Что такое тепловые насосы какие они бывают?

Тепловой насос - это фактически холодильник наоборот. Вспомните, как работает обычный холодильник: он выкачивает тепло из внутреннего объёма и отдаёт его в пространство комнаты, поэтому внутри холодильника становится холоднее, а в самой комнате - чуть чуть теплее. Тепловой насос действует точно также, только тепло он выкачивает не из внутреннего объёма холодильника, а из наружной атмосферы, реки или даже из под земли. На практике используют в основном парокомпрессионные насосы, но есть также абсорбционные и термоэлектрические. Последние используются крайне редко из-за низкого кпд. Но их большой плюс - невероятная простота и отсутствие движущихся деталей.

Любой тепловой насос требует электричества для своей работы. Нормой считается, если на 1 квт электричества насос передаёт 2-3 квт тепловой энергии, то есть эффективность переноса составляет 200-300%. В принципе можно эффективность поднять до 400% и даже 500%. Но чем выше эффективность, тем ниже получается мощность установки на единицу массы. Поэтому очень эффективные теплонасосы будут либо исключительно металлоёмкими и дорогими, либо слишком маломощными.

С экономической точки зрения установка теплонасосов оказывается не всегда оправданной. Причина этого - сравнительно низкая эффективность производства электричества на местной электростанции. Если местная электростанция работает на угле с кпд 30%, тогда из каждых 100 дж химической энергии угля будет получено всего 30 дж электроэнергии. И если эти 30 дж электроэнергии пустить на тепловой насос с эффективностью 200%, тогда можно будет получить 60 дж тепла. А если мы на отопление пустим сам уголь без всех этих технических наворотов, то получим 100 дж тепла. Ясно, что никакой экономии не получится. Если же местная электростанция работает на гидроэнергии с эффективностью 90%, то пуская электричество с ГЭС на тепловой насос, мы получим 180 дж тепла. Вот тут экономия явно просматривается.

Поэтому тепловые насосы оказываются экономически выгодны лишь там, где основное энергоснабжение обеспечивается гироэлектростанциями. Например, почти весь Стокгольм обеспечивается рядом стоящей гидростанцией и там таких теплонасосов установлено уйма. А вот где-нибудь в Кузбассе устанавливать теплонасос будет невыгодно, проше пойти на рынок и купить там ведро угля.