Для обычного холодильника температура Т2 резервуара холода (испаритель) порядка 260 К (– 13 С). Горячим резервуаром служит комнатный воздух, температура которого в окрестности теплообменника Т1 310 К. При этом коэффициент преобразования холодильника равен 260/(310—260) = 5,2
Таким образом, мы видим, что на каждый джоуль электроэнергии, затраченной на работу компрессора, приходится 5.2 Дж тепла, отнятого от холодильной камеры, при условии, что используется эффективный цикл Карно.
Тепловой насос – это просто другое название холодильника, который, как мы убедились, представляет собой машину Карно, работающую в обратном направлении. Холодильник перекачивает тепло из охлаждаемого объема в окружающий воздух. Если поместить холодильник на улице, то, извлекая тепло из наружного воздуха и передавая его во внутрь дома, можно обогревать его.
В действительности эффективность бытовых тепловых насосов не достигает и половины теоретического значения. Но в Америке бытовые приборы этого типа уже давно существуют.
В США и Канаде обычно для обогрева здания используется нефть или уголь, которые сжигаются на месте (преобразуя около 70% химической энергии в полезное тепло) или на электростанции (с преобразованием около 30% химической энергии в тепло, идущее на обогрев здания). В этом отношении КПД домашней котельной более чем вдвое превышает КПД электрической системы обогрева. Однако, с помощью теплового насоса можно значительно более эффективно обогревать здание, используя химическую энергию. Поскольку температуры горения нефти и угля довольно высоки, около 85% химической энергии топлива могут быть преобразованы в механическую. Эту механическую энергию можно затем использовать в идеальном тепловом насосе, подающем тепло в обогреваемое здание.
Вообще-то удивительно бездарное отношение к использованию энергоносителей в нашей стране понятно. Ведь чем определяется себестоимость того или иного продукта? В конечном итоге затратами на рабочую силу, задействованную на всех этапах его производства. А какие же у нас были эти затраты, если вскоре после внедрения в быт и производство электричества в основном стал использоваться труд заключенных? Барак, паек, стандартная одежда, примитивный инструмент. Кстати, одежду для зэков и инструменты для них делали другие зэки. Мало кто знает, что знаменитый строитель каналов и плотин, академик и директор института «Гидропроект», впоследствии носившего его имя, С.Я. Жук был комиссаром НКВД. Сотрудниками НКВД были и многие его ученики и соратники по водному строительству с широким использованием, скажем прямо, рабского труда. Так было и в освоении нефтяных и газовых месторождений, добычи урана, прокладки трубопроводов и многого другого. Вот оттуда и идет эта расточительность. Сегодня заключенные не только не источник дополнительного дохода, но и себя прокормить не могут, но кое-что от того времени, как видим, осталось.