергия прохладных грунтовых вод за счет уменьшения объема увеличивает концентрацию и соответственно увеличивает температуру. На практике все выглядит следующим образом:
В недрах земли температура грунтовых вод достаточно высока, около 10 °С . Скважинный зонд теплового насоса наполненный незамерзающим жидкостью (теплоносителем) опущен в скважину на глубину 70-200 метров (в зависимости от необходимого количества тепловой энергии) создает внешний контур по которому циркулирует теплоноситель нагретый грунтовыми водами до 10 °С.
По внутреннему контуру самого теплового насоса состоящего из:
- Конденсатора
- Компрессора (работающего от электричества)
- Расширительного клапана
- Испарителя
Двигается хладагент (фреон) с определенными физическими свойствами, который будучи сжимаемым — нагревается, а при снижении давления — остывает. Расширительный клапан понижая давления хладагента охлаждает его, позволяя через пластинчатый теплообменик (испаритель) поглощать низко потенциальное тепло внешнего контура по которому циркулирует теплоноситель скважинного зонда.
Затем хладагент попадает в компрессор, в котором происходить сжатия газа и его нагрев из-за увеличения давления. Хладагент нагревается до температуры 85-125 градусов Цельсия, отдавая тепло отопительному контуру через другой теплообменник (конденсатор). Этот процесс повторяется постоянно. Перекачивая низко потенциальную тепловую энергию грунта, воды в высоко потенциальную энергию, тепловой насос позволяет получить до 80% процентов тепловой энергии необходимой для отопления дома бесплатно.
При этом не стоит забывать, что тепловой насос может обеспечивать горячее водоснабжение, а в теплый период времени – кондиционировать воздух загородного дома.