Как работи термопомпата?

Термопомпа Дайкин Алтерма високотемпературна Тюлипс (Юли 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Фигура 1: Типична помпа за топлинна помпа.

Термопомпата прехвърля топлината между разпределителната система за отопление / охлаждане и заземяването. Това е основният градивен елемент на системата GSHP. Най-често срещаният тип термопомпа, използван при системите GSHP, е модулът "вода-въздух" с размери от 3, 5 kW до 35 kW охлаждащ капацитет. Обозначението "вода-въздух" показва, че течността, която пренася топлината към и от земята, е вода или смес от вода и антифриз и че системата за разпределение на топлината в сградата разчита на топъл или студен въздух.

Термопомпата може да бъде удължен обхват, който позволява по-ниски температури в режим на отопление и по-високи температури в режим на охлаждане.

Всички компоненти на този тип термопомпи са в едно заграждение: компресорът, топлообменникът за свързване към хладилен агент, управляващите устройства и система за разпределение на въздуха, която съдържа въздухопровода, вентилатора на въздуховодите, филтъра, отоплението на охлаждащата течност топлообменник и система за отстраняване на кондензат за климатизация. Типично пакетирано термопомпено устройство е илюстрирано на Фигура 1 .

За жилищни приложения и малки търговски системи ще е достатъчна единична единица термопомпа. За по-големи търговски, институционални или промишлени системи, многобройни термопомпени агрегати обикновено се използват в разпределена мрежа, свързана към общ флуид на флуида.

Топлинната помпа работи в същия цикъл като хладилника . Термопомпата използва компресия и разширение на хладилен агент за задвижване на топлинните потоци между вътрешността на сградата и заземяването. Според Втория закон за термодинамиката топлината ще тече само от по-гореща до по-студена материя, но термопомпата ще изтече топлина от земята, да рече, 5ºC и да я използва за затопляне на сграда до 21ºC. В определени периоди от годината температурата на земята ще бъде такава, че така или иначе топлината ще тече в желаната посока. Термопомпата все пак може да се нуждае от работа, за да се гарантира, че скоростта на топлинния поток е достатъчна.

Тази скорост е свързана с температурната разлика между термопомпата и заземителната връзка: по време на охлаждането, колкото по-висока е температурата на сградата, толкова по-добра би била скоростта на трансфера със земята.

В режим на отопление термопомпата работи както следва: топлината от земната връзка пристига на топлообменник за свързване към хладилен агент, наречен изпарител ( виж фигура 2 ). От другата страна на топлообменника е студен хладилен агент в предимно течно състояние. Охлаждащият агент е по-студен от температурата на топлоносителя от заземяването, така че топлината се влива в хладилния агент. Тази топлина причинява изпаряване на течния хладилен агент; температурата му не се увеличава много. Това газово, нискотемпературно и нискотемпературно охлаждащо вещество преминава в електрически задвижван компресор. Това повишава налягането на хладилния агент и вследствие на това температурата му.

Високотемпературният и газовият поток с високо налягане на компресора се подава в втори топлообменник, наречен кондензатор. Във термопомпите вода-въздух, вентилатор издухва въздух, който се загрява през тази "въздушна серпентина". Във термопомпите вода-вода водата, която ще отоплява сградата, протича през кондензатора. Тъй като хладилният агент е по-горещ от въздуха или водата, той прехвърля топлина към него. Тъй като губи топлината, температурата на хладилния агент спада до известна степен и кондензира.

Този високотемпературен течен хладилен агент след това преминава през разширителен вентил. Вентилът намалява налягането на хладилния агент и вследствие на това температурата му спада значително. Сега тази нискотемпературна течност преминава към изпарителя и цикълът започва отново. По този начин топлината от водата или друг топлоносител в земната връзка се прехвърля във въздуха или водата в сградата: оттук и името "топлинна помпа за вода" или "термопомпа" вода-вода " ".

Една значима разлика между топлинна помпа на земята и хладилник е, че топлинната помпа на земята е предназначена да работи в двете посоки. При режим на охлаждане топлообменникът за свързване към хладилен агент става кондензатор, а топлообменникът на охлаждащата течност става изпарител. Това се постига чрез обратния вентил вътре в термопомпата.

Отделен нагревател, както е показано на фигура 2, осигурява битова гореща вода, когато компресорът работи. Отоплителният уред е малък допълнителен топлообменник на изхода на компресора. Той прехвърля излишната топлина от сгъстения газ към водата, която циркулира в резервоара за гореща вода.

По време на охлаждащия сезон, когато климатизацията работи често, един отоплител може да осигури цялата гореща вода, необходима за жилищно приложение.

Цикълът на охлаждане (режим на отопление) на типичната пакетираща топлинна помпа.

Някои жилищни термопомпи са проектирани да осигуряват топла вода целогодишно в количества, достатъчни за задоволяване нуждите на домакинството.

ИЗТОЧНИК: АНАЛИЗ НА ЧАСАТА НА ЕНЕРГИЕН ПРОЕКТ - RETScreen® International

Свързани електрически ръководства и статии

ТЪРСЕНЕ: Статии, софтуер и ръководства