Încălzirea aerului pe pompele de căldură
Pompa de căldură este un dispozitiv modern și de înaltă tehnologie pentru încălzire și aer condiționat. Pompa de căldură colectează căldură de pe stradă sau de la sol și o trimite în casă.
Principiul pompei de căldură este destul de simplu. Esența sa este redusă la lucrarea celui mai important detaliu - compresorul. Pompa de căldură comprimă căldura împrăștiată (așa-numita căldură cu potențial scăzut) prin intermediul unui compresor. Astfel, energia termică a apei sau a aerului rece datorită unui volum mai compact are o concentrație mai mare și deci o temperatură.
Luați în considerare un exemplu: un litru de apă cu o temperatură de 1 ° C este de aproximativ 4,192 kJ de căldură. Aceeași energie termică, 4,192 kJ de căldură, are 100 de grame de apă cu o temperatură de 10 ° C.
Aceasta explică eficiența ridicată a pompei de căldură. Dacă pompa de căldură oferă apă fierbinte cu o temperatură de ° C60, aceasta nu înseamnă că aceasta este încălzită pur și simplu cu electricitate cu 50 ° C. Pompa de căldură își cheltuiește energia electrică numai prin compresie și transferul de căldură, iar ea însăși nu este caldă. Astfel, pompele de căldură produc 10 kW de căldură, consumând 2-3 kWh de energie electrică.
Și în practică se pare că aceasta: apa subterană este subterană. Temperatura unei astfel de ape este stabilă ridicată - aproximativ 10 ° C. După ce pompa de căldură își desfășoară activitatea (comprimare), temperatura apei la ieșirea din circuitul de încălzire va fi deja la 60 ° C. Trebuie remarcat că apa însăși nu poate fi comprimată. Mediatorul este comprimat - freon, care este sensibil la temperatură. Acesta va lua cu ușurință căldură din apele subterane prin vaporizator (de la circa 10 ° C prin buclă freon va fi selectată la aproximativ 4 ° C) și, de asemenea, dă căldura recepționată circuitului de încălzire prin condensator.
Prin urmare, principiul pompei de căldură este ciclul Carnot invers, iar când pompa de căldură lucrează la aer condiționat - ciclul Carnot în sine.
De ce constă pompa de căldură și cum funcționează?
În plus, circuitul intern al pompei de căldură are:
Termostatul care controlează dispozitivul;
Agentul frigorific care circulă în sistemul de gaze cu anumite proprietăți și caracteristici fizice.
Agentul frigorific aflat sub presiune înaltă prin deschiderea capilară intră în vaporizator, unde procesul de evaporare se produce datorită unei scăderi puternice a presiunii. În acest caz, agentul frigorific ia căldură departe de pereții interiori ai vaporizatorului, iar evaporatorul, la rândul său, îndepărtează căldura de la pământ sau de la circuitul de apă, prin aceasta răcind permanent. Compresorul absoarbe agentul frigorific din evaporator, îl comprimă, datorită căruia temperatura lichidului de răcire se ridică brusc și se împinge în condensator. În plus, în condensator, agentul frigorific, încălzit ca rezultat al compresiei, dă căldură (o temperatură de ordinul a 85-125 grade Celsius) la circuitul de încălzire și intră într-o stare lichidă. Procesul se repetă tot timpul. Când temperatura din casă atinge nivelul necesar, circuitul electric este întrerupt de termostat și pompa de căldură nu mai funcționează. Atunci când temperatura din circuitul de încălzire scade, termostatul repornește pompa de căldură. Astfel, lichidul de răcire din pompa de căldură completează ciclul invers Carnot.
După cum vedem, pompele de căldură pompează energia termică difuză a pământului, a apei sau chiar a aerului în căldură cu potențial relativ ridicat pentru încălzirea obiectului. Aproximativ 75% din energia de încălzire poate fi colectată gratuit de la natură: sol, apă, aer și doar 25% din energie trebuie consumată pentru a opera pompa de căldură în sine. Cu alte cuvinte, proprietarii pompei de căldură economisesc
Pompele de căldură nu pot încălzi numai clădirile, ci oferă și apă caldă, precum și aer condiționat. Dar, astfel, în pompele de căldură ar trebui să existe o supapă reversibilă, care să permită funcționarea pompei de căldură în modul invers.
Avantajele pompelor de căldură
Economie. Pompa de căldură utilizează energia electrică mult mai eficient decât orice cazan care arde combustibil. Coeficientul de eficiență al pompelor de căldură este mult mai mare decât unul. Pompele de căldură sunt comparate între ele în funcție de valoarea convenită - factorul de conversie a căldurii (CPT), de asemenea se numește acest concept
Ubicuitatea aplicării. Există o mulțime de căldură împrăștiată pe planeta noastră. Pământul și aerul sunt peste tot și majoritatea oamenilor nu au probleme cu apa. Ele reprezintă energia termică primită de la soare. Pompele de căldură, indiferent de condițiile meteorologice, scade presiunea în conducta de gaz, vor colecta această căldură pentru dvs. Tot ceea ce este necesar pentru aceasta este energia electrică. Dar dacă nu este, nu este o problemă - unele modele de pompe de căldură pot folosi diesel sau benzină pentru munca lor;
Compatibilitate ecologică. Pompa de căldură nu numai că economisește bani, dar protejează și proprietarii casei și a copiilor lor. Dispozitivul nu arde combustibil, înseamnă că nu se formează oxizi nocivi cum ar fi CO, CO2, NOx, SO2. PbO2. Prin urmare, nu există urme de sulfuri, azotați, acizi fosforici și compuși de benzen în jurul casei pe sol. Și pentru planeta noastră, utilizarea pompelor de căldură este, fără îndoială, bună. Până la urmă, CHP reduce consumul de gaze sau cărbune pentru a produce energie electrică. Clooanele utilizate în pompele de căldură nu conțin clorocarburi și sunt protejate împotriva ozonului;
Versatilitate. Pompele de căldură echipate cu o supapă reversibilă funcționează atât pentru încălzire, cât și pentru răcire. Pompa de căldură poate lua căldură din aer la domiciliu, răcind-o. În timpul verii, excesul de căldură poate fi utilizat pentru încălzirea apei menajere sau a bazinului;
Securitate. Pompele de căldură «Goodman» sunt explozive și rezistente la foc
Trebuie remarcat faptul că toate pompele de căldură au un număr de caracteristici care sunt tipice pentru toate tipurile:
- În primul rând, pompele de căldură se justifică numai în clădiri bine construite, cu pierderi de căldură care nu depășesc 100 W / m². Cu cât casa este mai caldă, cu atât este mai mare beneficiul. Acest principiu se aplică tuturor tipurilor de încălzire;
- În al doilea rând, mai mici diferența de temperatură a agentului de răcire în circuitul pompei de căldură și circuitul de încălzire, mai coeficientul termic de transformare (CPT). De aceea, avantajos să se încălzească camera cu sistemele de încălzire de temperatură joasă: sistemul „pardoseală caldă“ încălzire sau de aer, în aceste cazuri, agentul de răcire a cerințelor medicale și a codurilor de construcție nu trebuie să fie mai mare de 35 ° C.