Принцип действия теплового насоса основан на цикле Карно. Основными составляющими деталями внутреннего контура тепловых насосов являются:

Основными составляющими деталями внутреннего контура тепловых насосов являются:

1. Конденсатор;

2. Капилляр;

3. Испаритель;

4. Компрессор, получающий энергию от электрической сети.

Кроме того, во внутреннем контуре имеются:

-Терморегулятор, являющийся управляющим устройством;

-Хладагент-циркулирующий в системе газ с определенными физическими характеристиками.

Хладагент под давлением через капиллярное отверстие поступает в испаритель, где за счет резкого уменьшения давления происходит испарение. При этом хладагент отнимает тепло у внутренних стенок испарителя, а испаритель в свою очередь отнимает тепло у земляного контура, за счет чего происходит его постоянное охлаждение. Компрессор засасывает из испарителя хладагент, сжимает его, за счет чего температура хладагента повышается и выталкивает в конденсатор. Кроме того, в конденсаторе, нагретый в результате сжатия хладагент отдает полученное тепло в отопительный контур и окончательно переходит в жидкое состояние. Процесс повторяется вновь. При достижении необходимой температуры терморегулятор размыкает электрическую цепь и компрессор останавливается. При понижении температуры в отопительном контуре терморегулятор вновь включает компрессор. Хладагент в тепловых насосах совершает обратный цикл Карно.

Обратный цикл Карно состоит из следующих стадий:

• Адиабатическое (изоэнтропическое) сжатие(1-2). Рабочее тело сжимается без

теплообмена с окружающей средой. При этом его температура увеличивается.

• Изотермическое сжатие (2-3). Рабочее тело, имеющее к тому времени

температуру Тх, приводится в контакт с холодильником (конденсатором) и

начинает изотермически сжиматься, отдавая холодильнику количество теплоты Qx-

• Адиабатическое (изоэнтропическое) расширение(3-4). Рабочее тело расширяться

без теплообмена с окружающей средой. При этом его температура уменьшается.

• Изотермическое расширение. (4-1) Тело приводится в контакт с нагревателем,

который изотермически (при постоянной температуре) передает ему количество теплоты Qh■ При этом объём рабочего тела увеличивается.

Таким образом, работа теплового насоса схожа с работой холодильника. Тепловой насос перекачивает низкопотенциальную энергию грунта, воды или даже воздуха в относительно высокопотенциальное тепло для отопления объекта. Примерно 2/3 отопительной энергии можно получить бесплатно из природы, и только 1/3 энергии необходимо затратить для работы самого насоса. Иными словами, владелец теплового насоса экономит 70% средств, которые, при отоплении своего дома, магазина, цеха и т.п. традиционным способом, он бы тратил на дизтопливо или электроэнергию.

Принцип действия теплового насоса основан на цикле Карно, хорошо известном из курса школьной физики: