Идеята, изразена от термопомпата преди век и половина, британският физик Уилям Томсън. Той е изобретил устройство, той ги нарича "мултипликатор на топлинна енергия."
Термопомпа - за "хладилник обратно." Парадоксален на пръв поглед, връзката между "производство на топлина" и хладилна машина е, че на принципа на термопомпата и конвенционалните хладилници на едни и същи и се основава на две добре познати на всички физични явления.
На първо място, когато дадено вещество се изпарява, като абсорбира топлината, и когато тя кондензира, тя дава. Това редовността се обяснява с охлаждащия ефект на течността в бутилка обвит с влажна кърпа (I изпаряване вода абсорбира част от топлината), и по-висока попарване killability (температура на кипене течност и пари е идентичен, но двойка енергия повече, тази опасни изгаряния).
Второ, когато налягането се променя, за изпаряване температура и кондензиращо средство - колкото по-високо налягане, толкова по-висока температура и обратно. Поради тази причина, kastryule- "тенджера под налягане" храна се приготвя по-бързо от обикновено (налягането вътре се издига и в този се издига и температурата на кипене на водата). Но в планините, където атмосферното налягане е по-ниско, за да се готви храна, това отнема повече време (при 3000 m вода кипи при 90 "С и се вари вряща вода, например, пиле твърдо сварено яйце е невъзможно, тъй като протеин, при температура под 100 ° При липсата на гънки).
вътрешен функция хладилник е за охлаждане на продукта и неговата сърцевина, камера за топлоизолация, където топлината се "изпомпва" (показан в кипящ охладител топлообменник, изпарител) и чрез "изхвърлени" топлообменник охладител в стаята (задната стена на хладилника е доста приятна на допир).
В термопомпата се превръща в основния топлообменник, от която топлината се "премахнат" и се използва за отопление на къщата, и вторична "фризер" се намира извън сградата.
принцип на работа
Схематично, термопомпата може да се представи като съвкупност от три линии: в първата, външна, циркулира teplootdatchik (охлаждащата течност събиране на топлина в околната среда) във втория - хладилен агент (вещество, което се изпарява, топлинна енергия се абсорбира teplootdatchika и кондензира, като топлина за затопляне на мивка) в третата - радиатор (водата за отопление и топла вода на системите за изграждане) на.
Външният контур (колектор) е поставен в почвата или във водата полиетилен тръба, в която циркулира антифриз - антифриз. Източникът на нискокачествени топлина може да бъде приземен, рок, езеро, река, море и дори топлия въздух от вентилационната система на промишлено предприятие.
Във втория цикъл, където циркулира хладилен агент, като в хладилника домакинство, вградени устройства топлообменници - изпарителя и кондензатора, както и устройства, които променят налягането на охлаждащата течност - напръскване в реактора в течна фаза (тесен отвор) и го компреси вече в газообразно състояние компресора ,
Оперативният цикъл е както следва. Охлаждащата течност, която е принуден чрез педала на газта, налягането спада и тя влиза в изпарителя, където отделянето на газ, избор на топлинна енергия, предоставено от колектора на околната среда. Газът, който се превърна в хладилен агент всмукан в компресора, сгъстен и се нагрява, се изтласква в кондензатора. Кондензаторът е термопомпата топлинно единица: е топла вода се разтваря в системата на отоплителния кръг. Когато този газ се охлажда и се кондензира в течност, за да се подложи на разредена отново в клапана за разширение и обратно към изпарителя. След това, работният цикъл се рестартира.
Така, че да работи компресора, (за да се поддържа високо налягане и циркулация), е необходимо да се свържете с електричество. Но за всеки похарчени киловатчас на електроенергията, тя произвежда топлинна помпа 2,5-5 киловатчас топлинна енергия. Съотношението на генерираните топлинна енергия и консумираната електрическа нарича коефициент трансформация (или топлина коефициент конверсия) и е показателно за ефективността на термопомпата. Тази стойност зависи от разликата между нивото на температурата в изпарителя и кондензатора: по-голяма е разликата, толкова по-малка тази стойност.
източници на енергия
Според поглед на охлаждащата течност в входа и изхода верига помпите са разделени в шест вида: ". Въздух-въздух" "земя-вода", "вода-вода", "въздух-вода", "земя-въздух", "вода-въздух",
Когато се използва като източник на топлинна енергия терен, където циркулира антифриз, заровени в земята на дълбочина 1 м. Минималното разстояние между тръби колектор-0,8-1m.
се изисква специална подготовка на почвата. Но е препоръчително да използвате сайта с влажна почва, но ако тя е суха, е необходимо да направите дълга верига. Предварителна стойност топлинен капацитет, падане до 1 м тръби 20-30 вата. По този начин, частта от земята, която изисква около 400 m2 (20x20 м) за монтаж на капацитета на топлинната помпа 10 кВт е необходимо дължина земята път от 350-450 m за полагане. С правилното изчисление контур не се отразява на зелените площи.
Ако свободната зона за подложки или не колектор като източник на топлина е скалния формация, тръба се спуска в сондажа. Не е необходимо да се използва дълбок кладенец, можете да пробиете няколко плитки, по-евтино, за да получите обща прогнозна дълбочина. Понякога, както и да използва фундаментни пилоти.
Условно на 1 работа. м ямки имат 50-60 W на топлинна енергия. По този начин, за да инсталирате капацитетът на термопомпата от 10 кВт е необходимо сондажен отвор дълбочина 170 m.
Сред термопомпата използва топлината на повърхностния слой на земята, се разпределя EarthLinked® система с подземен топлообменник мед DIRECT AXXESS®.
Охладителят се подава директно към наземно източник тип, което осигурява висока ефективност на геотермална отоплителна система. Изпарителят се монтира в земята хоризонтално или под дълбочината на замръзване в 40-60mm сондажният диаметър пробит вертикално или под наклон на дълбочина 15-30 м. Поради този дизайн на верига устройство произвежда по линия зоната на топлообмен на само няколко квадратни метра и не изисква инсталиране на междинния топлообменник и допълнителни разходи върху работата на циркулационната помпа.
Когато се използва като източник на топлина в близост верига резервоар е поставен на дъното. Това изпълнение се счита за идеален не прекалено дълго външна верига "високо" температура на околната среда (температура на водата в резервоара е винаги положителен през зимата), коефициент на високо енергийно превръщане на термопомпата.
Колебливо топлинна стойност на изхода на 1 м от тръбопровода - 30 вата. По този начин, за инсталиране на капацитета на топлинната помпа 10 кВт е необходимо да се дължината на езеро цикъл от 300 м. Към тръбата е пусната на 1 движение. м е настроен за 5 килограма товар.
За топлина от топъл въздух (например, вентилационни капаци), специален модел с въздух термопомпа топлообменник. Топлина от въздуха за отопление и топла вода също могат да бъдат събрани в производствените растенията.
Ако топлината от външния контур и все още не е достатъчно за отопление в екстремни студове, работата на помпата се практикува в тандем с допълнителен топлинен генератор (да речем в такива случаи употребата Bi валентност отопление верига). Ако външната температура падне под (температурата двувалентно) номиналното ниво, работата включва втори топлинен генератор - често малък нагревател.
предимства
Предимствата на термопомпата на първо място трябва да бъдат приписани ефективност: за предаване на топлинната енергия от 1 кВт инсталация отоплителна система е необходимо да се изразходват само 0.2-0.35 кВт на електрическа енергия. В допълнение, термопомпата не изгаря гориво и произвежда никакви вредни емисии в атмосферата. То не изисква специална вентилация на помещенията и е абсолютно безопасно. Всички системи функционират с помощта на електрически вериги и не изискват разходи за поддръжка, в допълнение към цената на електрическата енергия, необходима за работа с оборудването.
Друго предимство на термопомпите е възможността да се премине от режим на отопление през зимата в режим климатик лятото: вместо просто радиатора към външни колектор свързан единици един конвектори.
Термопомпата е надеждна, той управлява работата на оборудването. По време на работа на системата не изисква специална поддръжка, възможни манипулации не изискват специални умения и са описани в инструкциите.
Важна особеност на системата е чисто индивидуален характер на всеки потребител, който е оптимален избор на стабилен източник на енергия с ниско качество, изчисляване на коефициента на преобразуване, както и други откупуване.
Термопомпата е компактен (размерът му модул не надвишава конвенционалния хладилника) и почти безшумен.
Въпреки, че идеята, изразена от лорд Келвин през 1852, стана ясно, след като само четири години за практическото прилагане на термопомпи са получили само в 30-те години на миналия век. В западните страни, отдавна се използват термопомпи - и в дома, и в промишлеността. Днес в Япония, например, се управлява от около 3 милиона единици.
Широкото липсата на осведоменост предотвратява термопомпи население. Потенциалните купувачи се страхуват от относително високата първоначална цена: цената на помпата и инсталирането на системата е $ 300-1200 за 1 кВт на топлинна енергия е необходимо. Но грамотен изчисляване доказва икономическата целесъобразност на използването на тези системи: инвестиции се изплащат според груби изчисления, с течение на 4-9 години, а са термопомпи за 15-20 години преди ремонт.
Свързани статии