Контакти

81110, Львівська область,

Пустомитівський р-н,

сЗимна вода,

вул. Дорошенка,3

тел.  +38 (096) 777-56-77

тел.  +38 (032) 290-25-46

email: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Погода

Joomla ,

Про теплові насоси

 

На сучасному етапі розвитку цивілізації все більше уваги приділяється використанню поновлюваних джерел енергії для промислових та побутових потреб. Одним з таких джерел є використання низькопотенційної теплової енергії навколишнього середовища. Для цього були розроблені теплонасосні установки (ТНУ) або теплові насоси. Принцип роботи теплового насосу відображений в циклі Карно, опублікованому в 1824 р. у його дисертації. Практичну теплонасосну систему запропонував лорд Кельвін у 1852 р. під назвою „ примножувач тепла ”.


Джерелом тепла може бути будь-який об'єкт з температурою вище 1 град.С :

- Не замерзаючий грунт, на глибині;

- Вода в річці, або озеро під льодом;

- Вода в морі, вода зі свердловини;

- Каналізаційні стоки і так далі.

 

     

 

Найбільш поширеними з них є теплові насоси (ТН), що використовують у якості зовнішнього джерела теплової енергії тепло ґрунту (цикл «ґрунт-вода»).

 

Ґрунт - це, мабуть, найбільш універсальне джерело розсіяної теплоти. Він акумулює сонячну енергію і цілий рік підігрівається зсередини, від ядра Землі. При цьому, він завжди "під ногами" і здатний віддавати тепло незалежно від погоди. Адже на глибині нижче 10 м температура практично постійна протягом усього року.

 

Ґрунтові зонди бувають горизонтальні або вертикальні (рис. 1, 2).

 

                      

  Рис.1. Колекторне поле (поверхневий колектор)

                       

     Рис.2. Буріння в землю (глибинне свердління)

Перша схема використовується при достатніх розмірах земельної ділянки, друга – при обмеженій. При горизонтальному закладенні трубопроводів оптимальна глибина становить 1,5 м. При вертикальному кількість і глибина свердловин залежать від необхідної кількості енергії.

Перевага надається вертикальним геозондам (http://stala-energia.com.ua).

Сучасні теплові насоси можуть використовуватись взимку для обігріву приміщень, а влітку для охолодження і регенерації теплового поля ґрунтів.

Найбільшого поширення набули парокомпресійні теплові насоси, де як робочий агент використовується фреони або його суміш.

Принципову схему компресійного теплового насосу показано на рис.3.

       

                   Рис. 3. Принцип дії теплового насосу
    

Тепловий насос складається з:

• теплообмінника передачі тепла низького потенціалу внутрішньому контуру (випарник);

• компресора;

• теплообмінника передачі тепла внутрішнього контуру системі опалювання (конденсатор);

• дросельного пристрою для пониження тиску(є або регульованим соплом або отвором, або капілярною трубкою).    

ТН працює за таким принципом: робоче тіло циркулює у контурі. Робочі тіла (фреони) підбираються таким чином, щоб вони мали температуру кипіння менше 0˚С при атмосферному тиску . Рідкий фреон, відбираючи тепло від низькопотенційного джерела нагрівається і переходить в газоподібний стан.     Далі, газоподібний фреон поступає в компресор, де його тиск підвищується з 3-4 до 17-26 атмосфер. При такому стискуванні його температура різко збільшується.

Це найважливіший етап роботи теплового насоса. Саме на цьому етапі відбувається перетворення енергії великого об'єму газу з низькою температурою в малий об'єм газу з високою температурою до 75 – 100°С. При цьому, загальна енергія газу до і після компресора залишається незмінною. Теплова енергія газу (фреон), в конденсаторі передається в систему опалювання і гарячого водопостачання будинку. Передача тепла відбувається внаслідок охолодження фреону і переходу його з газоподібного в рідкий стан, при цьому теплоносій опалювального контуру нагрівається до 50-60°С. До того ж, він як і раніше знаходиться під високим тиском. Потім відбувається зниження тиску до 3-4 атмосфер (так званий ефект дроселювання). В результаті падіння тиску відбувається значне охолодження фреону (ефект, зворотний підвищенню температури при збільшенні тиску). Він охолоджується до 0-3°С. І з такою температурою знову потрапляє у випарник. У випарнику під дією підведеної до нього низькопотенційної теплоти фреон переходить у газоподібний стан, а за допомогою компресора - знову у рідку фазу. Цикл повторюється.