Презентация на тему "Тепловые насосы"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Тепловые насосы

  Лекция на тему:

• 
  Слайд 2

  Определенние теплового насоса

  Это компактные экономичные и экологически чистые системы отопления, позволяющие получать тепло для горячего водоснабжения и отопления за счет использования тепла низкопотенциального источника путем переноса его к теплоносителю с более высокой температурой.

• 
  Слайд 3
  

  В качестве естественных источников низкопотенциального тепла могут быть использованы: тепло земли (тепло грунта); подземные воды (грунтовые, артезианские, термальные); наружный воздух.

• 
  Слайд 4
  

  В качестве искусственных источников низкопотенциального тепла могут выступать: удаляемый вентиляционный воздух; канализационные стоки (сточные воды); промышленные сбросы; тепло технологических процессов; бытовые тепловыделения.

• 
  Слайд 5

  Принцип действия теплового насоса

• 
  Слайд 6

  Стандартные объекты обогрева:

  Бассейны Дачи, коттеджи Квартиры Гостиницы, рестораны Коттеджные городки Офисно-торговые центры Производственные помещения.

• 
  Слайд 7

  классификации тепловых насосов

  Существуют разные варианты классификации тепловых насосов. По их оперативным функциям насосы делятся на две основные категории: Тепловые насосы только для отопления и/или горячего водоснабжения, применяемые для обеспечения комфортной температуры в помещении и/или приготовления горячей санитарной воды Интегрированные системы на основе тепловых насосов, обеспечивающие отопление помещений, охлаждение, приготовление горячей санитарной воды и иногда утилизацию отводимого воздуха. Подогрев воды может осуществляться либо отбором тепла перегрева подаваемого газа с компрессора, либо комбинацией отбора тепла перегрева и использования регенерированного тепла конденсатора

• 
  Слайд 8

  Отбор тепла от воздуха

  Эффективность и выбор определённого источника тепловой энергии сильно зависит от климатических условий, особенно, если источником отбора тепла является атмосферный воздух. По сути этот тип более известен в виде кондиционера. В жарких странах таких устройств десятки миллионов. Для северных стран наиболее актуален именно обогрев зимой. Системы "воздух-воздух" используются и зимой при температурах до минус 25 градусов. Но их эффективность резко падает. При более сильных морозах нужно дополнительное отопление.

• 
  Слайд 9

  Отбор тепла от горной породы

  Скальная порода требует бурения скважины на достаточную глубину (100 -200 метров) или нескольких таких скважин. В скважину опускается U-образный груз с двумя пластиковыми трубками,составляющими контур. Трубки заполняются антифризом. По экологическим соображениям это 30% раствор этилового спирта. Скважина заполняется грунтовыми водами естественным путём, и вода проводит тепло от камня к теплоносителю. При недостаточной длине скважины или попытке получить от грунта сверхрасчётную мощность, эта вода и даже антифриз могут замёрзнуть что и ограничивает максимальную тепловую мощность таких систем. Именно температура возвращаемого антифриза и служит одним из показателей для схемы автоматики. Ориентировочно на 1 погонный метр скважины приходится в год 50-60 Вт тепловой энергии. В скандинавских странах со скальным грунтом гранит выполняет роль массивного радиатора, рассеивающего тепло летом/днём и получающего его обратно зимой/ночью. Также тепло постоянно приходит из недр Земли и от грунтовых вод.

• 
  Слайд 10

  Отбор тепла от грунта

  Самые эффективные но и самые дорогие схемы предусматривают отбор тепла от грунта, чья температура не меняется в течении года уже на глубине нескольких метров, что делает установку практически независимой от погоды. По данным 2006 года в Швеции полмиллиона установок, в Финляндии 50 000, в Норвегии устанавливалось в год 70 000. При использовании в качестве источника тепла энергии грунта трубопровод, в котором циркулирует антифриз, зарывают в землю на 30-50 см ниже уровня промерзания грунта в данном регионе. На практике 0,7 - 1,2 метра.

• 
  Слайд 11

  Отбор тепла от водоёма

  При использовании в качестве источника тепла близлежащего водоёма контур укладывается на дно. Глубина не менее 2 метров. Коэффициент преобразования энергии тепловым насосом такой же как при отборе тепла от грунта. Ориентировочное значение тепловой мощности на 1 м трубопровода — 30 Вт. Таким образом, для установки теплового насоса производительностью 10 кВт необходимо уложить в озеро контур длиной 300 м. Чтобы трубопровод не всплывал, на 1 пог. м устанавливается около 5 кг груза. Промышленные образцы: 70 - 80 кВт*ч/м в год.

• 
  Слайд 12

  Тепловой насос состоит из

  Теплообменник передачи тепла земли внутреннему контуру Компрессор Теплообменник передачи тепла внутреннего контура системе отопления Дроссельное устройство для понижения давления Рассольный контур и земляной зонд Контур отопления и ГВС Теплообменник передачи тепла Компрессор

• 
  Слайд 13

  Преимущества. Основные достоинства тепловых насосов:

  1) Экономичность. Тепловой насос использует введенную в него энергию на голову эффективнее любых котлов, сжигающих топливо. 2) Повсеместность применения. Источник рассеянного тепла можно обнаружить в любом уголке планеты. 3) Экологичность. Тепловой насос не только сэкономит деньги, но и сбережет здоровье обитателям дома и их наследникам. 4)Универсальность. Тепловые насосы обладают свойством обратимости . Он "умеет" отбирать тепло из воздуха дома, охлаждая его. Летом избыточную энергию иногда отводят на подогрев бассейна. 5) Безопасность. Эти агрегаты практически взрыво- и пожаробезопасны. Нет топлива, нет открытого огня, опасных газов или смесей.

• 
  Слайд 14

  Ограничения применимости тепловых насосов

  Основным недостатком теплового насоса является обратная зависимость его эффективности от разницы температур между источником теплоты и потребителем. Это накладывает определенные ограничения на использование систем типа «воздух — вода». Реальные значения эффективности современных тепловых насосов составляют порядка СОР=2.0 при температуре источника −20 °C, и порядка СОР=4.0 при температуре источника +7 °C. Это приводит к тому, что для обеспечения заданного температурного режима потребителя при низких температурах воздуха необходимо использовать оборудование со значительной избыточной мощностью, что сопряжено с нерациональным использованием капиталовложений (впрочем, это касается и любых других источников тепловой энергии).