Принцип работы теплонасоса: просто и доступно каждому

Нарушая законы физики! Из уроков физики в школе все помнят, что невозможно создать машину с коэффициентом полезного действия (КПД) более 100%, то есть вечный двигатель создать невозможно. Однако воздушные тепловые насосы частично нарушают это правило, принося их владельцу больше энергии, чем затрачивают. И это устройство не спрятано в секретном научном бюро, его можно приобрести, чтобы обогреть ваш дом, сохранив ваши финансы.

С точки зрения физики, конечно, насос соблюдает закон сохранения энергии, и его КПД меньше 100%, но так как потребитель платит только за электроэнергию, которую потребляет электродвигатель, то с его точки зрения он получает энергии больше, чем оплачивает.

Остальная энергия приходит в машину от солнца, геотермальных источников или иных источников температуры, которые не входят в коммунальные платежи, а это значит, что купив тепловой насос, вы будете всегда в выигрыше.

Как работает

Тепловые насосы воздух-воздух работает на 2 принципах – передачи и умножения тепловой энергии, однако чтобы не нагружать вас лишней информацией, рассмотрим их устройство поэтапно. Основа этого устройства – компрессор, который создает движение газа или жидкости по замкнутому кругу, то есть циркуляцию. В центре соединительной трубы находится небольшой клапан, увеличивающий давление на выходе компрессора, и уменьшающий во второй половине системы. Этим клапаном может служить вваренная в трубу заглушка с крохотным отверстием.

У любого газа есть интересное свойство: при сжатии он нагревается, а при уменьшении давления – охлаждается. Этот закон – главный принцип работы вашего обогревателя. При этом область трубы повышенного давления будет отдавать тепло, а пониженного – забирать. По такому же принципу работают все холодильные машины в вашем доме – холодильник, кондиционер, которые отдают тепло в окружающую среду, охлаждаясь внутри. Если в нашей тепловой машине вывести теплую трубу в дом, а холодную, например в гараж, можно будет отапливать дом за счет гаража, тратя на это электричество, но так как мы хотим получить эффективный аппарат, необходимо добавить одну важную деталь.

Почему называют геотермальными

Перенос тепла – это еще не все, интересно его умножение. Тут вступает в работу 3-й контур. Допустим вы обогреваете дом, при окружающей температуре -10˚С˚. Компрессор нагревает одну часть газа комнатной температуры 20˚ до 45˚, а вторая охлаждается до -5˚. Нагретый контур отдает температуру, охлаждаясь, но и охлажденный контур отдает часть тепла улице, так как там холоднее. В результате этого система охлаждается, и вы только теряете температуру. Для решения этой проблемы необходимо либо использовать сверхмощный компрессор, который позволит снизить температуру ниже окружающей, что используется в промышленных тепловых насосах, либо получать дополнительную энергию. Много не нужно: достаточно температуры на 1-2˚ выше, чем температура окружающей среды, чтобы КПД вырос до 100%.

Такими источниками могут стать геотермальные источники(геотермальные тепловые насосы), солнечные панели и подобные. Достаточно соорудить небольшое подобие теплицы, в которой солнце будет нагревать уличный радиатор, не выпуская тепло, чтобы получить необходимый результат: смещение средней температуры системы и медленный нагрев вашего дома.