Что такое компрессор в тепловом насосе?

 — это основной компонент теплового насоса, который обеспечивает циркуляцию и сжатие хладагента, необходимое для передачи тепла из одного места в другое. Он играет ключевую роль в работе устройства, так как позволяет системе использовать тепловую энергию из окружающей среды и преобразовывать её для отопления или охлаждения.

Как работает?

  1. Стадия испарения:
    Хладагент в испарителе поглощает тепло из окружающей среды (грунта, воды или воздуха) и превращается из жидкости в газ при низком давлении.
  2. Сжатие:
    Газообразный хладагент поступает через всасывающий контур в камеру (спираль или ротор), где сжимается. В результате сжатия:

    • Увеличивается давление.
    • Резко возрастает температура газа (до 80–100°C в некоторых системах).
  3. Стадия конденсации:
    Сжатый и нагретый хладагент поступает в конденсатор, где отдаёт своё тепло системе отопления. При этом он снова переходит в жидкое состояние.
  4. Рециркуляция:
    После прохождения через дроссельный клапан давление хладагента снижается, и он возвращается в испаритель для нового цикла.

Потребление электричества

Он работает на электроэнергии, так как это механическое устройство, приводимое в действие электродвигателем. Его задача — создать высокое давление, необходимое для эффективной работы системы теплопередачи.

Энергопотребление зависит от:

  • Типа: Инверторные  более энергоэффективны, так как работают с переменной скоростью, адаптируясь к текущей нагрузке.
  • Разницы температур: Чем больше разница между температурой наружной среды и требуемой температурой внутри помещения, тем больше энергии потребуется компрессору.

КПД компрессора и теплового насоса

Тепловой насос потребляет электроэнергию, но благодаря использованию внешнего тепла его коэффициент производительности (COP) составляет 3–5. Это значит, что на 1 кВт электроэнергии компрессор помогает получить 3–5 кВт тепловой энергии.

Назначение

  • Повышение температуры хладагента: Позволяет использовать низкотемпературное тепло из окружающей среды для обогрева.
  • Поддержание циркуляции хладагента: Создаёт необходимый поток в замкнутом контуре системы.
  • Обеспечение энергоэффективности: Современные компрессоры, особенно инверторные, позволяют снизить энергозатраты за счёт регулирования мощности.

Экономичность

Даже с учётом потребления электроэнергии он обеспечивает значительную экономию по сравнению с традиционными системами отопления. Это достигается благодаря использованию возобновляемой энергии из окружающей среды.

Пример:
Если тепловой насос с компрессором потребляет 2 кВт электроэнергии и имеет COP=4, то он вырабатывает 8 кВт тепловой энергии, что в 4 раза превышает затраты на электроэнергию.

Типы компрессоров и их особенности

  1. Поршневые:
    • Простая конструкция.
    • Высокая надёжность.
    • Используются в бюджетных моделях.
  2. Спиральные:
    • Бесшумная работа.
    • Высокая эффективность.
    • Устойчивость к нагрузкам.
  3. Инверторные:
    • Регулируемая мощность.
    • Максимальная энергоэффективность.
    • Долгий срок службы.

Итог

Компрессор — это сердце теплового насоса, обеспечивающее его эффективность и экономичность. Он потребляет электроэнергию, но делает это с высокой отдачей, многократно увеличивая объём полученного тепла за счёт использования возобновляемой энергии из окружающей среды.