Тепловые насосы могут быть чрезвычайно энергоэффективной формой обогрева и охлаждения помещений - при условии, что они устанавливаются и используются должным образом.
Тепловой насос - наиболее распространенный вариант альтернативного обогрева в западных странах, использующий хладагент для поглощения тепла из одного места и передачи его другому через теплообменник. Электроснабжение теплового насоса используется только для перемещения тепла, а не для его создания - само отопление имеет пассивный источник энергии.
Тепловые насосы популярны из-за их высокой эффективности и «чистого» энергетического изображения. Большинство из них установлено для обеспечения отопления, хотя для них все чаще используется для летнего охлаждения.
Преимущества теплового насоса «воздух-воздух» включают:
- высокий уровень эффективности при преобразовании энергии в тепло (оптимальная эффективность - это когда разница между температурой источника и питания очень мала);
- обеспечивает среду для быстрого источника тепла;
- имеет возможность обеспечивать нагрев и охлаждение.
Тепловые насосы работают по очень сходному принципу с холодильником. Хладагент течет через подключенные внутренние и наружные катушки. В режиме нагрева, когда жидкий хладагент течет к наружной катушке, он проходит через расширительный клапан, который создает быстрое расширение жидкости, в результате чего он становится газом. Это приводит к очень быстрому охлаждению хладагента. Затем, когда он протекает через наружную катушку, он способен поглощать тепловую энергию из воздуха. Перед тем, как он протекает через внутреннюю катушку, он проходит через компрессор, где газ сжимается, увеличивая как давление, так и температуру. Когда он проходит через внутренние катушки, газ конденсируется, высвобождая скрытую теплоту.
Недостатками тепловых насосов являются:
- требуется ежегодное техническое обслуживание;
- потеря эффективности при понижении температуры ниже 6-7ºC (но некоторые модели могут обеспечить нагрев при температурах до -15ºC);
- более высокие первоначальные затраты на покупку и установку, чем переносные нагреватели;
- распределение воздуха осуществляется вентилятором, что может вызвать сквозняки и некоторый шум
- требуется пространство для установки внешнего блока;
- проникновение должно производиться через погоду здания.