Охлаждение молока ниже температуры окружающей среды возможно только с помощью холодильных установок. Однако, на более высокой ступени наводятся теплохолодильные установки, которые еще называют тепловыми насосами.

Тепловые насосы представляют собой повышающие трансформаторы (термотрансформаторы), использующие теплоту низкого потенциала для теплоснабжения. Они делятся на компрессионные и термоэлектрические (полупроводниковые). Принцип действия теплового насоса (далее ТН) обратен холодильнику. ТН отбирает теплоту из окружающей среды (воздуха, воды, почвы и т. д.) и передает ее в ограниченное пространство потребителю. Принципиальная схема ТН показана на (рис.3).

Отвод тепла от охлаждаемой среды

Рис. Э. Принципиальная схема компрессионного теплового насоса. 1(И)- испаритель; 2 (КМ)- компрессор; 3(К)- конденсатор; 4(ТРВ)-терморегулирующий вентиль; 5- тепловой потребитель.

В испарителе 1 хладагент (хладон или аммиак) испаряются при низкой температуре, отбирая при этом теплоту от низкопотенциального источника. Компрессор 2 отсасывает из испарителя пары хладагента, сжимает их до определенного давления, при котором происходит повышение температуры. Сжатые пары поступают в конденсатор 3, конденсируются и отдают теплоту воде, используемой для технологических ' нужд, отопления зданий или горячего водоснабжения. Конденсат хладагента поступает через дроссель 4 опять в испаритель и цикл повторяется.

Теплообменник (тепловой потребитель 5) получает, таким образом, кроме теплоты, эквивалентной затраченной работе на привод компрессора, значительнее количество теплоты, отбираемой от окружающей среды (например, воды).

Показателем экономичности работы теплового насоса является коэффициент преобразования, представляющий собой отношение количества полезной использованной теплоты (сообщенной тепловому потребителю) к затраченной работе на привод компрессора:

(1)

Где: L-холодильный коэффициент;

А - затраченная работа, кВт/ч;

Q0 - количество тепла от молока, кВт/ч,

Значение μ всегда больше единицы и зависит от температурных условий, в которых работает холодильная машина. Чем выше температура источника (например, воды в водоеме) и ниже температура приемника (например; воды в системе отопления), тем выше холодильный коэффициент преобразования. У существующих ТН, работающих в некоторых средних условиях, μ=3...5. Это значит, что затратив 1 кВт/час электроэнергии на привод компрессора ТН, потребитель получает в 3-5 раз больше энергии в виде теплоты. Наиболее целесообразно использовать ТН при потребности в теплоте и холоде одновременно.