Склад теплового насосу

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»

«Принцип дії та застосування теплових помп у якості нетрадиційних джерел енергії»

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до дисципліни «Фізичні основи енерго та ресурсоощадності»

для студентів спеціальності 6.040204 «Прикладна фізика»

Затверджено на засіданні кафедри

прикладної фізики і наноматеріалознавства.

Протокол №__/__ від __.03. 2015

Львів 2015

«Принцип дії та застосування теплових помп у якості нетрадиційних джерел енергії»: методичні вказівки до дисципліни ««Фізичні основи енерго та ресурсоощадності» для студентів спеціальності 6.040204 «Прикладна фізика»/ Укл.:З.О. Когут, – Львів: Видавництво Національного університету «Львівської політехніка», 2015. – 8 с.

Висвітлено основні положення у трансфері теплової енергії тепловими помпами. Розглянуто типи, властивості, технічні параметри роботи теплових помп у якості теплових генеруючи пристроїв.

Укладач: Когут З.О., канд. фіз.-мат. наук, ст. викладач каф. ПФН

Відповідальний за випуск: Григорчак І.І., д-р техн. наук, проф.

Рецензенти: Венгрин Б.Я., асист. каф. ПФН,

Бордун І.М., канд. фіз.-мат. наук, доц.

Теплови́й насо́с (помпа) (англ. heat pump) — прилад, який переносить розсіяну теплову енергію в опалювальний контур. Принцип роботи теплового насоса заснований на зворотному циклі Карно.

Склад теплового насосу

Внутрішній контур теплових насосів складається з таких компонентів:

• Конденсатор;
• Капіляр;
• Випарник;
• Компресор, що працює від електричної мережі;
• Терморегулятор, який управляє обладнанням;
• Холодоагент.

Принцип роботи

Принцип дії теплової помпи полягає у роботі на зворотньому циклі Карно. Тепловий насос використовує тепло, розсіяне в довкіллі – в землі, воді або повітрі. Тепловий насос дозволяє отримати 3-5 кВт тепловій енергії, витративши всього 1 кВт електроенергії на роботу компресора. Таким чином, ви отримуєте 2-4 кВт тепла безкоштовно з довкілля

Холодоагент під високим тиском через капілярний отвір попадає у випарник, де за рахунок різкого зменшення тиску відбувається процес випару. При цьому холодоагент відбирає тепло у внутрішніх стінок випарника, а випарник у свою чергу віднімає тепло в земляного або водяного контуру, за рахунок чого він постійно прохолоджується. Компресор вбирає холодоагент із випарника, стискає його, за рахунок чого температура холодоагенту різко підвищується й виштовхує в конденсатор. Крім цього, у конденсаторі, нагрітий у результаті стиску холодоагент віддає тепло (температура порядку 85-125 градусів Цельсія) опалювальному контуру й переходить у рідкий стан. Процес повторюється постійно. Коли температура в будинку досягає необхідного рівня, електричне коло розривається терморегулятором і тепловий насос перестає працювати. Коли температура в опалювальному контурі падає, терморегулятор знову запускає тепловий насос. У такий спосіб холодоагент у тепловому насосі робить зворотний цикл Карно.

Як ми бачимо, теплові насоси перекачують розсіяну теплову енергію землі, води або навіть повітря у відносно високопотенційне тепло для опалення об'єкта. Приблизно 75% опалювальної енергії можна зібрати безкоштовно із природи: ґрунту, води, повітря й тільки 25% енергії необхідно затратити для роботи самого теплового насоса. Інакше кажучи, власник теплових насосів заощаджують 3/4 коштів, які він би регулярно витрачав на дизпаливо, газ або електроенергію для традиційного опалення. Попросту кажучи, тепловий насос за допомогою теплообмінників збирає теплову енергію із землі (води, повітря) і «переносить» її в приміщення.

Теплові насоси здатні не тільки опалювати приміщення, але й забезпечувати гаряче водопостачання, а також здійснювати кондиціювання повітря. Але при цьому в теплових насосах повинен бути реверсивний клапан, саме він дозволяє тепловому насосу працювати у зворотному режимі.

Дата добавления: 2015-10-16