Сделай Сам (Знание) 2005-04, страница 88

ся при сжигании всего 120 граммов условного топлива с калорийностью 7000 ккал /кг.

Не так уж и много. Учитывая высокую стоимость электроэнергии, такое отопление потребует значительных финансовых затрат. Однако эффективность отопления с использованием электроэнергии можно значительно повысить при применении давно известных тепловых насосов (ТН).

Тепловые насосы еще называют «умножителями тепла», «трансформаторами температур». Тепловой насос — это тепловая машина. Наиболее распространенный ее тип — это компрессионный.

В литературе приводится краткое и четкое описание процесса работы теплового насоса. Независимо от типа и конструкции это устройство выполняет, как правило, одну функцию — отбирает тепло от окружающей среды и отдает его при более высокой температуре в отапливаемое помещение или для подогрева в каком-либо техническом устройстве.

Такой процесс перехода теплоты сам по себе происходить не может — это запрещено вторым законом термодинамики. Поэтому для обеспечения работы теплового насоса необходима определенная затрата электроэнергии (чаще всего она и используется).

Принципиальная схема наиболее простого (парокомпрессорного) теплового насоса представляет из себя следующее.

Рабочее тело в парообразном состоянии сжимается компрессором. Нагревшимся при сжатии пар охлаждается и переходит в жидкое состояние в конденсаторе. При этом от него при повышенной температуре отводится к потребителю (например, в нагреваемое помещение) теплота. Давление полученной жидкости снижается в дросселе. При этом часть жидкости испарятся и ее температура снижается по сравнению с температурой окружающей среды. В испарителе холодная жидкость, отнимая теплоту у окружающей среды, полностью испаряется и снова поступает в компрессор. Цикл замыкается.

Термодинамический цикл в бытовом компрессионном холодильнике и тепловом насосе аналогичен.

Существуют промышленные тепловые насосы большой мощности. А вот для отопления жилого дома, теплицы требуется насос относительно небольшой мощности, который для широкого круга потребителей пока недоступен.

Может, для кого-то покажется удивительным, но обычный бытовой компрессионный холодильник одновременно является и тепловым насосом. И действительно, в морозильной камере холодильника рабочим телом (хладагентом) отбирается тепло при низкой температуре, затем это рабочее тело поступает на компрессор, после которого его давление и температура возрастают, а далее нагревшееся рабочее тело поступает на радиатор, где его тепло рассевается в окружающем воздухе при комнатной температуре, а само рабочее тело охлаждается. То есть тепло отбирается при низкой температуре, а сбрасывается при более высокой. А это и есть цикл теплового насоса.

Только конструкция холодильника предусматривает полезное использование холода, получаемого в морозильной камере при отборе оттуда тепла. А это отобранное тепло с возросшей температурой сбрасывается в атмосферу, как ненужный отход при работе термодинамической схемы. Холодильник автоматически отключается при достижении в его корпусе заданной температуры охлаждения. То есть работает он циклически.

В тепловом насосе, наоборот, основное внимание уделяется получению тепла с более высокой температурой, чем у среды, у которой это тепло отбирается. В принципе можно и обычный бытовой холодильник использовать как тепловой насос и тем самым повысить эффективность отопления помещений при потреблении для этой цели электроэнергии.

Причем увеличение эффективности и экономичности отопления в этом случае обеспечивается не за счет увеличения расхода электроэнергии, а благодаря более совершенному термодина

86