Pompy ciepła do ogrzewania i zaopatrzenia w ciepłą wodę. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Pompy ciepła do ogrzewania i zaopatrzenia w ciepłą wodę. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Alternatywne źródła energii

Komentarze do artykułu

Pompa ciepła jest maszyną, która umożliwia przeniesienie się z mniej nagrzanego ciała (środowiska) do cieplejszego, dzięki wydatkowi energii mechanicznej. Procesy zachodzące w pompach ciepła są odwrotnością procesów zachodzących w czynniku roboczym w aparacie chłodniczym. Ograniczającym cyklem teoretycznym pompy ciepła jest odwrotny cykl Carnota.

Pompy ciepła są nietradycyjnymi odnawialnymi, przyjaznymi dla środowiska, ekonomicznymi źródłami energii i są przeznaczone do wytwarzania energii cieplnej wykorzystywanej do ogrzewania i zaopatrzenia w ciepłą wodę różnych obiektów. Podczas swojej pracy pompy ciepła wykorzystują energię słoneczną zgromadzoną przez ziemię (wody gruntowe), jak również energię geotermalną. Ponadto pompy ciepła mogą być wykorzystane do wykorzystania energii cieplnej ścieków z miast, obiektów przemysłowych i oczyszczalni. Wysoki współczynnik konwersji energii (η>3.0) otwiera szerokie perspektywy wykorzystania tych ustawień.

Według prognoz Światowej Rady Energetycznej (WEC), z których wynika, że do 2020 r. 75 proc. zaopatrzenia w ciepło publiczne w krajach rozwiniętych będzie zapewniane przez pompy ciepła. Prognozę tę uzasadnia praktyczna organizacja zaopatrzenia w ciepło w wielu krajach: np. ciepłownictwo publiczne w Szwecji wynosi około 50 proc., aw USA blisko 37 proc.

Rosja pozostaje daleko w tyle w rozwoju technologii pomp ciepła, a teraz konieczne jest podjęcie wielkich wysiłków w tej dziedzinie. Produkcja ciepła z wykorzystaniem HP jest bardziej opłacalna w Rosji niż we wszystkich krajach rozwiniętych, przede wszystkim ze względu na trudne warunki klimatyczne.

Z technicznego punktu widzenia pompa ciepła („kocioł freonowy”) jest instalacją, która przekazuje ciepło z niskotemperaturowego źródła ciepła do odbiornika o wysokiej temperaturze (systemu grzewczego) za pośrednictwem pośrednika.

Każda jednostka chłodnicza działa zgodnie z tym samym procesem. Źródłem ciepła będzie każde ciepło wydzielane w przyrodzie lub ciepło technogeniczne.

W pierwszym przypadku z reguły są to wody gruntowe, źródła termalne lub zbiorniki niezamarzające, w drugim - ciepło z chłodni kominowej, emisje wentylacyjne, zrzuty przemysłowe, oczyszczalnie itp. o temperaturze od +5 do +40°C, którego nie można bezpośrednio wykorzystać do ogrzewania i ciepłej wody użytkowej.

Wydajność HP zależy od temperatury źródła i jest znacznie wyższa niż dowolnego typu kotła, a tym bardziej grzejników elektrycznych. W zależności od temperatury źródło o mocy 1 kW pobieranej energii elektrycznej KM pozwala na oddanie do systemu grzewczego od 3 do 7 kW mocy cieplnej, natomiast brakujące 2-6 kW są „pobierane” ze źródła. Okres zwrotu HP, w zależności od temperatury źródła i konfiguracji instalacji, może wynosić od kilku miesięcy do dwóch lat. WC nie wytwarzają emisji do atmosfery, dzięki czemu są instalacjami przyjaznymi dla środowiska w porównaniu do kotłów.

Obecnie produkcja i wdrażanie HP w Rosji koncentruje się głównie w dwóch spółkach akcyjnych, obu zlokalizowanych w Nowosybirsku. Są to CJSC Energia, która produkuje pompy ciepła sprężania pary o mocy od 10 kW do 9 MW, zarówno elektryczne, jak i napędzane silnikami spalinowymi i wykorzystuje ciepło spalin w pompach ciepła, oraz CJSC Teplosib, która rozwija absorpcyjne pompy ciepła bromku litu o jednostkowej mocy cieplnej moc 25 kW lub więcej do 5-10 MW.

Do wytwarzania ciepła i energii przeznaczone są pompy ciepła produkcji CJSC „Istochnik”, sprężarkowe, jednostopniowe, zautomatyzowane, z regulowaną mocą grzewczą (ryc. 8.1).

Pompy ciepła do ogrzewania i zaopatrzenia w ciepłą wodę
Rys.8.1. Schemat pompy ciepła

Zasada działania oparty na przemianie (transferze) ciepła z niskotemperaturowych środowiskowych źródeł ciepła do wysokotemperaturowego odbiorcy ciepła w wyniku przemian fazowych substancji roboczych (przyjazne ozonowi freony K 22, K 134, K 142.)

Powołanie

Stosowane są pompy ciepła:

do autonomicznego zaopatrzenia w ciepło i ciepłą wodę, a także klimatyzacji i chłodzenia obiektów przemysłowych i cywilnych;
do suszenia drewna i zbóż;
do podgrzewania wody w basenach i hodowlach ryb;
do chłodzenia i utrzymywania stałej temperatury wody obiegów technologicznych, co pozwoli na wymianę zanieczyszczających chłodnie kominowe.

Charakterystyka

Główne cechy techniczne:

Moc grzewcza: 3 - 10 000 kW;
Średnie godzinowe zużycie energii elektrycznej: 0,86 - 2 kWh.

WC jest wyjątkowo energooszczędną instalacją, oszczędza 268 kg węgla, 84 kg oleju opałowego, 58 mXNUMX. m gazu na każdy wyprodukowany Gcal ciepła.

Pompy ciepła działają w pełni automatycznie. Okres zwrotu nakładów inwestycyjnych w porównaniu do kotłów elektrycznych wynosi 1 rok, węglowych 1 rok, olejowych 2-3 lata. W tabeli 8.1 przedstawiono charakterystyki pomp ciepła.

Tabela 8.1. Cena i charakterystyka pomp ciepła

(kliknij, aby powiększyć)

Pobór mocy z sieci oraz moc grzewczą podane są dla temperatur:

źródło ciepła - +8°C;
zaopatrzenie w ciepło - (58-43)°C.

Gdy temperatura źródła ciepła wzrośnie powyżej 80C, cena kW mocy wyjściowej maleje.

System pozwala na jednoczesne wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła.

Żywotność HP przed remontem:

45000 XNUMX godzin dla HP ze sprężarką tłokową;
60000 XNUMX godzin dla HP ze sprężarką śrubową.

Autor: Magomedov A.M.

Zobacz inne artykuły Sekcja Alternatywne źródła energii.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Szybki Internet między Ziemią a Księżycem 23.03.2022

Startup firma Aquarian Spac otrzymała fundusze zalążkowe na wdrożenie szybkiej sieci komunikacyjnej na Księżycu.

Nad orbitą ziemską obecna komunikacja opiera się na technologii z lat 1960., co sprawia, że pobieranie danych księżycowych i kosmicznych jest niezwykle powolnym procesem. Co więcej, brak szybkiej komunikacji stworzy poważną przeszkodę dla operacji księżycowych i przyszłej eksploracji Marsa.

Eksperci mają nadzieję, że system Solnet pomoże poprawić komunikację na orbicie okołoziemskiej, co według Johna Rotondo, CTO startupu, nie wystarcza do obsłużenia rosnącej liczby proponowanych misji na Księżyc. Planuje się, że dane będą przesyłane z prędkością 100 megabitów na sekundę. Solnet chce wystartować w 2024 roku.

Rotondo dodał też, że aby zapewnić stałe pokrycie bieguna południowego, firma zamierza zainstalować drugiego satelitę w 2025 roku, ale nie zawarła jeszcze umowy na wystrzelenie żadnego z nich.

Aquarian Space prowadzi obecnie przeglądy techniczne z kilkoma komercyjnymi dostawcami misji NASA CLPS, innymi komercyjnymi badaczami Księżyca w USA oraz międzynarodowymi misjami księżycowymi, aby zapewnić nieprzerwane usługi transmisji danych i komunikacji do 2024 roku. Klienci ze swojej strony nie muszą zmieniać ani ulepszać technologii, aby zintegrować się z siecią Aquarian, dzięki czemu jest to bardzo proste i niedrogie rozwiązanie.

"Do 2030 r. będziemy mieć około 200 osób tworzących wielomiliardową gospodarkę księżycową. Ale nie stanie się to bez niezawodnego połączenia między Ziemią a Księżycem. Solnet został zaprojektowany, aby rozwiązać tę sytuację" - podsumował Tim Draper, założyciel i zarządzający partner Draper Associates.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Twarde światło dla komputerów kwantowych

▪ Rodzina urządzeń tyrystorowych THYZORB

▪ Opracowano przejrzysty i cichy węgorz robotyczny

▪ System nawigacji dla strażaków

▪ Monitor do gier MSI G322CQP wklęsły WQHD

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Twoje historie. Wybór artykułu

▪ papierowe modele samolotów. Wskazówki dla modelarza

▪ artykuł Jak dowódca drugiej misji księżycowej żartował z Neila Armstronga? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Płukanie żołądka. Opieka zdrowotna

▪ artykuł Zasilacz samochodowy do laptopa na timerze KR1006VI1. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Stacja radiowa na 5650-5670 MHz. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn