Принцип работы Теплового насоса
Принцип работы
Теплового насоса
Как работает тепловой насос? Холодильник, всем известно, переносит тепло из
внутренней камеры на радиатор и мы пользуемся холодом внутри холодильника.
Тепловой насос — это холодильник «наоборот». Он переносит рассеянное тепло из
окружающей среды в наш дом. В этом и кроется «чудо» — КПД намного превосходящее
100%.
Теплоноситель (в роли которого выступает вода или рассол), взявший
несколько градусов из окружающей среды, проходит через теплообменник теплового
насоса, называемый испарителем, и отдает собранное из окружающей среды тепло во
внутренний контур теплового насоса. Внутренний контур теплового насоса заполнен
хладагентом, который имея очень низкую температуру кипения, проходя через
испаритель, превращается из жидкого состояния в газообразное. Это происходит
при низком давлении и температуре 5°С. Из испарителя газообразный хладагент
попадает в компрессор, где он сжимается до высокого давления и высокой
температуры. Далее горячий газ поступает во второй теплообменник — конденсатор,
где 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.
К очевидным преимуществам теплового насоса можно отнести:
§ экономичность. Низкое энергопотребление достигается за счет высокого КПД (от 300% до
800%) и позволяет получить на 1 кВт фактически затраченной энергии 3–8 кВт
тепловой энергии или до 2,5 кВт мощности по охлаждению на выходе;
§ экологичность. Экологически чистый метод отопления и кондиционирования как для
окружающей среды так и для людей, находящихся в помещении. Применение тепловых
насосов — это сбережение невозобновляемых энергоресурсов и защита окружающей среды,
в том числе и путем сокращения выбросов СО2 в атмосферу. Тепловые насосы установки, осуществляя обратный
термодинамический цикл на низкокипящем рабочем веществе, черпают возобновляемую
низко потенциальную тепловую энергию из окружающей среды, повышают ее потенциал
до уровня, необходимого для теплоснабжения, затрачивая в 1,2–2,3 раза меньше
первичной энергии, чем при прямом сжигании топлива;
§ безопасность. Нет открытого пламени, нет выхлопа, нет сажи, нет запаха солярки,
исключена утечка газа, разлив мазута. Нет пожароопасных хранилищ для угля,
дров, мазута или солярки;
§ надежность. Минимум подвижных частей с высоким ресурсом работы. Независимость от
поставки топочного материала и его качества. Защита от перебоев электроэнергии.
Практически не требует обслуживания. Срок службы теплового насоса составляет
15–25 лет;
§ комфорт. Тепловой насос работает бесшумно (не громче холодильника), а
погодозависимая автоматика и мультизональный климатический контроль создают
комфорт и уют в помещениях;
§ гибкость. Тепловой насос совместим с любой циркуляционной системой отопления, а
современный дизайн позволяет устанавливать его в любых помещениях;
§ универсальность по отношению к виду используемой энергии
(электрической или тепловой);
§ широкий диапазон мощностей (от долей до десятков тысяч киловатт).
На сегодняшний день тепловые насосы широко применяются во всем мире.
Количество тепловых насосов, работающих в США, Японии и Европе, исчисляется
десятками миллионов штук.
Производство тепловых насосов в каждой стране, прежде всего, ориентировано
на удовлетворение потребностей внутреннего рынка. В США и Японии наибольшее
применение получили теплонасосные установки (ТНУ) класса «воздух–воздух» для
отопления и летнего кондиционирования воздуха. В Европе — ТНУ класса
«вода–вода» и «вода–воздух». В США исследованиями и производством тепловых
насосов занимаются более шестидесяти фирм. В Японии ежегодный выпуск ТНУ
превышает 500 тысяч единиц. В Германии ежегодно вводится более 5 тысяч
установок. В Швеции и странах Скандинавии эксплуатируются, в основном, крупные
ТНУ. В Швеции уже к 2000 году эксплуатировалось более 110 тысяч теплонасосных
станций (ТНС), 100 из которых имели мощность около 100 МВт и выше. Наиболее
мощная ТНС–320 МВт работает в Стокгольме.
Популярность тепловых насосов в Западной Европе, США и странах ЮгоВосточной
Азии во многом обусловлена мягкими климатическими условиями в этих регионах (с
плюсовой средней температурой зимой), высокими ценами на топливо и наличием
целевых государственных программ поддержки этого направления климатического
рынка.
Ситуация с тепловыми насосами в нашей стране принципиально иная, и на то
есть свои причины. Во–первых, особенности российского климата с минусовой
средней температурой зимой предъявляют особые требования к параметрам тепловых
насосов и условиям их установки. В частности, при возрастании мощности
теплового насоса встает проблема теплосъема, так как теплоотдача сред (водоем,
грунт, воздух) ограничена и достаточно мала.
Кроме того, в России искусственно занижены цены на газ и об ощутимых
экономических выгодах от использования такого рода оборудования говорить не
приходится, особенно при отсутстви культуры потребления и экономии
электроэнергии. У нас нет государственной поддержки программы энергозамещения,
не было и нет отечественных производителей тепловых насосов.trybaotoplenieboiler.blogspot.com
Комментарии
Отправить комментарий