Речь идет о тепловом насосе, который был изобретен лордом Кельвином в 1852 году и имеет много общего с холодильником. Если холодильник создает низкую температуру и замораживает продукты, то в тепловом насосе теплообменник, с которого сбрасывается тепло, используется для нагревания помещения.

При этом морозильник (теплообменник-испаритель) размещается вне дома. Оборудование работает в том же режиме, но теперь его функция - повышение температуры и отопление, а не снижение температуры и охлаждение.

При использовании различных видов топлива и энергии, эксплуатации оборудования, кроме продукции и отходов мы имеем нагретые воздух и воду, их температура невысока.

Это низкотемпературное рассеянное, вторичное тепло. Запасы его огромны, но производству нужны высокие температуры.

Тепловой насос - это компактная установка, позволяющая концентрировать низкотемпературное тепло и переносить его от теплоносителя с низкой температурой (4-5°С) к теплоносителю с более высокой температурой (от 60 до 80°С)

цикл переноса тепла осуществляется с затратой электроэнергии, так же, как в холодильнике.

Основная характеристика теплового насоса - его теплопроизводительность k, которая демонстрирует, во сколько раз больше производится тепловой энергии в сравнении с затраченной электрической.

Величина теплопроизводительности зависит от температуры низкотемпературных вторичных источников тепла. На каждый затраченный киловатт на электрической мощности компрессора тепловой насос может произвести от 1 до 8 кВт тепла.

Тепловой насос становится эффективным при k > 2,5, так как в этом случае только 40% производимой энергии превращается в электрический ток. Остальная энергия рассеивается в атмосфере. При k = 3 тепловой энергии произведено на 20% больше, чем было затрачено по получении электроэнергии. При использовании низкотемпературного источника тепла (вода, воздух, Т = 4°С) стоимость тепла, вырабатываемого тепловым насосом, в 1,6-3,7 раза ниже стоимости централизованного теплоснабжения и в 2-3 раза ниже, чем в угольной или мазутной котельной средней мощности.

По прогнозам мирового энергетического комитета (МИРЭК), с 2020 года в развитых странах доля отопления и водоснабжения с помощью тепловых насосов составит 75%.

Такое интенсивное развитие теплонасосной техники обусловлено следующими причинами. Во-первых, этот способ означает расходование намного меньшего количества топлива (нефти, газа, угля) на единицу получаемого тепла по сравнению с традиционными. Во-вторых, это экологически чистый ист. тепла. В-третьих, тепловые насосы полезно используют или утилизируют неиспользуемое иными способами рассеянное тепло естественного (тепловая энергия воды, воздуха, почвы) или технического происхождения (тепло промышленных и сточных вод, вентиляционные выбросы и дымовые газы, неиспользуемое тепло технологических циклов). В-четвертых, тепловой насос - это единственное оборудование, производящее тепло с эффективностью, достигающей 800%. В-пятых, тепловой насос - это единственный вид оборудования, позволяющий работать с обратным ц. для кондиционирования помещений в знойные дни.

В переохладителе (теплообменнике) также снимается энергия за счет охлаждения жидкого, сконденсированного фреона с 60°С до 30°С.

В дросселе давление жидкого фреона сжижается до давления, равного трем атмосферам, при котором возможно испарение фреона в испарителе при Т = 0°С.

Для испарения требуется энергия. Эта энергия отнимается у охлаждаемой артезианской воды, так как ее температура (8°С) выше температуры (0°С) кипящего в испарителе фреона. Пары фреона поступают в компрессор. Цикл завершен.

А до капитального ремонта составляет 45 000 часов для ТН с поршневым компрессором и 60000 часов для ТН с винтовым компрессором, или 10-15 отопительных сезонов. Средства автоматики обеспечивают эффективную и безаварийную работу тепловых насосов.

Управление работой теплового насоса осуществляют микроциклорные системы автоматики.

Задача автоматического управления работой теплового насоса заключается в предотвращении аварийных ситуаций, температурном регулировании системы отопления, обеспечении оптимальных режимов функционирования всей системы оборудования, и в управлении вспомогательным оборудованием.

Системы могут быть автоматически объединены в единую сеть управления несколькими ТН.

Надежность и долговечность работы основных устройств и их систем управления обеспечивается бесконтактными коммутационными элементами. Программные средства автоматики обеспечивают учет особенностей объектов и режимов отопления.

Каковы другие преимущества тепловых насосов в сравнении с традиционными методами теплоснабжения?

Нет проблем с приобретением топлива (и, следовательно, транспортных и погрузочно-разгрузочных расходов), не требуются котельная и склады топлива, не нужен штат сотрудников котельной, не нужно платить за ухудшение экологии.

Витебское ООО Бина К° впервые на белорусском рынке предлагает тепловые насосы для автономного отопления и горячего водоснабжения мощностью от 10 до 2500 кВт производства АО Энергия.

Мощность потребления электроэнергии и теплопроизводительность указаны для температуры источника тепла, равной 8°С.