Тепловые насосы принцип действия: Принцип работы геотермального теплового насоса

Содержание

Принцип работы геотермального теплового насоса

Большинство населения пока не знакомы с понятием «тепловой насос», но постоянно используют тепловые насосы в обычных холодильниках и кондиционерах.
Холодильники и кондиционеры стали настолько надежными, удобными и привычными, что мы перестали обращать внимание на их работу.
Таким же привычным является отопление зданий геотермальными тепловыми насосами, например для жителей Евросоюза. Геотермальный тепловой насос по принципу работы похож на обычный кондиционер реверсивного типа ( отопление и охлаждение). В отличие от кондиционеров, геотермальный тепловой насос адаптирован для работы при любых погодных условиях и минусовых температурах. Главная проблема кондиционеров — уменьшение производительности и остановка кондиционеров при минусовых температурах, когда отопление наиболее важно. Эта проблема решена в геотермальных тепловых насосах. Тепловой насос следует рассматривать как любое другое отопительное устройство, которое используется для производства тепла, и в отношении которого действуют все законы, касающиеся энергии. Как и у каждого спсоба отопления, у теплового насоса есть свои особенности, сильные и слабые стороны. Теплотехнические расчёты у всех способов получения тепла одинаковые. Правила термодинамики действуют как при дровяном печном отоплении, так и при управляемой через Интернет геотермальной климатической установке.


Технические подробности роботы тепловых насосов.


Принцип работы основного элемента теплового насоса – фреонового компрессора отображен в цикле Карно, опубликованном в 1824 г. Практическую теплонасосную систему предложил лорд Кельвин в 1852 г. под названием „умножитель тепла”.


В соответствии с изображенным принципом действия, тепловой насос берет тепловую энергию из одного места, « сжимает» ее, и отдает в другое место. Например, в обычном холодильнике тепло отбирается морозильной камерой из продуктов и выбрасывается в кухню, при этом задняя стенка холодильника нагревается. Принцип действия геотермального теплового насоса основан на сборе тепла из почвы или воды, и передаче в систему отопления здания. Для сбора тепла незамерзающая жидкость течет по трубе, расположенной в почве или водоеме возле здания, к тепловому насосу. Тепловой насос, подобно холодильнику, охлаждает жидкость (отбирает тепло), при этом жидкость охлаждается приблизительно на 5 °С. Жидкость снова течет по трубе в наружном грунте или воде, восстанавливает свою температуру, и снова поступает к тепловому насосу. Отобранное тепловым насосом тепло передается системе отопления и/или на подогрев горячей воды. Возможно отбирать тепло у подземной воды — подземная вода с температурой около 10 °С подается из скважины к тепловому насосу, который охлаждает воду до +1…+2°С, и возвращает воду под землю. Тепловая энергия есть у любого предмета с температурой выше минус двести семьдесят три градуса Цельсия — так называемый «абсолютный ноль». То есть тепловой насос может отобрать тепло у любого предмета — земли, водоема, льда, скалы и т.д. Если же здание, например летом, нужно охлаждать (кондиционировать), то происходит обратный процесс — тепло забирается из здания и сбрасывается в землю (водоем). Тот же тепловой насос может работать зимой на отопление, а летом на охлаждение здания. Очевидно, что тепловой насос может греть воду для горячего бытового водоснабжения, кондиционировать через фанкойлы, греть бассейн, охлаждать например ледовый каток, подогревать крыши и дорожки от льда… Одно оборудование может выполнить все функции по тепло-холодоснабжению здания. Обмен теплом с окружающей средой геотермальные тепловые насосы осуществляют такими основными способами:

• Насос с открытым циклом — из подземного потока (плывуна) забирается подземная вода, подается в размещенный внутри здания тепловой насос, вода отдает/забирает тепло у теплового насоса, и возвращается в подземный поток на расстоянии от места забора. Плюсом такого способа является возможность одновременно получить воду для водоснабжения дома.
Открытые системы являются очень эффективными, поскольку температура подземной воды является относительно высокой и круглогодично стабильной. Использование воды из скважины не наносит ущерба грунтовым водам, не изменяет уровень грунтовых вод в водном горизонте, поскольку открытую систему можно рассматривать как соединённые сосуды, где вода, забираемая из одного колодца, направляется обратно под землю через второй колодец, не изменяя общий уровень воды. Корректно, сооружённые в соответствии с нормативами скважины обеспечивают безопасную для окружающей природы стабильную работу системы отопления.

• Насос с закрытым циклом и горизонтальным теплообменником, размещенным в земле — трубки (коллекторы), в которых прокачивается теплоноситель, размещены горизонтально на глубине не менее 4 метра от поверхности земли. Такой теплообменник обычно называют поверхностным коллектором. Основной опасностью является неосмотрительность при проведении землекопных работ в зоне нахождения поверхностного коллектора. Для современно жилого дома с отапливаемой площадью в 200 м2 под основание коллектора требуется около 500 м2 поверхности грунта. При прокладке коллектора вблизи деревьев трубу коллектора не следует укладывать ближе, чем 1,5 метра от кроны. Правильно выбранный по размерам и правильно уложенный почвенный коллектор не влияет негативно ни на рост растений, ни на экологические условия.

Насос с закрытым циклом и вертикальным теплообменником — трубки, в которых прокачивается теплоноситель, размещены вертикально в земле и уходят в глубину земли обычно 50 — 100 метров. Такой теплообменник обычно называют зондом.

Как известно, на глубине более 8 метров от поверхности земля имеет стабильную температуру (для Приморского края +7,2 градуса Цельсия) независимо от поры года. Этот способ обеспечивает самую высокую эффективность работы теплового насоса, малый расход электроэнергии и дешевое тепло — на 1 кВт электроэнергии получают до 5 кВт тепловой энергии, но требует больших первоначальных капиталовложений на буровые работы

Обращаем внимание на нецелесообразность использования в Дальневосточном регионе систем отопления на так называемых «воздушных тепловых насосах», по сути обычных кондиционерах, в которых тепло для отопления здания забирается из наружного воздуха. Эти системы разработаны и успешно используются в более теплых странах, где не бывает значительных морозов — южных штатах США, Греции, Японии и т.д. Проблема в том, что размещенный снаружи теплообменник при температуре на улице около плюс 5 градусов Цельсия начинает покрываться льдом из-за замерзающего конденсата, резко снижается теплопередача, эффективность уменьшатся. При дальнейшем понижении температуры наружного воздуха эффективность становится близкой нулю, воздушный тепловой насос переходит на обычное электроотопление, что резко увеличивает расход электроэнергии.

Количество компрессоров в тепловом насосе — один или два. Тепловые насосы с двумя компрессорами значительно дороже однокомпрессорных, но более надежны, имеют больший моторесурс. Кроме того, при выходе из строя одного из компрессоров (любая техника когда-нибудь выходит из строя), возможно частично отапливаться одним компрессором до завершения ремонта.

Конструкция внешнего коллектора. В качестве внешнего коллектора большинство производителей тепловых насосов предусматривает полиэтиленовую трубу диаметром 25 — 40 миллиметров с циркуляцией незамерзающей жидкостью — водным раствором гликоля. Существуют также геотермальные тепловые насосы с медной трубой диаметром 6 — 10 миллиметров и циркуляцией фреона:

— полиэтиленовая труба в зависимости от диаметра имеет толщину стенки 2 — 2,4 миллиметра. Так, например, труба диаметром 40 миллиметров имеет толщину стенки 2,3 — 2,4 миллиметра. Такая толщина обеспечивает высокую надежность и прочность трубы — человек весом 110 килограмм трубу не сдавливает;

— геотермальные тепловые насосы с полиэтиленовой трубой и водным раствором являются конструктивно более сложными, но более эффективными и надежными, чем с медной трубой. Тепловые насосы с медной трубкой и фреоном конструктивно проще, но значительная (часто многокилометровая) длинна медной трубки с фреоном под давлением потенциально более опасна, чем полиэтиленовая.

При проектировании и монтаже целесообразно пользоваться требованиями, технологией и рекомендациями изготовителей оборудования и нормативно-правовой базой Европейского сообщества.

Очевидно, что не все рабочие, которые могут взяться за работы по установке, знакомы с этими требованиями и технологиями. Использование неквалифицированного персонала приведет к некачественной установке.

Воздушный тепловой насос: принцип действия | Полезное

В связи с постоянно растущими ценами на энергоносители, обогрев домов с помощью альтернативных источников энергии становится все популярнее. Воздушный тепловой насос приобрёл большую популярность, так как его принцип действия заключается в извлечении тепловой энергии из воздуха. Также неоспоримым преимуществом является его дешевизна.

Для отопления чаще используют два вида таких устройств:

  • Воздух-воздух — тепло извлекается из наружной атмосферы и преобразовывается, и идет на обогрев помещения. Такой агрегат можно сравнить с кондиционером, только работающим не на охлаждение, а на отопление.
  • Воздух-вода — энергия также извлекается из атмосферы, но нагревает воду в отопительном контуре дома: радиаторах, теплых полах и т.д.

Расчет воздушного теплового насоса производят исходя из теплопотерь здания, таким образом мощности тн должно хватить на их покрытие. Расчет ведется для самой низкой температуры данного географического региона. Стоит учесть, что при температуре ниже -25 ºС такой тепловой насос становится не эффективным и требуется подключение дополнительного источника энергии. Существуют устройства, работающие при -40 ºС, но они очень дорогие.

Характеристики воздушных тепловых насосов

Оценить эффективность установки помогут несколько параметров — основной показатель, определяющий характеристики воздушных тепловых насосов — это СОР или тепловой коэффициент эффективности. Он определяется по формуле:

СОР = Т2 / (Т2 — Т1), где:

  • Т1 – tº источника тепла,
  • Т2 – tº в отопительном контуре внутри здания.

Расчет температур производится в Кельвинах, поэтому для перевода показателей из Цельсия в Кельвины, к первым прибавляем число 273.

Расчет СОР, как показателя эффективности воздушного теплового насоса, определяет, что при затратах 1 кВт электроэнергии, агрегат производит от 2 до 6 кВт тепловой энергии. В случае с атмосферными теплонасосами, температура за окном постоянно меняется, соответственно меняется и СОР — чем ниже уличная температура, тем ниже СОР.

Почему воздушные тепловые насосы нашли широкое применение

Отопительная система, берущая энергию из атмосферы, дешевле и проще в установке, чем ее геотермальные или водяные аналоги. Для монтажа такого теплонасоса не нужно бурить скважины и прокладывать коллектор. К тому же, не все участки имеют ландшафт, позволяющий использовать для обогрева дома подземные воды или грунт. Бурению скважин или укладке коллектора могут препятствовать щиты твердых пород, залегающие на небольшой глубине.

Атмосферный воздух доступен повсеместно, и его можно использовать для получения дешевой энергии.


Устройство воздушного теплового насоса

Теплонасос, работающий по принципу «воздух-воздух», включает наружный и внутренний блоки. Первый выполняет забор воздуха и нагревает его. Внутренний блок подает уже теплый воздух внутрь помещения. По сути, это тот же кондиционер, работающий на обогрев при максимальной внешней t — 25ºС. Но наибольшую эффективность воздушный теплонасос показывает до -15ºС. Дальше его КПД существенно снижается.

Полученное тепло передается хладагенту, который закипает в испарителе и переходит в газообразное состояние. Затем сжимается в компрессоре, процесс проходит с повышением температуры и увеличением давления. Далее хладагент попадает в конденсатор, где передает свое тепло воздуху, который обогревает помещение. Хладагент в процессе конденсируется и направляется в дроссель, после процесс повторяется.

Агрегат, работающий по принципу «воздух-вода», таким же образом полученную тепловую энергию направляет на нагрев воды в отопительном контуре.

Возникли вопросы?

Заполните форму обратной связи, наши менеджеры свяжутся с вами!

Тепловые насосы.

Тепловые насосы для отопления. Принцип теплового насоса

Запасы полезных ископаемых неуклонно истощаются, и все чаще ученые ищут альтернативные источники энергии, которые были бы, вдобавок, еще и экологически чистые.

Все чаще используются солнечные батареи, но тепло можно получить не только от солнца, но из всего, что нас окружает и имеет плюсовую температуру: из грунта, воздуха либо воды. Для этого используют тепловые насосы. Тепло, которое вырабатывается с их помощью, уже широко используется для отопления и горячего водоснабжения домов и промышленных зданий.

С древних времен люди использовали тепло земли для согрева жилья. Но для этого они банально копали землянки, делали бревенчатый накат, засыпанный землей, что позволяло экономить дрова и сохранять тепло в помещении. Тепловые насосы тоже используют тепло окружающей среды, правда, работая по другому принципу.

Установив тепловой насос, отпадает необходимость не только отопительного котла, но и кондиционера. А что еще более важно, позволяет не беспокоиться о регулярном повышении цен на топливо и электроэнергию. Источник тепла постоянно будет у вас под ногами, поскольку температура грунта на глубине не поднимается выше 10 градусов тепла.

Конденсатор, компрессор и испаритель – вот составные части этого агрегата. Тепловой насос действует по принципу холодильника, только наоборот. Нагретый теплом окружающей среды теплоноситель по трубам поступает в насос. В испарителе теплоноситель передает тепло фреону (хладогену), который испаряется. Компрессор сжимает пары, что приводит к значительному повышению температуры. Затем хладоген в конденсаторе, охлаждаясь, передает тепло в систему горячего водоснабжения и отопления дома, после чего возвращается в испаритель. И так по непрерывному циклу. По сути, нет необходимости в постоянной дополнительной заправке топливом, как в двигателе внутреннего сгорания.

Несмотря на то, что для работы компрессора теплового насоса необходима электроэнергия, ее расход в 3-4 раза меньше, чем при использовании электрического котла.

Теплоносителем могут быть различные вещества. Но если рядом есть речка или озеро, это сразу снимает проблему. В таком случае вода по трубам через тепловой насос охлаждается и возвращается в озеро или реку, не загрязняя окружающую среду. При отсутствии водоема, источником тепла может быть грунт — небольшой участок земли, в котором прокладывают трубы с водой, в которую добавлен антифриз, предотвращающий ее замерзание. При горизонтальной укладке труб для дома площадью до 200 кв.м. достаточно участка площадью примерно 320 кв.м. Но, если размеры участка не позволяют занять столько места под монтаж системы, производится монтаж труб в вертикальную скважину.

В случае установки теплового насоса в доме, используется тепло воздуха, что делает систему более эффективной. Летом тепловой насос можно использовать вместо кондиционера для охлаждения комнат. Кроме того, эффективность работы теплового насоса зависит от хорошего утепления стен здания, установки пластиковых окон, чтобы напрасно не отапливать улицу. Но в том случае, если здание находится в холодных широтах, на время особо сильных морозов, желательно иметь дополнительное электрическое отопление, либо использовать систему в сочетании с солнечными коллекторами.

Несмотря на то, что это оборудование дороже, чем обычные газовые или электрические котлы, оно быстро окупается благодаря экономии на оплате за газ и электроэнергию, но что более важно — этот метод является не только экологически чистым, но и позволяет освободиться от зависимости перед поставщиками газа.

Принцип работы теплового насоса — схема, устройство, действие теплового насоса

Отопление тепловым насосом — это один из способов обогрева здания, альтернатива газовому котлу. В качестве источника энергии они используют тепло окружающей среды – земли, воздуха, воды и преобразовывают его в тепловую энергию для отопления дома.

Далее мы подробно и наглядно рассмотрим, схему, устройство и принцип работы теплового насоса.

Схема теплового насоса

Прежде чем рассмотреть как работает тепловой насос, нужно понять из каких основных элементов он состоит. Каждый насос независимо от способа получения тепла содержит:

  • Испаритель;
  • Компрессор;
  • Конденсатор;
  • Расширительный клапан.

Это основные элементы, которые присутствуют во всех видах тепловых насосов.

Схема расположения элементов теплового насоса

Порядок и принцип действия теплового насоса

Многим знаком принцип работы холодильника: тепло отбирается из внутренней части и выводится наружу — заднюю или боковую стенку.  Принцип отопления тепловым насосом похож.  Насос отбирает тепло из окружающей среды и переносит его в дом. Причем особенность работы его работы в том, что из окружающей среды он получает температуру 0 … +7 ˚С, а преобразовывает её в 35-50˚С.

Порядок работы:

  1. Тепловой насос извлекает тепло из окружающей среды – земли, воздуха или воды. Достаточная температура – 0…7˚С.
  2. Внутри насоса установлен испаритель с хладагентом. Это особая жидкость, которая закипает при температуре близкой к 0˚С.
  3. За счет тепла полученного из окружающей среды хладагент закипает и принимает газообразную форму.
  4. В виде газа хладагент поступает в компрессор. Здесь он сжимается, в результате чего увеличивается его давление и растет температура.
  5. Далее уже нагретый газ поступает в конденсатор, где отдает тепло системе отопления. После чего он охлаждается и снова принимает жидкое состояние.
  6. Жидкий хладагент поступает в расширительный клапан, где его давление понижается до начального низкого значения.
  7. После этого хладагент возвращается в испаритель. Контур замыкается. Процесс повторяется непрерывно.

Выводы

Главным компонентом в схеме работы теплового насоса является хладагент — специальная жидкость, которая закипает при низкой температуре. Именно благодаря ей получаемые из земли или воздуха  0 … +7˚С превращаются в +40 . .. +50˚С необходимые для работы системы отопления.

Чем выше температура окружающей среды, тем стабильнее и выше КПД теплового насоса. Вот почему грунтовые тепловые насосы считаются более эффективными, чем воздушные.

Читайте также

  1. Скрытые утечки тепла в частном доме о которых вы не догадываетесь
  2. Камин с водяным контуром — совмещение обычного камина и твердотопливного котла
  3. Все о солнечных коллекторах для отопления дома

Тепловой насос: принцип работы и виды

Содержание:

  1. История изобретения
  2. Преимущества тепловых насосов
  3. Особенности тепловых насосов
  4. Виды тепловых насосов
  5. Геотермальный насос
  6. Тепловой насос «вода-вода»
  7. Тепловой насос «воздух-вода»
  8. Тепловой насос «воздух-воздух»
  9. Подводим итоги
  10. ОСТАВЛЯЙТЕ ЗАЯВКУ НА ПОДБОР ТЕПЛОВОГО НАСОСА

Тепловой насос – универсальная система, которая объединяет функции котла, горячего водоснабжения и кондиционера. 

История изобретения

Что такое тепловой насос, какой тепловой насос лучше и как работает тепловой насос — разберемся в этой статье. Принцип работы теплового насоса основан на обратном цикле Карно. Именно поэтому, история их возникновения напрямую связана и началась ещё в 1834 году, когда Джекоб Перкинс построил первую компрессионную холодильную машину. Концепция тепловых насосов была разработана на базе цикла Карно в 1852 году физиком и инженером Уильямом Томпсоном (Лордом Кельвином). В дальнейшем она усовершенствована австрийским инженером Петером Риттер фон Риттингером, он же спроектировал и установил первый тепловой насос. А через сто лет, в 1930-е годы, изобрели первый полноценный тепловой насос, который обогревал помещение и снабжал жителей дома горячей водой. Данную функциональную установку впервые представили в Англии, а после – и в США. После этого началось активное производство тепловых насосов по всему миру и, с каждым годом, оно набирает все больше оборотов и быстро совершенствуется. Мощную систему часто устанавливают как в частных домах, так и больших офисных или промышленных зданиях («The Empire State Building» (Нью-Йорк, США)).

Преимущества тепловых насосов

  • Эффективность. При температуре наружного воздуха +7°C и нагревании воды в контуре отопления до +35°C, COP (Coefficient of performance показывает во сколько раз выработанной тепловой энергии больше, чем затраченной электрической) теплового насоса (например, воздух-вода Viessmann Vitocal-100S) составляет 4,8;
  • Универсальность использования. Агрегат способен обеспечить комфорт в любой сезон. Зимой он используется для нагрева помещений, летом – для охлаждения;


    • Экологичность. Тепловой насос не выделяет вредных выбросов в атмосферу или перегретых газов;
    • Безопасность. При использовании теплового насоса не используется топливо, следовательно, нет открытого огня. Нет необходимости вмешиваться в работу насоса и плюс ко всему — защитная автоматика для аварийных случаев;
    • Простота в использовании. Тепловые насосы, в основном, полностью автоматизированы, что избавляет пользователя от необходимости вмешиваться в работу аппарата;
    • Неприхотливость к системе вентиляции. Теплонасос не предусматривает особых требований к системе вентиляции, в отличии от традиционных газовых и, тем более, твердотопливных котлов. Тепловой насос не требует частого обслуживания, благодаря замкнутому контуру хладагента;
    • Долговечность. Тепловые насосы могут работать до 20 лет без капитального ремонта;
    • Эргономичность. Внутренние блоки тепловых насосов занимают крайне мало места в помещении по сравнению с котлами. А самая габаритная часть данного агрегата – внешний блок, размещается за пределами помещения.

Особенности тепловых насосов


  • Ограниченный низкотемпературный режим (в случае с воздушными тепловыми насосами).Тепловые насосы в режиме отопления не могут работать при температуре внешней среды ниже -22°C.
  • Эффективность использования в тандеме с системой теплого пола в связи с низкой температурой теплоносителя (не выше +35°C).
  • Непостоянный показатель эффективности (в случае с воздушными тепловыми насосами).Максимальное значение СОР достигается только при работе в номинальном режиме (+7°C/+35°C), при снижении температуры внешней среды он уменьшается.
  • Сложный монтаж геотермальных насосов. Подготовка к установке теплового насоса типа «грунт-вода» требует проведения земляных работ, что влечёт за собой дополнительные затраты. Тем ни менее, насосы такого типа являются самыми эффективными и имеют стабильное значение СОР. Так что, установку такого насоса можно воспринимать как надёжный депозит.

Виды тепловых насосов

В зависимости от источника отбора тепла, тепловые насосы делятся на: 

Тепловой насос «Грунт — Вода» (геотермальный насос)

Геотермальный тепловой насос – система центрального отопления или охлаждения, которая функционирует при помощи тепловой энергии земли. Данный агрегат использует геотермальную энергию земли, так как грунт способен отдавать тепло вне зависимости от погодных условий, ведь на глубине 5-7 метров температура, практически, постоянна в течение всего года (+7°C — +12°C). Постоянная температура почвы создает основу для высокой эффективности преобразования низкопотенциального тепла для обогрева помещений и горячего водоснабжения.

Итак, давайте выделим основные преимущества и недостатки тепловых насосов «грунт-вода».

Преимущества:

  • высокий и стабильный КПД в течение года, так как температура грунта в течении года неизменна;
  • возможность летнего охлаждения;

Недостатки:

  • высокая стоимость оборудования и затраты на его установку;
  • при установке этих агрегатов требуется значительная площадь для бурения скважин или прокладки коллекторов в грунт.

Следует отметить, что грунтовый коллектор может быть как горизонтальным, так и вертикальным.

Горизонтальный коллектор геотермального теплового насоса размещается в специально выкопанных горизонтальных траншеях ниже глубины промерзания почвы (1,2 метра и выше). Наиболее часто эти устройства используются для частных домов и для их размещения требуется большая площадь. Особенностями горизонтальных коллекторов в тепловых насосах являются высокие годовые коэффициенты эффективности и надежность, а также то, что площадь земельных работ зависит от мощности теплового насоса.

Вертикальный коллектор геотермального теплового насоса размещается вертикально в скважины, глубиной до 200 метров. Устройства актуальны для установки на небольших участках, где нет достаточной площади для размещения горизонтальных коллекторов. Количество вертикальных зондов зависит от мощности теплового насоса.

Наши последние работы

Тепловой насос «Вода — Вода»

Тепловые насосы вода-вода — идеальное решение для тех, кто живет поблизости зоны нахождения водоемов. Это могут быть как поверхностные воды (реки, озера), так и почвенные (скважины). Установка данной системы легче, чем «грунт-вода». Тепловой насос вода-вода принцип работы: водяной коллектор просто укладывается на дне водоема. Длина коллектора зависит от мощности насоса.

Поэтому очень важно, чтобы размер водоема был достаточным для размещения контура теплового насоса. Кроме того, тепловой насос «вода-вода» имеет наиболее высокий коэффициент эффективности, так как температура воды на дне водоема практически не меняется в зависимости от сезона и всегда равна плюсовому значению.

Использование теплового насоса «вода-вода» – не только отличное и экономичное решение для обогрева помещения любых размеров, но и хороший вариант для решения проблемы с горячим водоснабжением.

Тепловой насос «Воздух — Вода»

Тепловой насос воздух-вода рассчитан на круглогодичное использование, он утилизирует тепло наружного воздуха. Его особенностью является возможность работать как на обогрев и подготовку горячей воды, так и на охлаждение помещения. Данный агрегат не может работать самостоятельно, так как его производительность зависит от температуры (чем она ниже, тем меньше тепла вырабатывает тепловой насос). Он может стать частью уже существующей системы отопления, значительно повысив ее продуктивность и отлично дополнив её.

Тепловой насос воздух-вода принцип работы достаточно прост. Устройство извлекает тепло из наружных воздушных масс и передает его воде. Существенным преимуществом такого оборудования считается небольшой уровень издаваемого шума и низкая цена, по сравнению с другим типами теплового насоса. Лучшие тепловые насосы воздух вода представлены в салоне климатической техники Альтер Эйр.
Тепловой насос для бассейна — отличное решение, так как может обеспечить и нагрев воды, и отопление самого помещения. 

Страна-производитель

Германия

Индивидуальный расчет стоимости

Заказать звонок

Индивидуальный расчет стоимости

Заказать звонок

Страна-производитель

Германия

Индивидуальный расчет стоимости

Заказать звонок

Индивидуальный расчет стоимости

Заказать звонок

Страна-производитель

Германия

Индивидуальный расчет стоимости

Заказать звонок

Индивидуальный расчет стоимости

Заказать звонок

Тепловой насос «Воздух — Воздух»

Одно из самых весомых преимуществ теплового насоса воздух-воздух является то, что для его монтажа требуется меньше всего усилий (по сравнению с остальными видами тепловых насосов). Этот тип может производить тепловую энергию зимой, и холодную – летом.

Важно отметить, что тепловые насосы «воздух-воздух» можно применять не только для отопления дома, но и для охлаждения.

Основными достоинствами таких тепловых насосов является их высокая экономичность, безопасность и удобство в эксплуатации, а также низкий уровень шума при работе.

Принцип работы теплового насоса

Всё гениальное – просто. Принцип работы теплового насоса практически ничем не отличается от обычного холодильника. Тепловой насос принцип работы: в качестве «морозилки» используется грунт, вода или воздух из внешней среды (в зависимости от типа теплового насоса).

Лорд Кельвин впервые презентовал практическую систему «умножителя тепла» в 1852 г., реализованную по циклу Карно. Насос имеет 4 ключевые составляющие: испаритель, конденсатор, компрессор и дроссельный клапан.

Цикл работы насоса начинается с того, что хладагент проходит контур испарителя, «отнимая» у них небольшой потенциал тепловой энергии.  Далее, рабочее тело поступает компрессор (аппарат, способный сжимать газообразные вещества), где «капитал» преумножается в следствии ещё более эффективного сжимания.

На выходе из компрессора, фреон имеет максимальную энергию, которую он готов отдать в контур отопления, проходя через теплообменник конденсатора. Отдав максимально возможное количество тепла, хладагент, уже в жидком, состоянии проходит через дроссельный (расширительный) клапан, уменьшая свой тепловой потенциал ещё больше. Это выгодно, так как чем больше будет разница между рабочим телом и нагревающей средой, тем эффективней будет происходить теплообмен в контуре испарителя (больше «стартовый капитал» и меньше затрачиваемой электрической энергии).

Экономичность работы теплового насоса по примеру Viessmann Vitocal-100 S

В условиях украинского климата тепловые насосы не могут обеспечить должный уровень возмещения теплопотерь на протяжении всего года. Поэтому, тепловые насосы рекомендуется устанавливать совместно с дополнительными пиковыми источниками тепла, которые его «прикроют» и снабдят вас теплом в самый холодный период. Несмотря на то, что стоимость монтажа возрастает, экономичность такой системы всё равно остаётся на рекордном уровне.

Ниже приведена диаграмма зависимости мощности вырабатываемого тепла тепловым насосом (А) и потребляемой электрической мощности (В) от температур подачи отопительного контура и наружного воздуха. Из него видно, что, при температуре +55°C в подающем контуре и -7°C наружного воздуха, происходит «отсечка». Это значит, что тепловой насос не может дальше поддерживать температуру в отопительном контуре при дальнейшем снижении температуры наружного воздуха. Не говоря уже о том, что, при температуре подачи +55°C, о экономичности мы перестаём говорить уже при +2°C наружного воздуха, что видно из таблицы. Так что, тепловые насосы экономически целесообразно использовать как низкотемпературную отопительную систему тёплым полом с температурой подачи не выше +35°C.

Показатели экономичности при работе теплового насоса в режиме охлаждения.

Подводим итоги

Тепловой насос для отопления дома– весьма полезное и экономично-целесообразное устройство, которое поможет значительно снизить потребление традиционных источников энергии. Стоит отметить, что для корректного и правильного функционирования данного оборудования нужно проектирование отопления и установка систем отопления в исполнении специалистов.

Обратившись в компанию Альтер Эйр, вы получите исчерпывающую консультацию от наших сотрудников, которые не только помогут подобрать необходимое оборудование, но и обеспечат его правильную установку и пуско-наладку. Можно также ознакомиться с типовыми решениями по этим внедрению этих систем. Узнать подробнее о тепловых насосах можно по телефонам 0800330828.

Тепловые насосы: принцип действия и применение

Второе начало термодинамики гласит: Теплота может переходить самопроизвольно только в одном направлении, от более нагретого тела к менее нагретому, и такой процесс является необратимым. Поэтому все традиционные системы отопления строятся на том, чтобы нагреть некий теплоноситель (чаще всего воду), до температуры более высокой, чем требуется для комфорта, а затем этот теплоноситель привести в соприкосновение с более холодным воздухом помещения, и тепло само, согласно 2-му началу термодинамики, перейдет к этому воздуху, нагрев его. А это и есть парадигма современного отопления: хочешь согреть человека – согрей воздух, в котором он находится! А для нагрева теплоносителя требуется сжигать топливо, поэтому во всех этих формах отопления задействован процесс горения со всеми вытекающими последствиями (пожароопасность, выбросы углекислого газа, резервуар для хранения топлива или не очень эстетичная труба у стены дома). Но запасы топлива хоть и велики, но не безграничны. А если это невозобновляемый расходный материал, который когда-то должен закончится, то и не стоит удивляться, что цена на него постоянно растет и будет расти в дальнейшем. Вот если бы удалось использовать для процесса нагрева какой-нибудь восполняемый источник теплоты, тогда и процесс роста стоимости удалось остановить (или притормозить) и избавиться, быть может, от отрицательных последствий процесса горения. Одним из первых, 1849 году об этом задумался Уильям Томпсон, английский физик, впоследствии ставший известным как лорд Кельвин. Можно ли необходимое тепло получить не путем нагрева, а путем переноса, забрав его где-то снаружи, и перенеся вовнутрь помещения. Тот же 2-й закон термодинамики говорит, что можно пустить тепло в обратном направлении, передав его от более холодного (например, от наружного воздуха) более теплому (воздуху внутри помещения), но для этого нужно затратить энергию (или как говорят физики –совершить работу). Какое тепло может быть в холодном воздухе? –скажете вы. Тогда ответьте на один вопрос: -15⁰С теплее, чем -25⁰С? Правильно теплее! Если забрать энергию у воздуха -15⁰С, тогда он охладится, скажем, до -25 С.  Но как забрать эту энергию и можно ли её использовать? В 1852 году лорд Кельвин сформулировал принципы работы тепловой машины осуществляющей перенос тепла от источника с низкой температурой к потребителю с более высокой температурой, назвав это устройство «умножителем тепла», которое сегодня известно под названием «тепловой насос». В качестве таких источников могут выступать грунт, вода в водоемах и скважинах, а также окружающий воздух. Все они содержат в себе низкопотенциальную энергию, накопленную от солнца.  Надо только научиться забирать её и преобразовывать в более высокотемпературную форму, пригодную для использования. Все эти источники носят возобновляемый характер и абсолютно экологичны. Мы не вносим в систему «Земля» никакого дополнительного тепла, а просто перераспределяем его, забирая в одном месте(снаружи) и передавая в другое (внутреннему потребителю). Это и есть совершенно новый подход к созданию комфортного климата в помещении. Снаружи, температура меняется в широких пределах: от «очень холодно» до «очень жарко», а человек комфортно чувствует себя в достаточно узком интервале температур +20..+25⁰С, и именно эту температуру он создает у себя в доме. Если температуру в доме требуется повысить (обогрев зимой), можно взять недостающее тепло с улицы и перенести его в дом, а не создавать источник повышенной температуры внутри, сжигая топливо(традиционные котлы)! А если температуру в доме требуется понизить (охлаждение летом), лишнее тепло можно убрать, перенеся его из помещения на улицу. Последнее реализуется через всем нам привычные кондиционеры. Итак, что мы имеем? Для обогрева помещения мы используем одни устройства: котлы, печи и т.п., работающие за счет сжигания топлива внутри, а для охлаждения – другие: кондиционеры, переносящие избыточное тепло из дома на улицу. А как бы заманчиво было иметь одно устройство на все случаи жизни: универсальную климатическую установку, поддерживающую комфортную температуру в жилище круглый год, просто перенося тепло снаружи вовнутрь или обратно! Сейчас мы покажем вам что чудеса возможны.

Вернемся к тепловому насосу. Как же он работает? В основе его лежит так называемый обратный цикл Карно, известный нам из школьного курса физики, а также свойство вещества при испарении поглощать тепло, а при конденсации (превращении в жидкость) – отдавать его. Для лучшего понимания, обратимся к аналогии. У всех у нас есть холодильник.  Но задумывались ли вы, как он работает? Его задача, казалось бы, «создавать холод»: но так ли это? На самом деле, продукты внутри холодильника охлаждаются, за счет того, что у них забирается тепло. Допустим вы принесли из магазина охлажденное мясо температурой +1⁰С и бросили его в морозилку. Через некоторое время мясо заморозилось, и температура его стала -18⁰С. Мы отняли у него целых 19⁰С тепла и куда же это тепло делось? Если вы бы потрогали заднюю стенку холодильника (обычно она сделана в виде извивающейся трубки-змеевика), то обнаружили бы что она теплая, а временами и горячая. Это и есть тепло, отнятое у мяса (те самые 19⁰С), и перенесенное на заднюю стенку. А ведь в процессе охлаждения у мяса были промежуточные температуры и -5⁰С и -10⁰С, но холодильнику все равно удавалось забрать у него тепло, всё более и более охлаждая его. Значит даже из замороженного мяса, температурой -10⁰С, можно забрать тепло, превратив его в мясо с температурой -18⁰С: значит это тепло там присутствовало, но в низкотемпературной форме. И холодильнику удалось не только забрать это низкотемпературное тепло, но и превратить его в высокотемпературную форму. Теплом от задней стенки холодильника можно согреться, прислонившись к ней. В известном смысле, холодный кусок мяса обогрел нас, имевшемся в нём теплом, хотя в это сразу трудно поверить. Мы узнали, что сделал холодильник с куском мяса: отнял у него тепло (внутри) и перенёс его на заднюю стенку (наружу). А теперь пора узнать, как ему это удалось? Внутри холодильника проходит другой змеевик, похожий на первый и вместе они составляют замкнутый контур, в котором, с помощью компрессора, циркулирует, легко испаряемый, газ – фреон.  Только циркулирует он не свободно. Перед входом в холодильник диаметр трубки-змеевика резко сужается, а следом за ним резко расширяется. Фреон, двигаясь по трубке за счет работы компрессора, «протискиваясь» через узкое горло, попадает в зону разряжения (более низкого давления), т. к. «неожиданно» попадает в сильно увеличенный объём (падение давления). Попав в зону низкого давления фреон начинает интенсивно испаряться (переходить в газообразное состояние), и проходя по внутреннему змеевику, поглощать тепло, с его стенок, а те в свою очередь забирают тепло из прилегающего воздуха внутри холодильника. Результат: воздух внутри охлаждается, а от соприкосновения с ним охлаждаются и продукты. Итак, как в эстафете, по цепочке, испаряющийся фреон вызывает отток тепла от продуктов к самому фреону: температура фреона к концу «путешествия» по внутреннему змеевику повышается на несколько градусов. Следующая порция фреона забирает следующую порцию тепла внутри. Регулируя степень разряжения, можно регулировать температуру испарения фреона и, соответственно, температуру охлаждения холодильника. Далее «разогретый» фреон отсасывается компрессором из внутреннего змеевика и попадает во внешний змеевик, где сжимается до определенного давления, т.к. на другом конце внешнего змеевика его «не пускает» узкое отверстие,  называемое Дросселем или терморегулирующим (расширительным) клапаном. В результате сжатия газа фреона, его температура повышается, скажем, до +40..+60⁰С, и проходя по внешнему змеевику он отдает тепло внешнему воздуху, охлаждается и переходит в жидкое состояние(конденсируется). Далее, фреон снова оказывается перед узким горлом (дросселем), испаряется, отнимая тепло, и процесс повторяется вновь. Поэтому, внутренний змеевик, где фреон испаряясь, забирает тепло называют Испарителем, а внешний змеевик, где фреон, конденсируясь, отдает забранное тепло называют Конденсатором. Описанное здесь устройство забирает тепло в одном месте(внутри) и переносит его в другое место(наружу). Характерной особенностью устройства является то что замкнутый контур, по которому циркулирует фреон разбит на 2 зоны: зону низкого давления(разряжения), где фреон получает возможность интенсивно испаряться, и зону высокого давления, где он конденсируется. Разделителем этих двух зон является дросселирующее отверстие, а поддержание столь разных давлений в одном замкнутом контуре становится возможным благодаря работе компрессора, которая требует затрат энергии. (Если бы компрессор остановился, то через некоторое время давление в испарителе и конденсаторе выровнялось бы и процесс переноса остановился бы). Т.е. устройство способно переносить тепло от более холодного к более теплому, но лишь затрачивая определенную энергию. Т.е. упрощенно, взяв холодильник и открыв его дверцу на улицу, а заднюю стенку обратив внутрь помещения, можно обогревать его. Нужно только чтобы в холодильник все время попадал свежий воздух наружной температуры, а охладившийся от соприкосновения с внутренним теплообменником удалялся. Это легко реализовать поставив на входе вентилятор, который бы загонял на змеевик новые порции воздуха. Тогда, тепло отнятое у наружного воздуха будет переноситься вовнутрь помещения, согревая его. Т.е. холодильник, открытый дверцей наружу, и есть простейший тепловой насос. Примерно так и выглядели первые серийные воздушные тепловые насосы. Они были похожи на оконные кондиционеры. То есть это был металлический ящик вставленный проём форточки, обращенный испарителем наружу, а конденсатором вовнутрь. Перед испарителем стоял вентилятор, который прогонял потоки свежего воздуха через теплообменники змеевика, а выходил охлажденный воздух с другой стороны ящика. Испаритель был отделен от Конденсатора теплоизолирующим слоем. На внутреннем змеевике тоже стоял вентилятор, который прогонял воздух помещения через его теплообменник и выдувал уже согретый воздух. При дальнейшем совершенствовании устройства наружная часть была отделена от внутренней и стала выглядеть как сплит-система кондиционера. Две части целого соединены между собой теплоизолированными медными трубками, в которых циркулирует фреон, и электрическими кабелями для подачи электропитания и сигналов управления. Современные воздушные тепловые насосы представляют из себя сложное устройство с интеллектуальным электронным управление, способное работать автономно, плавно регулируя свою производительность в зависимости внешней температуры, заданной внутренней температуры и ряда режимов. Это позволяет получить дополнительную экономию затраченной электроэнергии.

Основная классификация тепловых насосов (ТН) производится по низкопотенциальному источнику, из которого забирается энергия(воздух, грунт, вода) и потребителю – теплоносителю, который обменивается теплом с конденсатором и в дальнейшем используется в системе отопления(воздух, вода; вместо воды иногда используется антифриз). Перечислим наиболее распространенные:

1. Воздушные Тепловые Насосы (ВТН). Самая доступная по цене категория, особенно воздух-воздух.

-ТН воздух-воздух

-ТН воздух-вода

2. Грунтовые Тепловые Насосы (ГТН). Самая дорогая категория, т.к. требуются дорогостоящие земляные работы или бурение, сотни метров трубы и большой объем антифриза.

-ТН грунт-вода

3. Водные Тепловые Насосы. Трубы с антифризом укладываются на дно водоёма (озеро, пруд, море…) или две артезианские скважины(из одной скважины забирается свежая вода , а в другую сливается охлажденная вода). Дороговизна зависит от того, какой способ доступа с воде – источнику тепла – используется. Но в любом случае недешево!

-ТН вода-вода

Теперь – самое главное: О Выигрыше. Любой из перечисленных тепловых насосов позволяет получить энергии больше, чем затрачено на её перенос (работа компрессора, вентиляторов, электроники…). Эффективность работы ТН оценивается с помощью коэффициента производительности COP (от англ. Coefficient Of Performance), который равен отношению полученной тепловой энергии (в кВт*ч) к затраченной электрической. Это безразмерная величина показывает во сколько раз больше тепловой энергии выдает ТН по отношению к затраченной.  COP зависит от разницы температуры Источника (наружное низкотемпературное тепло) и Потребителя (температура в доме +20..+25⁰С) и обычно составляет от 2-х до 5-ти.

Это и есть наш выигрыш при использовании ТН: на 1 кВт затраченной электроэнергии можно получить от 1 кВт до 4 кВт тепла бесплатно из окружающей среды, что на выходе дает от 2-х до 5 кВт тепла в дом.

 

Заказать бесплатный звонок специалиста

принцип работы теплового насоса

Может ли холодное тело быть нагревателем? Нет? Вы ошибаетесь!

Например, чтобы сохранить начавшее таять мороженое, вы кладете его в холодильник. Мороженое холоднее, чем воздух в комнате, но теплее чем воздух в холодильнике. Следовательно, мороженое будет нагревать воздух внутри холодильника. Через некоторое время оно отдаст ему некоторое количество теплоты, в результате чего охладится и перестанет таять. Разберемся, почему холодильник способен охлаждать тела, то есть изучим его принцип действия.

Основные части холодильника следующие:

  • радиатор – черная решетка позади холодильника,
  • испаритель – морозильная камера внутри холодильника
  • и компрессор – насос с электродвигателем.

Радиатор и испаритель сделаны из тонкой трубки, заполненной легко сжижающимся газом – фреоном.

Работает холодильник следующим образом.Компрессор, отсасывая фреон из испарителя, под большим давлением накачивает его в радиатор. Поскольку над Фреоном совершается работа, то, согласно первого закона термодинамики, внутренняя энергия фреона возрастает. И он нагревается приблизительно до 60-70°С, передает свою теплоту воздуху в комнате и постепенно охлаждается почти до комнатной температуры. Поскольку фреон сильно сжат компрессором, то есть находится под большим давлением, то по мере охлаждения фреон постепенно превращается в жидкость – сжижается. В месте перехода трубки радиатора в трубку испарителя (на рисунке отмечено синим кружком)расположен дроссель – узкое отверстие.

Дроссель препятствует свободной циркуляции фреона, то есть способствует образованию высокого давления.Поскольку из испарителя фреон постоянно отсасывается компрессором, то,продавливаясь через дроссель, сжиженный фреон попадает в область низкого давления. Резкое понижение давления приводит к бурному испарению жидкого фреона – его кипению. Поскольку кипение – это разновидность парообразования, то оно сопровождается поглощением теплоты.

Трубка испарителя становится холоднее, тем самым охлаждая продукты внутри холодильника.

При атмосферном давлении фреон кипит примерно при +20°С.

При пониженном же давлении, как, например, в трубке испарителя, фреон кипит приблизительно при –20°С. Именно такая температура и устанавливается в испарителе вблизи дросселя.Далее холодный (и уже газообразный) фреон движется по длинной трубке, обвивающей морозильную камеру. Находящиеся там продукты (например, начавшее таять мороженое) передают часть своей внутренней энергии фреону,и он нагревается примерно до –10°С. Приблизительно такая температура и сохраняется внутри морозильной камеры.

Далее фреон попадает в компрессор, и цикл повторяется.

Таким образом, холодильник не «вырабатывает» холод, а лишь является тепловым насосом.

Он перекачивает теплоту из камеры холодильника наружу и передает ее окружающему воздуху.

В нашем примере теплота, отобранная Холодильником у мороженого, будет перенесена к радиатору и, в конечном счете, попадет к воздуху в комнате.

Не удивительно ли: охлаждением холодного тела – мороженого – мы согрели теплое тело – воздух в комнате? Да, не привычно! Однако это явление не противоречит второму закону термодинамики, поскольку теплопередача происходила не самостоятельно, а в результате совершения механической работы тепловым насосом.

Тепловой насос можно использовать не только в качестве холодильника; его можно использовать и в качестве обогревателя.

Зимой, например можно отбирать теплоту у морозного воздуха за окном и передавать ее воздуху в комнате.

Однако это экономически невыгодно; дешевле использовать обычное водяное отопление.

Принцип действия теплового насоса — это холодильник наоборот

Источником тепла может быть скалистая порода, земля, вода или, например, воздух.  Охлажденный теплоноситель, проходя по трубопроводу, уложенному в землю (озеро) нагревается на несколько градусов. Внутри теплового насоса теплоноситель, проходя через теплообменник, называемый испарителем, отдает собранное из окружающей среды тепло во внутренний контур теплового насоса. Внутренний контур теплового насоса заполнен хладагентом. Хладагент, имея очень низкую температуру кипения, проходя через испаритель, превращается из жидкого состояния в газообразное. Это происходит при низком давлении и температуре -5оС.

Из испарителя газообразный хладагент попадает в компрессор, где он сжимается до высокого давления и высокой температуры. Далее горячий газ поступает во второй теплообменник, конденсатор. В конденсаторе происходит теплообмен между горячим газом и теплоносителем из обратного трубопровода системы отопления дома. Хладагент отдает свое тепло в систему отопления, охлаждается и снова переходит в жидкое состояние, а нагретый теплоноситель системы отопления поступает к отопительным приборам. После прохождения через конденсатор жидкий хладагент может быть еще более охлажден, а температура прямой воды системы отопления увеличена посредством дополнительно установленного сабкулера. Давление хладагента, тем не менее, все еще остается высоким. При прохождении хладагента через редукционный клапан давление понижается,  хладагент попадает в испаритель, и цикл повторяется снова.

Отопительный фактор теплонасосa выражает эффективность его работы. Позволяет получить представление, во сколько раз энергия, извлеченная теплонасосом, больше энергии, им израсходованной. Отопительный фактор уменьшается с понижающейся температурой, при которой энергия извлекается.

  • Теплонасос забирает у природы энергию с низкой температурой и „перекачивает“ ее на высшую температуру
  • Как правило, источником тепла являются воздух или земля
  • Отапливает дом, действует как нагреватель для горячего водоснабжения или воды бассейна
  • Расход электрической энергии намного меньше, чем объем извлеченного тепла
Тепловые насосы

: Принципы работы теплового насоса

Тепловой насос — это холодильное устройство, используемое для передачи тепла из одной комнаты или помещения в другое. Тепловой насос предназначен для приема тепла от источника со средней температурой, например наружного воздуха, и преобразования его в тепло с более высокой температурой для распределения внутри конструкции. С помощью реверсивного клапана специальной конструкции тепловой насос может также отбирать тепло из воздуха в помещении и выводить его наружу.

Поскольку в системе с тепловым насосом используется принцип работы с обратным циклом, ее принцип работы иногда называют reverse- cycl e кондиционирование или охлаждение с обратным циклом. Последний термин неверен, потому что существуют фундаментальные различия между принципами работы теплового насоса и настоящей холодильной установки. Путаница, вероятно, связана с тем фактом, что во время цикла охлаждения работа теплового насоса идентична работе цикла механического охлаждения в блочной установке кондиционирования воздуха. Внутренний змеевик работает как испаритель, охлаждая воздух в помещении. Наружный змеевик представляет собой конденсатор, в котором горячий газообразный хладагент отдает тепло внешнему воздуху.

Принцип работы теплового насоса

Двумя основными фазами работы теплового насоса являются циклы нагрева и охлаждения. Третья фаза, цикл размораживания, используется для защиты змеевиков от чрезмерного образования инея.

Цикл нагрева

Цикл нагрева теплового насоса начинается с циркуляции хладагента через наружные змеевики (см. Рисунок 10-1). Первоначально хладагент находится в жидком состоянии с низким давлением и низкой температурой, но вскоре он поглощает достаточно тепла из наружного воздуха, чтобы повысить его температуру до точки кипения.По достижении точки кипения хладагент превращается в горячий пар или газ. Затем этот газ сжимается компрессором и циркулирует под более высоким давлением и температурой через внутренние змеевики, где он вступает в контакт с более холодным комнатным воздухом, который циркулирует вокруг змеевиков. Более холодный воздух заставляет газ охлаждаться, конденсироваться и возвращаться в жидкое состояние. Конденсация паров хладагента отдает тепло внутрь конструкции. После того, как хладагент вернулся в жидкое состояние, он проходит через специальное устройство понижения давления (

расширительный клапан), а затем обратно через наружные змеевики, где цикл нагрева начинается снова.Температура воздуха в помещении, который первоначально охлаждала пар хладагента с более высокой температурой, сама повышается в процессе передачи тепла и рециркулируется по комнате для обеспечения необходимого тепла.

Примечание

Тепловой насос предназначен для реверсирования действия или направления теплопередачи в зависимости от того, требуется ли нагрев или охлаждение. В результате внутренние и внешние змеевики меняют свои функции в зависимости от цикла нагрева или охлаждения. Наружный змеевик становится конденсатором в цикле охлаждения и испарителем в цикле нагрева.С другой стороны, внутренний змеевик становится испарителем в цикле охлаждения и змеевиком конденсатора в цикле нагрева.

Цикл охлаждения

В цикле охлаждения реверсивный клапан вызывает реверсирование потока хладагента. В результате компрессор перекачивает хладагент в противоположном направлении, так что змеевики, которые нагревают здание или пространство в холодную погоду, охлаждают его в теплую погоду. Другими словами, тепло извлекается изнутри, циркулирует через тепловой насос, а затем выводится за пределы здания или помещения во время конденсации хладагента (то есть его перехода из газообразного состояния в жидкое) (см. Рисунок 10 -2).

Радиатор

Тепло, выделяемое в процессе конденсации, принимается радиатором . Это верно как для цикла нагрева, так и для цикла охлаждения. В первом случае воздух комнат или помещений выполняет функцию радиатора. В цикле охлаждения наружный воздух, источник воды (например, колодец, пруд или канализационная труба) или земля обычно служат радиаторами снаружи конструкции.

Цикл оттаивания

Поскольку наружный воздух относительно холодный, когда тепловой насос работает в цикле нагрева, а наружный змеевик действует как испаритель, при определенных условиях температуры и относительной влажности на поверхности змеевика образуется иней.Поскольку этот слой инея на змеевиках мешает эффективной работе теплового насоса, его необходимо удалить. Это достигается за счет включения теплового насоса в цикл размораживания.

В цикле оттаивания действие теплового насоса реверсируется через определенные промежутки времени и возвращается к циклу охлаждения. Это делается на

временно нагревает наружный змеевик и растапливает иней. Повышение температуры наружного змеевика ускоряется, поскольку работа наружного вентилятора останавливается, когда система переключается на цикл охлаждения.

Система будет оставаться в цикле охлаждения до тех пор, пока температура змеевика не поднимется до 57 ° F. Время цикла размораживания будет варьироваться в зависимости от того, сколько инея скопилось на змеевике. В течение этого периода внутренний двигатель продолжает работать и дуть прохладным воздухом. Это состояние холода можно устранить, установив электрический нагревательный элемент (см. Вспомогательные электрические нагревательные элементы в этой главе). Нагревательный элемент соединен со второй ступенью двухступенчатого термостата и включается автоматически, когда тепловой насос находится в цикле оттаивания (клеммы 9 и 7 на реле оттаивания на рис. 10-3).

Система управления циклом оттаивания состоит из термостата, таймера и реле. Термостат оттаивания расположен в нижней части змеевика на открытом воздухе, где он может реагировать на изменения температуры в змеевике. Он замыкается (замыкается), когда температура наружного змеевика падает до 32 ° F. Это действие термостата приводит к запуску двигателя таймера (расположенного в электрической коробке агрегата). После того, как совокупные периоды работы достигают 30 или 90 минут (в зависимости от типа кулачка, установленного в таймере), таймер включает реле оттаивания, которое меняет реверсивный клапан и останавливает выход doo r мотор вентилятора.Блок остается в цикле оттаивания (цикла охлаждения) до тех пор, пока температура наружного змеевика не достигнет 57 ° F. При этой температуре в змеевике отсутствует иней, а термостат замерзания открывается на

.

остановите таймер и верните агрегат в цикл нагрева. Таймер не будет работать снова, пока температура наружного змеевика не упадет до 32 ° F. Таймер запускает только , когда контакты термостата замкнуты.

Таймер размораживания поставляется с установленным 30-минутным кулачком (см. Рисунок 10-4).С помощью этого кулачка блок будет размораживаться каждые 30 минут (суммарное время работы), когда температура наружного змеевика ниже 32 ° F. Если на змеевике мало или совсем нет инея, цикл размораживания будет соответственно коротким (примерно от 45 секунд до 1 минуты). Рекомендуется 90-минутная камера.

Принцип работы Тепловые насосы

Шум

Для геотермального теплового насоса нет необходимости в наружном блоке с движущимися механическими компонентами: внешний шум не создается.

Для теплового насоса с воздушным источником требуется наружный блок, содержащий движущиеся механические компоненты, включая вентиляторы, которые производят шум. В 2013 году CEN начал работу над стандартами защиты от шумового загрязнения, создаваемого наружными блоками тепловых насосов.

В США допустимый уровень шума в ночное время был определен в 1974 году как «средний 24-часовой предел воздействия в 55 децибел по шкале А (дБА) для защиты населения от всех неблагоприятных воздействий на здоровье и благополучие в жилых районах ( U.S. EPA 1974). Этот предел представляет собой 24-часовой средний уровень шума (LDN) днем ​​и ночью, со штрафом в 10 дБА, применяемым к ночным уровням между 22:00 и 07:00 часами, чтобы учесть нарушение сна, и без штрафа к дневным уровням.

Еще одна особенность внешних теплообменников АШП — необходимость время от времени останавливать вентилятор на несколько минут, чтобы избавиться от мороза.

Рекомендации по производительности

При сравнении производительности тепловых насосов лучше избегать слова «эффективность», которое имеет очень конкретное термодинамическое определение.Термин «коэффициент полезного действия» (COP) используется для описания отношения полезного теплового движения к затраченной работе. В большинстве парокомпрессионных тепловых насосов для работы используются двигатели с электрическим приводом.

По данным Агентства по охране окружающей среды США, геотермальные тепловые насосы могут снизить потребление энергии до 44% по сравнению с тепловыми насосами с воздушным источником энергии и до 72% по сравнению с электрическим нагревом сопротивлением.

При использовании для отопления здания с наружной температурой, например, 10 ° C, обычный тепловой насос с воздушным источником (ASHP) имеет КПД от 3 до 4, тогда как электрический резистивный нагреватель имеет КПД 1.0. То есть один джоуль электрической энергии заставит резистивный нагреватель производить только один джоуль полезного тепла, в то время как в идеальных условиях один джоуль электрической энергии может заставить тепловой насос перемещать три или четыре джоуля тепла от охладителя. место в более теплое место. Обратите внимание, что тепловой насос с воздушным источником более эффективен в более жарком климате, чем в более прохладном, поэтому, когда погода намного теплее, агрегат будет работать с более высоким COP (поскольку он имеет меньший температурный интервал, который необходимо перекрыть). При большой разнице температур между горячим и холодным резервуарами КПД ниже (хуже).В очень холодную погоду коэффициент полезного действия снизится до 1,0.

С другой стороны, хорошо спроектированные системы теплового насоса с грунтовым источником (GSHP) выигрывают от умеренной температуры под землей, поскольку земля естественным образом действует как накопитель тепловой энергии.

Когда существует высокая разница температур (например, когда тепловой насос с воздушным источником тепла используется для обогрева дома с наружной температурой, скажем, 0 ° C (32 ° F)), требуется больше работы для перемещения такое же количество тепла в помещении, чем в более мягкий день.В конечном итоге из-за пределов эффективности Карно производительность теплового насоса будет снижаться по мере увеличения разницы температур между наружным и внутренним воздухом (наружная температура становится ниже), достигая теоретического предела 1,0 при −273 ° C. На практике коэффициент полезного действия 1,0 обычно достигается при температуре наружного воздуха около –18 ° C (0 ° F) для тепловых насосов с воздушным источником.

Кроме того, поскольку тепловой насос забирает тепло из воздуха, некоторая влага в наружном воздухе может конденсироваться и, возможно, замерзать на наружном теплообменнике.Система должна периодически растапливать этот лед; это размораживание приводит к дополнительным расходам энергии (электричества). Когда на улице очень холодно, проще нагревать с помощью альтернативного источника тепла (например, электрического нагревателя сопротивления, масляной печи или газовой печи), чем запускать тепловой насос с воздушным источником тепла. Кроме того, отказ от использования теплового насоса в очень холодную погоду означает меньший износ компрессора машины.

Конструкция теплообменников испарителя и конденсатора также очень важна для общей эффективности теплового насоса.Площадь поверхности теплообмена и соответствующий перепад температур (между хладагентом и воздушным потоком) напрямую влияют на рабочее давление и, следовательно, на работу, которую должен выполнять компрессор, чтобы обеспечить такой же эффект нагрева или охлаждения. Как правило, чем больше теплообменник, тем ниже перепад температур и тем эффективнее становится система.

Теплообменники дороги, требуют сверления некоторых типов тепловых насосов или больших пространств, чтобы быть эффективными, а промышленность тепловых насосов обычно конкурирует по цене, а не по эффективности.Тепловые насосы уже находятся в более низком ценовом диапазоне, когда речь идет о начальных инвестициях (а не о долгосрочной экономии) по сравнению с традиционными решениями в области отопления, такими как бойлеры, поэтому стремление к более эффективным тепловым насосам и кондиционерам воздуха часто обусловлено законодательными мерами по минимальным стандартам эффективности. . Тарифы на электроэнергию также будут влиять на привлекательность тепловых насосов.

В режиме охлаждения рабочие характеристики теплового насоса описываются в США как его коэффициент энергоэффективности (EER) или сезонный коэффициент энергоэффективности (SEER), и оба показателя имеют единицы БТЕ / (ч · Вт) (1 БТЕ / (h · W) = 0.293 Вт / Вт). Большее число EER указывает на лучшую производительность. В документации производителя должны быть указаны как COP для описания производительности в режиме нагрева, так и EER или SEER для описания производительности в режиме охлаждения. Однако фактическая производительность варьируется и зависит от многих факторов, таких как детали установки, разница температур, высота площадки и техническое обслуживание.

Как и в случае с любым другим оборудованием, в котором теплообменники используются для передачи тепла между воздухом и жидкостью, важно, чтобы змеевики конденсатора и испарителя содержались в чистоте.Если на змеевиках будут скапливаться отложения пыли и другого мусора, снизится эффективность устройства (как в режиме нагрева, так и в режиме охлаждения).

Тепловые насосы эффективнее для обогрева, чем для охлаждения внутреннего пространства, если разница температур сохраняется. Это связано с тем, что входная энергия компрессора также преобразуется в полезное тепло в режиме нагрева и выводится вместе с переносимым теплом через конденсатор во внутреннее пространство. Но для охлаждения конденсатор обычно находится на открытом воздухе, и рассеиваемая работа компрессора (отработанное тепло) также должна передаваться на улицу с использованием большего количества входящей энергии, а не использоваться для полезной цели.

По той же причине открытие холодильника или морозильника для пищевых продуктов приводит к нагреву помещения, а не к его охлаждению, поскольку его цикл охлаждения отводит тепло в воздух в помещении. Это тепло включает в себя рассеиваемую работу компрессора, а также тепло, отводимое изнутри устройства.

Тепловые насосы на CO2: принцип действия и области применения

CO 2 тепловые насосы используют энергию окружающей среды для выработки тепла. Невоспламеняющийся диоксид углерода является исключительно экологически чистым хладагентом, поэтому тепловые насосы CO 2 могут значительно снизить вредные выбросы.CO 2 также является отличным хладагентом, потому что он негорючий, и его много на Земле. Но как на самом деле работает высокотемпературный тепловой насос CO 2 ? И для каких областей подходит технология? В следующем разделе мы обрисовываем принцип работы теплового насоса CO 2 и объясняем области, для которых он наиболее подходит.

Как работает тепловой насос?

Основным принципом тепловых насосов является поглощение тепла при низких уровнях температуры и выдача его в качестве полезного тепла при более высоких температурах.Тепловой насос использует источники тепла, которые, как правило, технически непригодны. Например, высокотемпературный тепловой насос может повысить температуру геотермальной энергии с 10 ° C до 90 ° C. Помимо геотермальной энергии, он может использовать поверхностные воды и сезонные запасы тепла в качестве источников тепла.

CO

2 тепловые насосы используют отходящее тепло и преобразуют его в полезное тепло

Но высокотемпературный тепловой насос CO 2 полностью раскрывает свой потенциал с точки зрения производительности и устойчивости только тогда, когда он преобразует отходящее тепло из промышленного производства, отработанного воздуха из систем кондиционирования или отработанного тепла из чиллеров, а затем делает его доступным в качестве выхода тепла при более высоком температурном уровне.Поскольку он оптимизирует такие процессы, использование теплового насоса обеспечивает значительную экономию энергии.


Щелкните изображение, чтобы увеличить

Какие области применения подходят для CO

2 в качестве хладагента?

С CO 2 можно достичь очень высоких эффективных температур. По этой причине CO 2 особенно подходит для обеспечения теплом в муниципальных и промышленных тепловых сетях, а также в сушильной технике, например, в цехах окраски автомобилей.Технология CO 2 также идеально подходит для всех применений, требующих одновременного повышения и низких, и высоких температур — отель может использовать ее, например, для кондиционирования воздуха и даже для горячего водоснабжения. Спектр применения постоянно увеличивается; CO 2 Тепловые насосы в настоящее время все чаще используются в промышленности и, в частности, в бизнесе.


Щелкните изображение для увеличения

404 | ГЕЛИОТЕРМ

Земля

Пожалуйста, выберите…AfghanistanÅlandAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaire, Синт-Эстатиус и SabaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийский океан TerritoryBritish Virgin IslandsBruneiBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral африканских RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongoCongo-BrazzavilleCook IslandsCosta RicaCôte d’IvoireCroatiaCubaCuraçaoCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEswatiniEthiopiaFalkland IslandsFaroesFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Южный TerritoriesGabonGambiaGeorgiaGermanyGhanaGibraltarGreeceGreenlandGrenadaGuadeloupeGuamGuatemalaGuernseyGuineaGuinea-BissauGuyanaHaitiHeard острова и Макдональд Острова Гондурас Гонконг САР Ч inaHungaryIcelandIndiaIndonesiaIranIraqIrelandIsle из ManIsraelItalyJamaicaJapanJerseyJordanKazakhstanKenyaKiribatiKosovoKuwaitKyrgyzstanLaosLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacao САР ChinaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorth KoreaNorth MacedoniaNorthern MarianasNorwayOmanPakistanPalauPalestinePanamaPapua Новый GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairn IslandsPolandPortugalPuerto RicoQatarReunionRomaniaRussiaRwandaSaint BarthélemySaint Елены, Вознесения и Тристан-да CunhaSaint Китса и NevisSaint LuciaSaint MartinSaint Пьер и MiquelonSaint Винсент и GrenadinesSamoaSan MarinoSão Tomé е PríncipeSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSint MaartenSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth G eorgia и Южные Сандвичевы IslandsSouth KoreaSouth SudanSpainSri LankaSudanSurinameSvalbardSwedenSwitzerlandSyriaTaiwanTajikistanTanzaniaThailandThe BahamasTimor-LesteTogoTokelauTongaTrinidad и TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks и Кайкос IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited арабских EmiratesUnited KingdomUnited StatesUnited Штаты Экваторияльная IslandsUruguayUS Virgin IslandsUzbekistanVanuatuVatican CityVenezuelaVietnamWallis и FutunaWestern SaharaYemenZambiaZimbabwe

% PDF-1.4 % 172 0 объект > эндобдж xref 172 77 0000000016 00000 н. 0000001891 00000 н. 0000002031 00000 н. 0000003084 00000 н. 0000003321 00000 п. 0000003744 00000 н. 0000003796 00000 н. 0000003867 00000 н. 0000003973 00000 н. 0000004025 00000 н. 0000004132 00000 н. 0000004184 00000 п. 0000004236 00000 п. 0000004288 00000 п. 0000004329 00000 н. 0000004428 00000 н. 0000004450 00000 н. 0000004763 00000 н. 0000005005 00000 н. 0000006239 00000 п. 0000006772 00000 н. 0000007173 00000 н. 0000007559 00000 н. 0000021880 00000 п. 0000022131 00000 п. 0000022391 00000 п. 0000036363 00000 п. 0000036777 00000 п. 0000038013 00000 п. 0000038437 00000 п. 0000038459 00000 п. 0000039062 00000 н. 0000039084 00000 п. 0000040319 00000 п. 0000040695 00000 п. 0000055966 00000 п. 0000056206 00000 п. 0000056452 00000 п. 0000057210 00000 п. 0000057232 00000 п. 0000073072 00000 п. 0000073326 00000 п. 0000073456 00000 п. 0000073800 00000 п. 0000075037 00000 п. 0000075695 00000 п. 0000075717 00000 п. 0000076398 00000 п. 0000076420 00000 н. 0000077088 00000 п. 0000077110 00000 п. 0000077825 00000 п. 0000077847 00000 п. 0000080525 00000 п. 0000081896 00000 п. 0000083257 00000 п. 0000083426 00000 п. 0000084797 00000 п. 0000085732 00000 п. 0000085803 00000 п. 0000085874 00000 п. 0000086048 00000 п. 0000086985 00000 п. 0000088779 00000 п. 0000088887 00000 п. 0000090258 00000 н. 0000090330 00000 п. 0000090406 00000 п. 0000090979 00000 н. 0000094014 00000 п. 0000112789 00000 н. 0000129434 00000 н. 0000145838 00000 н. 0000147645 00000 н. 0000177011 00000 н. 0000002087 00000 н. 0000003062 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 173 0 объект > эндобдж 174 0 объект > эндобдж 247 0 объект > поток Hb«f`Pg`g` \ Ā

Принципы работы — ECO2HEATING

ПРИНЦИП РАБОТЫ ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ

ТЕПЛОВЫЙ НАСОС, ОТБОРКАЮЩИЙ ТЕПЛО ИЗ ПОЧВЫ, КАМНЕЙ, ВОДЫ ИЛИ ВОЗДУХА, МОЖЕТ ЗНАЧИТЕЛЬНО СНИЖАТЬ ВАШИ РАСХОДЫ НА ОТОПЛЕНИЕ ЖИЛЬЯ ИЛИ НАГРЕВ ВОДЫ. Тепловой насос работает по тому же принципу, что и холодильник. В холодильнике тепло извлекается из внутренней части холодильника и выделяется в окружающую среду в задней части холодильника. Тепловой насос извлекает тепло из почвы, камней, воздуха или воды и распределяет его по дому. Из-за солнечного тепла, присутствующего в скалах, почве, воздухе или воде, каждый кВтч потребляемой мощности, необходимой для работы теплового насоса, преобразуется в 3-5 кВтч тепла на выходе в доме.

КОЭФФИЦИЕНТЫ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ

Традиционно энергоэффективность оценивается с помощью коэффициентов EER (коэффициент энергоэффективности) (для охлаждения) и COP (коэффициент производительности) (для отопления).Эти коэффициенты показывают, сколько тепла или холода (кВт) вырабатывается на 1 кВт потребляемой входящей электроэнергии. Основным недостатком этих показателей является то, что все производители, как правило, измеряют их при одинаковой температуре наружного воздуха — EER при температуре + 35 ℃ и COP при + 7 ℃. С 2014 года (2013 год является переходным) введено новых сезонных коэффициента энергоэффективности оборудования –SEER (Сезонный коэффициент энергоэффективности) (для охлаждения) и SCOP (Сезонный коэффициент эффективности) (для отопления).Эти новые коэффициенты более точно отражают эффективность оборудования, поскольку это средние значения, рассчитанные для четырех температурных точек (см. Структурные диаграммы ниже).

  • Сезонный коэффициент энергоэффективности (SEER) — это общий коэффициент энергоэффективности устройства в течение всего сезона охлаждения, рассчитанный путем деления стандартной годовой потребности в охлаждении на годовой ввод электроэнергии для охлаждения.
  • Сезонный коэффициент полезного действия (SCOP) — это общий коэффициент полезного действия прибора, соответствующий всему установленному отопительному сезону, и рассчитывается путем деления стандартной годовой потребности в отоплении на годовой ввод электроэнергии для отопления.

MITSUBISHI ELECTRIC с гордостью представляет на рынке новые тепловые насосы Kirigamine MSZ-FH-VEHZ с особенно высокими показателями SEER и SCOP!

ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ ВОЗДУШНО-ВОЗДУШНЫЕ АЭРОТЕРМИЧЕСКИЕ

Тепловые насосы этого типа состоят из наружного блока и одной или нескольких внутренних секций. Наружный блок забирает тепло от наружного воздуха и передает его внутренним секциям, которые под воздействием вентилятора распространяют тепло внутри. Отапливать радиаторы насосами такого типа невозможно.Если температура наружного воздуха падает, эффективность насоса снижается. Воздушный насос обычно позволяет сэкономить около 30-50% расходов на отопление (без учета расходов на нагрев воды). Тепловые насосы этого типа прекрасно дополняют другие системы отопления, например, прямое электрическое отопление, камины, духовки, газовые котлы. Чтобы сэкономить как можно больше, важно, чтобы существующая система отопления дома была правильно установлена ​​и термодинамические датчики работали надлежащим образом. В целях экономии также очень важно место, где будет размещен тепловой насос.Планировка дома должна обеспечивать равномерное распределение тепла по всем помещениям. Летом эти тепловые насосы часто используются для кондиционирования воздуха и уменьшения влажности, однако при этом экономится меньше энергии. С точки зрения экономии энергии эти насосы представляют собой значительно более дешевое вложение по сравнению с другими системами насосов горячего воздуха. Важно, чтобы эти насосы очищали и освежали воздух в вашем доме, тем самым улучшая его.

ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ ВОЗДУХ-ВОДА АЭРОТЕРМИЧЕСКИЕ

Тепловые насосы забирают тепло извне по тому же принципу, что и насосы воздух-воздух, но вместо преобразования воздуха в тепло они нагревают воду.Тепловые насосы «воздух-вода» могут нагревать воду и воздух, подавая тепло в ваш дом через системы полов с подогревом и радиаторы. Тепловые насосы, установленные на открытом воздухе, забирают тепло из воздуха. Эта энергия нагревает воду в баке, расположенном в помещении. Тепловые насосы «воздух-вода» могут ежегодно экономить примерно 50-60% тепла, необходимого для отопления дома и горячего водоснабжения. Даже если температура наружного воздуха ниже, экономия энергии почти такая же. Установка теплового насоса типа «воздух-вода» обычно обходится дешевле, чем установка другого геотермального насоса.Тепловой насос типа «воздух-вода» потребляет столько же энергии, что и геотермальные тепловые насосы. Кроме того, вам не нужно бурить в поисках источника тепла, а это значит, что установка насосов воздух-вода намного проще. MITSUBISHI ELECTRIC — одна из ведущих компаний на рынке тепловых насосов. Большинство тепловых насосов создано для охлаждения воздуха в жарком климате. Тепловые насосы MITSUBISHI ELECTRIC были созданы и адаптированы для использования в северных странах, где климат намного холоднее и требуется более качественное и долговечное оборудование.По этой причине все тепловые насосы производятся только на заводах MITSUBISHI ELECTRIC, где они также проходят испытания, чтобы гарантировать, что качество оборудования соответствует северным климатическим условиям.

Allendale Heating Company, Inc.> Геотермальная энергия> Как работают тепловые насосы

Air-Source, Ground-Source и

Абсорбционные тепловые насосы

Как мы обсуждали в предыдущем разделе, тепловые насосы с воздушным источником воздуха используют вентилятор в наружном блоке для подачи воздуха по змеевикам, заполненным хладагентом.Два набора этих катушек передают тепло в помещении, где тепло отводится от катушек другим вентилятором и распределяется по дому. Некоторые системы с воздушным тепловым насосом состоят из одного «упакованного» блока, содержащего оба набора змеевиков в одной коробке. Затем эту коробку устанавливают на крыше здания так, чтобы воздуховоды проходили через стену. Таким способом часто устанавливаются более крупные системы для коммерческих зданий. Домашние тепловые насосы обычно представляют собой «сплит-системы» с наружным и внутренним компонентами, установленными через стену.В зависимости от типа системы в помещении может быть один или несколько компонентов для распределения тепла.

Земляные тепловые насосы поглощают тепло от земли или подземного водоема и передают его в помещения или наоборот. Самый распространенный тип геотермальных тепловых насосов передает тепло непосредственно от земли, поглощая его через подземные трубы, заполненные водой или хладагентом. Земляные тепловые насосы, которые перекачивают жидкость по трубам, могут быть системами с замкнутым контуром или с открытым контуром .В системе с замкнутым контуром один и тот же хладагент или вода многократно циркулирует по трубам. В системе с открытым контуром вода откачивается из источника воды, такого как колодец или искусственное озеро, и когда тепло извлекается из воды, эта вода возвращается в колодец или поверхностное озеро. Затем из колодца откачивается больше воды, чтобы извлечь больше тепла.

Абсорбционные тепловые насосы — это воздушные тепловые насосы, работающие на природном газе, солнечной энергии, пропане или воде, нагреваемой геотермально, а не на электричестве.Абсорбционные насосы можно использовать для крупномасштабных применений, но теперь они доступны и для больших домов. Основное различие между стандартным тепловым насосом с воздушным источником и абсорбционным насосом заключается в том, что абсорбционный насос не сжимает хладагент, а абсорбирует аммиак в воду, а затем насос малой мощности нагнетает в нее давление. Затем источник тепла выкипает из воды аммиак, и процесс начинается заново. Производители оценивают абсорбционные тепловые насосы иначе, чем стандартные тепловые насосы, используя показатель, называемый , коэффициент полезного действия (COP).Потребители должны рассчитывать на КПД выше 1,2 для отопления и выше 0,7 для охлаждения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *