История создания тепловых насосов

Тепловой насос довольно долго оставался предметом изучения людей, близких к академической науке. Принципиальное действие, по которому действует тепловой насос, описано циклом Карно в работах за 1824 год. Рабочую же схему, по которой функционируют тепловые насосы, сформулировал в 1852 году Томсон Вильям, получивший большую известность, как лорд Кельвин. Схема была им названа умножитель тепла и отображала, каким способом можно использовать работу холодильной установки в отопление дома. Исходя из своих расчетов, лорд Кельвин утверждал, умножитель тепла, используемый для системы отопления, расходует топлива намного меньше, чем обыкновенная печь. При одинаковых условиях созданный им тепловой насос будет производить необходимое количество тепла, расходуя всего лишь 3 % от того объема энергии, который используется в печах.

Технология, по которой функционируют тепловые насосы, была запатентована в Швейцарии в 1912 году, однако свое применение они нашли лишь в конце первой четверти двадцатого столетия, когда англичане создали первую действующую модель теплового насоса по получению горячего водоснабжения и системы отопления дома, используя атмосферное тепло. Вскоре тепловые насосы перекочевали в США.
В конце 1939 года в Швейцарии была запущена в работу большая установка, использовавшая для получения первичного тепла речные воды, в системе с хладагентом, работал ротационного типа компрессор. Мощность установки доходила до 175 киловатт, при рабочей температуре теплоносителя в 600 градусов по Цельсию. При максимуме нагрузки системы в работу включался электрический водонагреватель, установленный в емкости аккумулирующей тепло, в жаркие месяцы лета установку использовали для понижения температуры воздуха в помещении. На протяжении шести лет было сооружено еще 9 аналогичных установок, которые использовались в основном для обогрева административных зданий, отдельные установки в рабочем состоянии просуществовали более тридцати лет.

Очень сильным стимулом к развитию тепловых насосных систем послужили кризисы 70-х годов прошлого столетия в области энергетических ресурсов. Однако достаточно высокая стоимость этих систем не давала возможности их широкому применению, лишь с приходом современных технологий началось масштабное применение тепловых насосов широкими слоями населения.