ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ

Тепловым насосом (рис. 12.4) называется любая холодильная машина (воздушная, паровая компрессионная, абсорбционная, термоэлектрическая и т. д.), осуществляющая передачу тепло­ты нагреваемой системе за счет использования источников теп­лоты с низкой температурой (воздух, вода естественных и ис­кусственных водоемов, грунт).

Вода из водоема / насосом 2 подается в испаритель 3. Испа­рение холодильного агента, проходящего через испаритель, осу­ществляется за счет низкопотенциальной теплоты, получаемой от холодной воды, поступающей из водоема. Хладагент посту­пает из испарителя в компрессор 4, далее — в конденсатор 6, где отдает часть своей теплоты воде системы отопления 5. Хладагент, проходя через вентиль 7, дросселируется, давление, и температура хладагента снижаются, затем он вновь поступает в испаритель 5, и цикл замыкается. Из рас­смотренной схемы следует, что в цикле теплового насоса тепло­та как бы «перекачивается» из холодного источника в горячий.

1. Основной характеристикой теплового насоса является так на­зываемый отопительный коэффициент, равный отношению теп­лоты, сообщенной в обратном термодинамическом цикле нагре­ваемой системе, к работе, затраченной в этом цикле,

E_от= q1\ L _ц,

Количество теплоты, переданной, нагреваемой системе, всегда больше работы цикла q1 > L _ц, следовательно, отопительный коэф­фициент E_от >1. Для обратимых циклов теп­лового насоса отопительный коэффициент значительно больше единицы.

При температуре в испарителе Т₂ = 278,15 К и температуре рабочего тела в отопительной системе Т1 = 313,15 К отопительный коэффициент теплового насоса, осуществляющего цикл Карно, составит

E_от = 8,95

Это значит, что в предельном случае с помощью теплового насоса при указанных температурах в отапливаемое помещение может быть передана теплота, примерно в 9 раз превышающая работу, затрачиваемую з этом цикле. В реальных тепловых на­сосах вследствие необратимых потерь, связанных с передачей теплоты от источника низкой температуры к рабочему телу и от рабочего тела к нагреваемому помещению при конечных раз­ностях температур, необратимых потерь в компрессоре и других значение отопительного коэффициента существенно меньше, чем в цикле Карно. В реальных тепловых насосах

E_от = 3~5.

Тепловые насосы могут использоваться для теплоснабжения, холодоснабжения, а также для совместного получения тепла и холода. Например, указанные режимы могут быть осуществле­ны в изготовляемом серийно тепловом насосе НТ-80, рабочим телом которого является фреон-12. В режиме теплоснабжения насос обеспечивает получение горячей воды с температурой 45—58 °С. В качестве источника теплоты с низкой температурой используется вода, отбираемая из артезианских или термальных скважин, В режиме холодоснабжения получают холод с темпе­ратурой до —25°С.

Поиск по сайту: