Характеристики на използването на термопомпи за отопление на жилища - портална енергия Ru - енергийна ефективност и икономия на енергия

Характеристики на използването на термопомпи за отопление на дома

Топлинните помпи са доста надеждни устройства. Животът на компресора и топлообменната верига е около 30 години. Практиката на кандидатстващи термопомпи е показал, че на агрегатите и на практика няма автоматични провалят по време на живота на стойността на топлинна енергия в резултат на 2,5 пъти по-ниски от топлината от индивидуално газово котле и 3 пъти по-ниска от стойността на топлина от централната отоплителна система ,

Топлинната помпа е обратното. Основната задача на термопомпата е да вземе топлината от студената външна среда и да я прехвърли в стаята. Външната среда може да бъде различна: вода, море, топла канализация, почва, топъл въздух от отработената вентилация. Принцип на работа на термопомпата: хладилен агент с ниска температура на изпаряване циркулира в затворен контур. Той се изпарява във външен топлообменник при ниско налягане и температура.

По време на изпарението топлообменникът се охлажда и топлината се извлича от външната среда. Тогава компресорът на термопомпата компресира парите и ги подава във вътрешния топлообменник. Когато преминава през дюзата на експандера, налягането и температурата на парата падат рязко, кондензацията на охлаждащата течност става върху стените на топлообменника с пренос на топлина към него. Топлообменникът загрява въздуха в помещението или загрява водата в отоплителната система. Като топлоносител се използва обикновено 30% разтвор на пропиленгликол или етиленгликол, фреони, пропан и по-рядко алкохолни разтвори.

Въпреки че ефективността на термопомпата е важна, тя не е основният параметър за термопомпа. Задачата на термопомпата е да се изпомпва топлина, като се използва електричество за задвижване на компресора. Поради това термопомпата се определя от коефициента на преобразуване на топлината. Тоест, колко топлинна енергия се произвежда от термопомпа за 1 kW консумирана електроенергия. Обикновено този коефициент е от 2.5 до 5. Изборът на външната среда за работата на термопомпата, топлообменниците, тяхното оформление и полагане на тръбопроводи е специален въпрос. Всички тези конструктивни характеристики значително влияят на ефективността на термопомпата.

Във външната верига на термопомпата обикновено няма проблеми с температурата. Поради икономически причини, това не е смислен vyholazhivat въздуха с отрицателни температури, но това е много изгодно да се вземе топлина от канализацията, с долната част на водоеми и езера, както и други които не са фиксирани езера, блата. Тъй като температурата на тези източници е практически постоянна, се счита, че за една термопомпа това е неограничен източник на топлина. Топлообменниците за водни източници се избират на базата на изчислението на отвеждане на топлина от 30W за 1 работен метър от тръбата на топлообменника. Закрепването на топлообменника в долната част е осигурено от товар от 5 кг на 1 метър топлообменник.

Когато се използва земята като източник на топлина, ситуацията е малко по-сложна. Местоположението на топлообменника в почвата е доста трудоемка задача. За нормалната работа на топлообменника, той трябва да бъде погребан под нивото на замръзване до дълбочина около 1 метър. Площта на топлообменника за средна къща е около 400 м. Дължината на тръбите е около 450 метра. Ако сменяте повърхностния топлообменник с дълбок, ще трябва да пробиете кладенец от 70-150 метра за неговата локация, което е много скъпо. Вярно е, че производителят гарантира експлоатацията на такъв топлообменник до 100 години, но за такъв период може да се променят плановете за използване на земята и технологиите за производство на топлина. Освен това почвата има ограничена топлопроводимост. Около топлообменника почвата става влажна с времето, което намалява ефективността на термопомпата. Има съобщения, че някои от проблемите с разсейването на топлината възникват след десет години експлоатация на такъв топлообменник.

Много е ефективно да се използват термопомпи, ако е възможно да се използва топлината от геотермални източници и топлината на подземните води. В този случай се използват топлообменници вода-вода, които извличат топлина от два близки ями, които не са далеч един от друг.

Температурата на изхода на термопомпата е обикновено по-малко от около 40 С. Следователно, термопомпи трябва да се използва за отопление или топлинна среда отоплителна система и на конвенционален топлата вода или отопление подово отопление "топли подове"

В горещ период термопомпата може да се използва за охлаждане на помещението. В този случай топлината се прехвърля във външната верига чрез специален топлообменник, монтиран в помещението.

Перспективи за използване на термопомпи

Топлинните помпи са доста надеждни устройства. Животът на компресора и топлообменната верига е около 30 години. Практиката на кандидатстващи термопомпи е показал, че на агрегатите и на практика няма автоматични провалят по време на живота на стойността на топлинна енергия в резултат на 2,5 пъти по-ниски от топлината от индивидуално газово котле и 3 пъти по-ниска от стойността на топлина от централната отоплителна система , Подгряване на вода за отопление и битова гореща вода не води до забележими трудности и разходи, като 75-80% от необходимата топлинна помпа вече са направени.

Практиката на приложение показва, че термопомпата обикновено отговаря напълно на нуждите от топлинна енергия. Изключения са дните със студено време, които представляват 2-8% от необходимото допълнително отопление от котела или от ТЕМ. Периодът на изплащане на термопомпите се оценява по различни начини: от 2 до 6 години. Очевидно това се дължи на използването на субсидии за инсталирането на термопомпи в някои страни. В Русия цената на топлината, генерирана от термопомпа, е конкурентна на цената на топлината от газовите котли. Очевидно това обстоятелство възпрепятства въвеждането на термопомпи.

Според експерти, в момента около 100 милиона термопомпи са инсталирани в света и около 20 милиона други инсталирани всяка година.

• В Швеция 50% от цялото отопление се осигурява от геотермални термопомпи.
• В Стокхолм 12% от общото отопление се осигурява от геотермални помпи с общ капацитет от 320 MW, източник на топлина - Балтийско море.
• В Швейцария се използват повече от 60 000 термопомпи, което представлява около 30% от общия брой топлинни инсталации в жилищни сгради
• Повече от 1 милион геотермални термопомпи се произвеждат годишно в САЩ. Федералното законодателство на САЩ, когато се строят нови обществени сгради, изисква използването на геотермални термопомпи в отоплителните системи.
• В Япония се произвеждат годишно 3 милиона топлинни помпи.
• В Германия се предоставя държавна субсидия от 30 евро за 1 kW инсталирана топлинна мощност на термопомпи. Цената на термопомпата е достъпна за повечето. Поради това делът на термопомпите в общия брой на топлинните инсталации е 2%, а годишно се инсталират около 50 000 топлинни помпи. Най-вече в новите сгради.
• В Китай 20% от климатичните съоръжения се състоят от термопомпи.

В Русия, процесът на прилагане на термопомпи в самото начало. Общият капацитет на инсталираните термопомпи е несъизмеримо малък в сравнение с други страни. Съдейки по източници на информация, помпите се инсталират главно в обществени сгради. Топлинните помпи работят в районите Tuapse, Perm, Калининград, Самара, Пенза, Москва и Ленинград. Въпреки това процесът е започнал. Бързо нарастващите разходи за газ, разходите за технологична връзка с топлинни и електрически мрежи, налагат търсенето на алтернативни източници на автономно топлоснабдяване. С потока от топли речни канали през градовете и предприятията, намирането на допълнителен източник на топлоснабдяване не е трудно. Много хора започват да обръщат внимание на това.