Тепловой насос использует введенную в него энергию на голову эффективнее любых котлов, сжигающих топливо. Величина КПД у него много больше единицы. Между собой тепловые насосы сравнивают по особой величине - коэффициенту преобразования тепла (Кпт), среди других его названий встречаются коэффициенты трансформации тепла, мощности, преобразования температур. Он показывает отношение получаемого тепла к затраченной энергии. К примеру, Кпт = 3,5 означает, что, подведя к машине 1 кВт, на выходе мы получим 3,5 кВт тепловой мощности, то есть 2,5 кВт природа предлагает нам безвозмездно.


Поэтому ежегодные расходы на геотермальное отопление в 4-6 раз меньше по сравнению с традиционными котлами и печами. Так, при подводе к тепловому насосу, например, 1 кВт электроэнергии, в зависимости от режима работы и условий эксплуатации, производит до 3-4 кВт тепловой энергии. Также они экономичны летом, так как сбрасывают тепло в относительно холодную среду (обычно землю). Срок окупаемости оборудования в среднем 3 года. С ростом цен на все виды топлива лидерство тепловых насосов обеспечено.

Тепловые насосы не являются какими-то чудесными устройствами, действие которых понимают только продавцы и установщики тепловых насосов. Тепловой насос следует рассматривать как любое другое отопительное устройство, которое используется для производства тепла, и в отношении которого действуют все законы, касающиеся энергии. Как и у каждого способа отопления, у теплового насоса есть свои особенности, сильные и слабые стороны. Теплотехнические расчёты у всех способов получения тепла одинаковые.


Правила термодинамики действуют как при дровяном печном отоплении, так и при управляемой через Интернет геотермальной климатической установке. Принцип работы теплового насоса отображен в цикле Карно, опубликованном в 1824 г. в его диссертации, и изучается в школьном курсе физики. Практическую теплонасосную систему предложил лорд Кельвин в 1852 г. под названием „умножитель тепла”.

По сути, тепловой насос - это слегка преобразованный холодильник. В обоих есть испаритель, компрессор, конденсатор и дросселирующее устройство. Цикл работы у холодильника и насоса абсолютно одинаков, разнятся только параметры настройки. Даже внешне, по размерам и форме, они похожи друг на друга.
Холодильник работает, выкачивая тепло наружу, тепловой насос работает по такому же принципу только наоборот - он нагнетает тепло с улицы или из почвы в Вашу гостиную.


В холодильнике почти не ощущаемое тепло продуктов в конечном итоге выделяется в виде довольно горячего потока воздуха, отходящего от трубчатой панели конденсатора ("радиатор" на задней стенке). Поэтому, если из холодильника вытащить испарительную камеру (с трубами) и закопать в землю, мы и получим тепловой насос, который будет обогревать комнату теплым воздухом. А если конденсатор холодильника омывать водой, то ее, нагретую, можно использовать в радиаторах отопления или в теплом поле.

Тепловой насос имеет принципиальную имеет схему, изображенную на рисунке. Низкопотенциальный источник тепла, который использует тепловой насос, может быть скалистой породой, землей, водой или окружающим воздухом. Охлажденный теплоноситель, проходя по трубопроводу, уложенному в землю (озеро) нагревается на несколько градусов. Внутри теплового насоса теплоноситель, проходя через теплообменник, называемый испарителем, отдает собранное из окружающей среды тепло во внутренний контур теплового насоса.


Тепловой насос использует хладоген, которым заполняют внутренний контур. Хладоген подбирается такой, чтобы мог закипать даже при минусовой температуре. Поэтому, даже когда совсем холодную воду прогоняют насосом через каналы испарителя, жидкий хладоген все равно испаряется. Далее пар втягивается в компрессор, где сжимается.

Тепловые насосы - это компактные отопительные установки для автономного обогрева, охлаждения и горячего водоснабжения. Такие системы работают без использования топлива и не производят вредных выбросов в атмосферу, кроме того, они позволяют значительно снижать эксплуатационные расходы, экономя до 75-80% энергии направляемой на отопление и подготовку горячей воды.


Тепловые насосы избавлены от большинства недостатков централизованного теплоснабжения, достаточно широко применяются за рубежом. Имеют длительный срок службы и работают полностью в автоматическом режиме. Наиболее оправдано их применение в энергоэффективных, пассивных домах.