Розділ 8 альтернативи використання низькопотенційних джерел енергії. Тепловий насос

Відомо, що теплота низького потенціалу є продуктом технічної діяльності людини, причому, чим нижче її температурний рівень, тим більше цієї теплоти безповоротно втрачається у навколишнім середовищі. Прикладом носіїв такої теплоти може служити нагріте повітря, що відходить в атмосферу із систем вентиляції і кондиціонування, або теплі побутові і промислові стічні води, що мають температуру приблизно 20 – 40⁰ С. Дуже часто єдиним економічно виправданим способом утилізації теплоти таких вторинних енергетичних ресурсів є використання теплових насосів. Тепловий насос - пристрій, що дозволяє передати теплоту від більш холодного тіла до більш нагрітого за рахунок використання додаткової енергії (найчастіше - механічної).

Теплові насоси можуть використовувати не тільки теплоту, вироблену в різних технічних пристроях, так і теплоту природних джерел - повітря, води, природних водойм, ґрунту.

Відомо, що теплота низького потенціалу є продуктом технічної діяльності людини, причому, чим нижче її температурний рівень, тим більше цієї теплоти безповоротно втрачається у навколишнім середовищі. Прикладом носіїв такої теплоти може служити нагріте повітря, що відходить в атмосферу із систем вентиляції і кондиціонування, або теплі побутові і промислові стічні води, що мають температуру приблизно 20 – 40⁰ С. Дуже часто єдиним економічно виправданим способом утилізації теплоти таких вторинних енергетичних ресурсів є використання теплових насосів. Теплові насоси можуть використовувати не тільки теплоту, вироблену в різних технічних пристроях, так і теплоту природних джерел - повітря, води, природних водойм, ґрунту.

Головне застосування теплових насосів у даний час – підігрів теплоносія для систем опалення, вентиляції і гарячого водопостачання будинків. Однак їх можна використовувати і для технологічних потреб.

Теплові насоси розрізняються насамперед за способами, що застосовуються для перетворення теплоти. Оскільки теплові насоси і холодильні установки мають однаковий принцип дії, то типи теплових насосів збігаються з типами холодильних установок. Застосовують парокомпресійні, газокомпресійні, сорбційні, пароежекторні, термоелетричні теплові насоси.

Інший важливий вид класифікації теплових насосів - тип джерела енергії, що використовується для перетворення теплоти. Це може бути електродвигун, газова турбіна, двигуни внутрішнього згоряння, механічна енергія струменя пари і т.д. Часто теплові насоси розділяють по виду робочого агента (фреонові, аміачні, повітряні й ін.), і типовим теплоносіям, що віддають і сприймають теплоту (повітря-повітря, вода - повітря, вода-вода і т.д.).

Найбільше поширення в даний час одержали парокомпресійні теплові насоси, які використовують у якості робочого агента один із фреонів або їхню суміш. Їх так багато, що в літературі, якщо немає спеціальних застережень, під словом "тепловий насос" найчастіше мають на увазі саме парокомпересійний тепловий насос.