ЭКОТОК Альтернативная энергетика ветряки солнечные батареи тепловые насосы электромобили биотопливо энергосбережение  спецтехника автомобили строительство выставки eco technology
 
 

Ещё немного о геотермальных тепловых насосах - принципы работы.

 

 

 

 

 

  Большая часть народонаселения СНГ пока не знакома с понятием “тепловой насос”, но непрерывно употребляют термонасосы в обыденных холодильниках и кондиционерах. Холодильники и кондиционирующие установки стали настолько надежными, комфортными и обыкновенными, что мы прекратили обращать внимание на их работу. Таким же обыкновенным, как для нас кондиционеры, для, к примеру швейцарцев, является отопление построек геотермальными тепловыми насосами. Геотермальный тепловой насос по принципу работы схож c обыденным кондиционером реверсивного типа (они способны отапливать и остужать), но имеет расширенные функции и, в отличие от кондиционирующих установок, адаптирован для работы при всех погодных условиях и минусовых температурах. Основная проблема кондиционеров - убавление производительности и остановка их при минусовых температурах (когда отопление более важно) - решена в геотермальных тепловых насосах.

Термонасосы не являются какими-то удивительными устройствами, существование которых осмысливают лишь торговцы и установщики тепловых насосов. Тепловой насос нужно воспринимать как любое другое отопительное устройство, которое употребляется для производства тепла и в отношении которого действуют все законы сохранения энергии. Теплотехнические расчёты у всех способов получения тепла однообразные. Термодинамика действует как при дровяном печном отоплении, так и при управляемой через Интернет геотермальной теплонасосной установке.

Технические подробности тепловых насосов

Принцип работы теплового насоса отображен в цикле Карно, опубликованном в его диссертации, и изучается в школьном курсе физики. Практическую теплонасосную систему предложил лорд Кельвин в 1852 году под названием "умножитель тепла".


Геотермальные тепловые насосы: принцип работы.

В соотвествии с изображенным принципом работы, тепловой насос берет тепловую энергию, перекачивает ее, и передает в иное место. К примеру, в обыкновенном холодильнике тепло отбирается морозильной камерой из холодильника и выбрасывается в кухню, при этом задняя стена холодильника становится горячей.

В реверсивных кондиционерах, работающих на отопление, расположенный снаружи строения блок забирает тепло из воздуха и дает внутреннему блоку в здание. Но, при температурах около плюс 5 градусов, внешний блок установки начинает покрыватся инеем и льдом из конденсата воздуха, что убавляет эффективность теплопередачи. Для удаления льда кондиционер начинает временами отапливать внешний блок электричеством, при этом мощность отопления падает, расход электроэнергии возрастает. При последующем понижении температуры в итоге эффективность отопления на таких установках становится равной нулю, отопление прекращается.

При отоплении геотермальными теплонасосами, внешний блок вкапывается в землю либо погружается в озеро рядом со зданием. При этом, независимо от температуры воздуха во дворе, наружный блок остается вольным от льда, эффективность теплопередачи остается высочайшей.


Геотермальные тепловые насосы: принцип работы.

Принцип отопления геотермальными тепловыми насосами основан на сборе тепла из земли либо воды, и передаче собранного тепла отоплению строения. Для сбора тепла незамерзающая жидкость течет по трубе, расположенной в почве либо водоеме, к тепловому насосу. Тепловой насос, сходственно холодильнику, отбирает около 8 °С у незамерзающей воды, при этом жидкость охлаждается. Жидкость опять течет по трубе, восстанавливает свою температуру и поступает к тепловому насосу. Отобранные тепловым насосом градусы передаются системе отопления и/или на обогрев горячей воды.

Тепловая энергия есть у хоть какого предмета с температурой выше минус 273 градуса Цельсия - так называемый "абсолютный ноль". То есть тепловой насос может отобрать тепло у хоть какого предмета - земли, водоема, льда, подземной горы, плывуна и т.д.

Обмен теплом с окружающей средой геотермальные термонасосы исполняют таковыми главными методами:

- насос с открытым циклом - из подземного потока забирается подземная вода, подается в размещенный внутри строения тепловой насос, вода отдает/забирает тепло у теплового насоса, и возвращается в подземный поток на некотором расстоянии от места забора. Плюсом такового метода является возможность сразу получить воду для водоснабжения дома. Открытые системы являются чрезвычайно действенными, так как температура подземной воды является условно высочайшей и ежегодно стабильной. Внедрение воды из скважины не наносит убытка грунтовым водам, не изменяет уровень грунтовых вод в аквагоризонте, так как открытую систему можно воспринимать как соединённые сосуды, где вода, забираемая из 1-го колодца, направляется обратно под землю через 2-ой колодец, не изменяя общий уровень воды. Корректно, в согласовании с нормативами сооружённые скважины обеспечивают безопасную для окружающей природы стабильную работу системы отопления.

Геотермальные тепловые насосы: принцип работы.

- насос с закрытым циклом и водоразмещенным теплообменником - особая жидкость (тепловой носитель) прокачивается по коллекторам (трубкам), находящимся в водоеме, и отдает/забирает тепло у воды. Строения целенаправлено отапливать тепловой энергией открытого водоёма в том случае, ежели здание находится от водоёма ближе 100 метров, и глубина водоёма, а также береговая линия подходят условиям, требуемым для прокладки коллектора. Плюсом такового метода является его условная дешевизна.

Геотермальные тепловые насосы: принцип работы.

- насос с закрытым циклом и горизонтальным теплообменником, расположенным в земле - трубки (коллекторы), в которых прокачивается тепловой носитель, расположены горизонтально на глубине не менее метра от поверхности земли. Главной угрозой является неосторожность при проведении землекопных работ в зоне нахождения почвенного коллектора. Для современно жилого дома с отапливаемой площадью в 200 м2 под основание коллектора требуется около 500 м2 поверхности грунта. При прокладке коллектора поблизости деревьев трубу коллектора не нужно укладывать ближе, чем 1,5 м. от кроны. Верно выбранный по размерам и верно уложенный почвенный коллектор не влияет плохо ни на рост растений, ни на экологические условия.

Геотермальные тепловые насосы: принцип работы.

- насос с закрытым циклом и вертикальным теплообменником - трубки, в которых прокачивается тепловой носитель, расположены вертикально в земле и уходят в глубину земли до 200 метров. Как известно, на глубине 15-20 метров от поверхности, земля имеет стабильную температуру 10-12 градусов Цельсия независимо от поры года. С увеличением глубины температура земли увеличивается. Этот метод обеспечивает самую высшую эффективность работы теплонасоса, малый расход электроэнергии и доступное тепло - на 1 кВт электроэнергии получают до 5 кВт тепловой энергии, но этот метод просит немалых начальных финансовложений.

Геотермальные тепловые насосы: принцип работы.

Термонасосы, которые забирают/отдают тепло из земли либо воды, в Европейских странах традиционно именуют "геотермальные термо насосы", либо по-английски «geothermal heat pumps» - «GHP».

 

Тепловой насос, альтернативная энергия, отопление, энергосбережение

alternativenergy.ru

 

 
 
Добавление комментариев временно отключено!