Суббота, 23.11.2024, 20:39 |
МОЙ ДОМ - МОЯ КРЕПОСТЬ. ЭКОНОМИМ ЭНЕРГИЮ
Каталог статей
| Главная » Статьи » АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ » Тепловые насосы |
Тепловые насосы
Принцип действия теплового насоса Схематично тепловой насос можно представить в виде рабочего контура, состоящего из четырех основных элементов, - испарителя, компрессора, конденсатора и сбросного клапана. К рабочему контуру примыкает первичный (внешний) контур, в котором циркулирует рабочее вещество (вода, антифриз или воздух), собирающее тепло окружающей среды, и вторичный – вода в системах отопления и горячего водоснабжения здания. Испаритель – пластинчатый теплообменник, где с одной стороны циркулирует холодный жидкий хладагент (вещество с низкой температурой кипения, обычно фреон), а с другой стороны на противотоке циркулирует рабочее вещество первичного контура. Первичный контур – это контур с низкопотенциальной тепловой энергией (энергия, температуры которой недостаточно для непосредственного нагрева отопительного контура). В качестве источника энергии первичного контура может быть использовано тепло грунта (грунтовые зонды с антифризом), грунтовых вод (две скважины: подающая и поглощающая), наружного воздуха и т.п. В испарителе хладагент забирает тепло первичного контура, закипает и испаряется. Соответственно понижается температура выхода первичного контура. Компрессор всасывает газообразный хладагент, сжимает его, резко повышая таким образом его температуру. Горячий газообразный хладагент выталкивается в конденсатор. Конденсатор - по устройству такой же теплообменник, как и испаритель, где со стороны рабочего контура циркулирует горячий хладагент, а со стороны вторичного контура – вода или антифриз. Горячий хладагент, вступая в тепловой контакт с теплоносителем системы отопления или водой из системы горячего водоснабжения (ГВС), конденсируется, передавая свое тепло системе отопления или ГВС. При этом жидкий фреон стекает на дно конденсатора, откуда за счет перепада давлений продавливается через сбросной клапан в испаритель. Температура его при этом резко понижается. После этого рабочий цикл начинается сначала.  Основное отличие теплового насоса от других генераторов тепловой энергии, например, электрических, газовых или дизельных котлов, заключается в том, что при производстве тепла 75% энергии берется из окружающей среды, а остальные 25% - это электрическая энергия, необходимая для работы компрессора теплового насоса. Тепловой насос «выкачивает» солнечную энергию, накопленную за теплое время года в окружающей среде. То есть для производства 4 кВт тепловой энергии Вам необходимо затратить всего лишь 1 кВт энергии электрической - налицо существенная экономия на оплате электроэнергии.   Соотношение вырабатываемой тепловой энергии и потребляемой электрической энергии называется коэффициентом трансформации (или КПД теплового насоса), и служит показателем эффективности его работы. Современные тепловые насосы компании Viessmann имеют высокий коэффициент трансформации - от 2 до 7 в зависимости от используемого источника тепловой энергии и применяемой системы отопления. Чем меньше разница температур между природным источником тепловой энергии и подачей отопительного контура, тем коэффициент трансформации больше. Это фактически означает, что 60-75% потребностей здания в теплоснабжении тепловой насос обеспечивает бесплатно, и тепло обойдется Вам в среднем в 4,5 раза дешевле, чем при использовании электрических обогревателей. Варианты установки В нашем распоряжении имеются такие источники тепла как грунтовые воды, воздух и грунт. Какой из этих источников тепла является наиболее подходящим в каждом конкретном случае – зависит от таких факторов как доступность и эффективность источников тепла. По вполне понятным причинам наиболее доступным источником тепла является воздух, наименее – грунтовые воды. Что касается эффективности, то относительно низкие показатели тепловых насосов, использующих в качестве источника тепла воздух, обусловлены тем, что при температуре ниже -15ºС установка не покрывает потребность здания в тепле, и ее необходимо использовать в сочетании с другим источником тепла (гелиоустановкой/дровяным котлом) или электронагревательной вставкой в бойлере. Грунт и грунтовые воды в качестве источника тепла примерно одинаковы в плане эффективности. В отношении грунтовых вод в Северо-Западном регионе имеется ряд ограничений. Они залегают на большой глубине и имеют довольно низкую температуру: примерно +5,5ºС. В связи с этим использование их в качестве источника тепла в Северо-Западном регионе нерационально. Особенностью отопительной системы на основе теплового насоса рассол/вода в данном регионе является недопустимость использования горизонтальных грунтовых коллекторов, т. к. глубина промерзания грунта достигает 1,8 метра, а укладывать грунтовый коллектор больше, чем на 2 метра, неэффективно. Поэтому, единственно приемлемым вариантом являются вертикальные грунтовые зонды. Источники тепла Источник тепла: грунт. Тип теплового насоса: рассол/вода Грунт хорошо аккумулирует солнечную энергию. Она воспринимается грунтом либо непосредственно в форме солнечной радиации, либо косвенно в форме тепла, получаемого от дождя или из воздуха. Грунт имеет свойство сохранять солнечное тепло в течение длительного времени, что ведет к относительно равномерному уровню температуры источника тепла на протяжении всего года. Также на глубинах больше 20 метров происходит поступление тепла от центра земли и каждые 100 метров температура грунта увеличивается на 3ºС, что обеспечивает эксплуатацию теплового насоса с высоким КПД. Аккумулированное грунтом тепло передается вместе со смесью из воды и антифриза (рассолом), через горизонтально проложенные грунтовые теплообменники (грунтовые коллекторы) или через вертикально расположенные теплообменники (грунтовые зонды).   Источник тепла: грунтовые воды. Тип теплового насоса: вода/вода Грунтовые воды – хороший аккумулятор солнечного тепла: даже в холодные зимние дни они сохраняют постоянную положительную температуру. Для использования тепла необходимо пробурить подающую и поглощающую скважины, строго учитывая при этом направление течения подземных вод и их качество. Для работы тепловых насосов при определенных условиях могут использоваться озера и реки, т.к. они тоже выступают в роли аккумуляторов тепла. К сожалению, не везде имеется достаточное количество грунтовых вод надлежащего качества. К тому же на использование грунтовых вод должно быть получено разрешение соответствующего ведомства (обычно службы госводонадзора).  Источник тепла: воздух. Тип теплового насоса: воздух/вода Воздух – наименее затратный источник тепла в плане освоения – имеется в неограниченном количестве, его «разработка» не требует проведения дополнительных работ. Современные тепловые насосы воздух/вода можно эксплуатировать почти круглый год (до -15ºС). При более низкой температуре окружающего воздуха установка не покрывает теплопотребность здания, и ее необходимо использовать в сочетании с другим источником тепла или электронагревательной вставкой в бойлере. В случае использования теплового насоса воздух/вода расчет параметров источника тепла задается конструкцией или размером установки. Требуемое количество воздуха подается вентилятором, встроенным в установку, на испаритель через воздушные каналы.   Источник: http://Геоэнергетическая компания "ЭкстраТерм" | |
| Просмотров: 4136 | Теги: | Рейтинг: 5.0/1 |
Категории раздела
|
Биотопливо
[0]
Биогаз и биоэтанол. Получение и использование.
|
|
Ветроэнергетика
[1]
Использование энергии ветра.
|
| Вихревые установки [0] |
|
Гелиоэнергетика
[2]
Использование солнечной энергии.
|
| Двигатель Стирлинга [0] |
|
МГД - генераторы
[1]
Холодный термоядерный синтез
|
|
Печи, камины, газогенераторы
[0]
Не совсем альтернативные источники тепла!!!
|
|
Тепловые насосы
[1]
Что же такое тепловой насос?
|
Статистика
Онлайн всего: 2
Гостей: 2
Пользователей: 0
Теги
Валюта
Поиск
Реклама
Copyright ARKHOUSE © 2024 | Сайт управляется системой uCoz