Это кажется невероятным, однако с принципом работы теплового насоса каждый из нас знаком давно. Это – обычный бытовой холодильник. Только холодильник извлекает тепло из продуктов, находящихся в камере и рассеивает его в окружающее пространство, а тепловой насос извлекает тепло из окружающего пространства и передаёт его в теплообменник. Тепловой насос это – холодильник наоборот!
В тепловом насосе и в холодильнике используются два хорошо известных свойства жидкости:
- При переходе жидкости из одного фазового состояния в другое, из жидкости в пар (кипение), или, наоборот, из пара в жидкость (конденсация) происходит поглощение или выделение теплоты. В термодинамике она называется теплотой фазового перехода.
- При уменьшении давления жидкость начинает кипеть (испаряться) при более низкой температуре. В тепловых насосах и холодильниках используются специальные вещества – хладагенты, их называют фреонами или хладонами, которые кипят при температурах –20° С –30° С. Хладагент является рабочим телом холодильной машины, циклические изменения агрегатного состояния которого позволяют производить перенос теплоты от среды с низкой температурой к среде с более высокой температурой. Среда с низкой температурой называется источником низкопотенциального тепла. Это могут быть грунт, водоём или воздух.