Как с помощью холодной воды в реке, в зимний период, обеспечить теплом стоящее рядом здание. Для выполнения поставленной задачи необходим тепловой насос. Как мы знаем, тепло перемещается от тела определенной температуры к более холодному. Если тепло намеренно передать от холодного тела к теплому телу, то холодное тело еще больше понизит свою температуру, а теплое еще больше нагреется, специальный тепловой насос способен на это. Тепловой насос еще больше понижает температуру воды в реке, за счет выделяемого тепла происходит обогрев помещений. При затратах в 1 кВт электроэнергии, насос выделяет до 7 кВт теплоэнергии. Тепловой насос можно использовать так же и для охлаждения воздуха в летний период.
Преимуществами теплонасоса являются:
- Значительная производительность,
- Возможность осуществления как нагрева, так и охлаждения воздуха,
- Устойчивость в работе,
- Большой период эксплуатации,
- Экологичность,
- Высокий уровень безопасности.
В настоящее время тепловые насосы широко используют для обогрева и кондиционирования посещений различных зданий и сооружений. Существует множество тепловых насосов различных модификаций, которые позволяют использовать данную технологию в различных отраслях — в промышленности, сельском хозяйстве, в ЖКХ.
Мощность тепловых насосов варьируется от нескольких киловатт до сотен мегаватт.
К преимуществам теплонасосов относят тот факт, что они способны работать с источниками низкопотенциальной теплоты и потребителями высокопотенциальной теплоты, по данному принципу их подразделяют на ряд типов: вода-вода, вода-воздух, воздух-вода, воздух-воздух. По техническому устройству тепловые насосы разделяют на парокомпрессионные и абсорбционные.
Интересной особенностью тепловых насосов является то, что они могут работать помимо электроэнергии от двигателей, функционирующих на различных видах топлива.
Тепловые насосы выпускаются серийно, в редких случаях изготовляются по специальному заказу. Постоянно осуществляется разработка новых экспериментальных насосов.
Существует множество вариантов использования источников низкопотенциальной теплоты и потребителя высокопотенциальной теплоты приведем некоторые из них:
- выделяющие тепло из грунтовых вод;
- выделяющие теплоту из естественного водоема для горячего водоснабжения;
- работающие с использованием морской воды как источника и приемника теплоты при кондиционировании воздуха;
- применяющие наружный воздух как источник теплоты при кондиционировании воздуха;
- использующие тепло наружного воздуха для нагрева воды плавательного бассейна;
- производящие отвод теплоты инженерно-технического оборудования через систему теплоснабжения;
- осуществляющие охлаждения молока с параллельным нагревом воды для горячего водоснабжения на молочных фермах;
- осуществляющие отвод теплоты от технологических процессов в первичном подогреве приточного воздуха.
Для повышения эффективности производства теплоты и холода в несколько раз применяют одновременно несколько тепловых насосов объединенных в одну систему. Наиболее выгодно их применение на средних и крупных объектах.