Что такое и как работает тепловой насос
А ведь с тепловым насосом каждый из нас знаком с самого детства. Это
обыкновенный бытовой холодильник. Только работает он наоборот, потому
что предназначен не для того, чтобы повышать уровень температуры для нас,
а понижать его для наших скоропортящихся продуктов. Продукты укладываются
в теплоизолированную камеру, откуда теплота откачивается и сбрасывается
в помещение, где стоит холодильник (пощупайте "решёточку" на его задней стенке - горячая!).
А есть ещё бытовые кондиционеры. Когда нам становится жарко, мы включаем
кондиционер и он откачивает теплоту из помещения на улицу.
Не напоминает ли Вам это, как из затопленного подвала "ненужная" вода
откачивается водяным насосом наверх и, затем, сбрасывается в канализацию или в ближайший овраг?
Это понятно, но как же работают эти аппараты?
Принцип работы наиболее распространённых парокомпрессионных тепловых
насосов (и обычных холодильников тоже) основан на двух физических явлениях:
- когда вещество испаряется, оно поглощает теплоту, а когда конденсируется, отдаёт теплоту;
- когда давление меняется, меняется температура испарения и конденсации
вещества: чем выше давление, тем выше температура и наоборот.
С этими явлениями мы тоже часто сталкиваемся в быту.
Наш совет. Если в жару Вы захотели
охладить бутылочку пива, а холодильник далеко, оберните бутылку мокрой
тряпкой и поставьте в тенёк на ветерок. Испаряющаяся вода отберет часть теплоты у пива и охладит его.
Наше предостережение. Опасайтесь
ожогов паром. Пар, конденсируясь на коже, отдаст ей запасённую теплоту
и ожог будет опаснее и болезненнее, чем просто горячей водой.
Наша информация. Знаете ли Вы, что
альпинисты в высокогорных альплагерях лишены возможности полакомиться
варёными яйцами? На большой высоте при пониженном давлении воздуха вода
кипит при температуре всего 60 - 65 °С и в ней невозможно сварить яйца.
Сердце теплового насоса - замкнутый контур, заполненный веществом. Часть
контура находится при низком давлении, где вещество испаряется и поглощает
теплоту при низкой температуре, а другая часть - при высоком давлении,
где вещество конденсируется и отдаёт теплоту при высокой температуре.
|