Принцип работы теплового насоса

С тепловым насосом как таковым мы сталкиваемся каждый день – это устройство очень похоже на бытовой холодильник. При работе холодильника идёт постоянный отбор тепла из продуктов и воздуха морозильной камеры и отдача его в помещение расположенным на задней стенке холодильника радиатором.

Но почему холодильник охлаждает продукты? Здесь используется известная физическая закономерность: испаряющееся вещество имеет свойство поглощать тепло, а вещество, которое конденсируется – отдавать его. В качестве такого вещества в холодильниках используется газ фреон.

Использование газа (а не жидкости) обусловлено другим физическим принципом, используемым в работе холодильника: при увеличении давления температура вещества повышается, а при снижении - понижается. А жидкости, как известно, очень плохо поддаются сжатию.

Сам по себе, фреон ничего не охлаждает и не нагревает. Однако достаточно нагреть его до температуры кипения (а это около 3 °C, что значительно ниже комнатной температуры) и затем сжать, чтобы температура полученного газа возросла многократно. Нагревание фреона как раз производится теплом продуктов, находящихся в морозильной камере. Если же, затем, снизить давление, то его температура будет резко падать, а газ перейдет в жидкое состояние. Повторяя этот процесс мы получаем возможность замораживать продукты.

А теперь представьте себе холодильник, морозильную камеру которого "закопали" в землю, а радиатор как отопительный агрегат внесли в дом. Включив подобное устройство мы начнем отбирать тепло не у продуктов, а у земли.

Таким образом мы получим практически неограниченный источник , «охлаждая» т.е. отбирая тепло у которого, мы можем отапливать свой дом и пользоваться горячей водой.

Однако, зимой земля охлаждается, и для получения температуры, необходимой для закипания фреона, морозилку надо закапывать гораздо глубже. Туда, где температура земли не зависит от времени года.

Конечно, тепловой насос используя принцип работы холодильника, представляет собой не закопанные в землю морозильные камеры. Это высокотехнологичное устройство, работающее в полностью автоматическом режиме.