Теплонасос

С ИСКУССТВЕННЫМИ КАТКАМИ

Применение тепловых насосов в тех случаях, когда искусствен­ный каток образует единый комплекс с плавательным бассейном, рассматривалось в работах [8, 9]. Наиболее подробно описана швейцарская установка [9], схема которой приведена на рис. 6.20.

Система включает открытый плавательный бассейн 10, закры­тый плавательный бассейн 9 и искусственный каток 2 размером 64X37 м. Позднее было предложено дополнить ее площадкой для хоккея, а также несколькими закрытыми кольцевыми ледяными дорожками, что не показано на рис. 6.20. Хладоагентом здесь слу­жит аммиак. Искусственный каток создается главным испарителем теплового насоса. Аммиак испаряется в трубах, уложенных вдоль катка с шагом около 90 мм. Другой испаритель служит для ис­пользования тепла подземной воды при несколько более высокой температуре. Он выполняет важную роль, так как работа искус­ственного катка имеет сезонный характер, что не обеспечивает по­стоянный источник тепла для плавательного бассейна.

Восстановленное тепло в этом спорткомплексе применяется в различных целях. Основной источник 5 действует как главный на­греватель в контуре горячей воды. В теплообменнике 18 тепло пе­редается воде открытого и закрытого бассейнов. Часть тепла от конденсаторов используется для отопления в калорифере 8 и для подогрева свежего воздуха, подаваемого в бассейн 14.

Полная холодопроизводительность составляет 1380 кВт. При одновременной работе катка и плавательных бассейнов полная тепловая мощность тепловых насосов составляет 1815 кВт. При по­стоянной температуре в бассейне температура испарения в катке ниже, чем при использовании подземной воды, что снижает КОП системы. Поэтому показатели ее при комбинированной работе ниже, чем при использовании только подземной воды: КОП состав­ляет 4,03 и 4,61. При работе только на нагревание тепловой насос дает около 2270 кВт, что составляет около 50% максимальной теп­ловой нагрузки комплекса, имеющего также и котельную.

Сравнение характеристик теплового насоса в двух режимах приведено в табл. 6.4, откуда видно снижение температуры испа­рения при работе катка.

Другим примером может служить газомоторный тепловой на­сос, применяемый также и для обычных зданий. В гл. 7 газомотор­ный тепловой насос описан более подробно вместе с другими про­мышленными приложениями. Замена электропривода газовым двигателем дает энергетические преимущества, когда можно ис­пользовать тепло охлаждающей двигатель воды и выхлопных га­зов. Это показано па диаграмме потоков энергии (рис. 6.21).

1 — мотор н компрессор; 2 — каток с трубками испарителя, вмонтированными в бетон; 3 — испаритель для использования тепла подземной воды; 4 — насос подземной воды; 5 — кон­денсатор для нагрева воды и воздуха; 6 — конденсатор для нагрева воды; 7 — пиковая ко­тельная; 8 — радиатор для отопления; 9 — закрытый бассейн; 10 — открытый бассейн; 11 - - бак-аккумулятор для нагретой воды; 12 — потребители нагретой воды; 13 — охладитель воз­духа; 14—нагреватель воздуха; 15 — елнв охлаждающей воды; 16—подача охлаждающе/і роды; /7 — дренаж подземной воды; 18 — теплообменник для нагрева воды в бассейне.

Система, предложенная фирмой [10], особенно выгодна при многоцелевом использовании, когда одновременно требуется и низкая температура для катков и высокая для бассейнов. В этом

И

М

Рис. 6.21. Диаграмма потоков энергии для теплонасосной установки «Sulzer» с газо­моторным приводом.

II — первичная энергия (газ); М — механическая энергия; Л — тепло нз окружающей среды/ (воз­дух 5°С); ДНе — потерн тепла за счет теплопро­водности; ДЯг — потери тепла за счет выхлопа н излучения; q — использованное тепло охлаждения двигателя, выхлопных газов н дожигания; Q — отданное потребителю тепло.

Ч

Случае эффективность газомоторного привода существенно лучше, чем у электропривода. Компрессор может работать при более низ­ком отношении давлений с использованием теплового насоса для

Рис. 6.22. Газомоторный тепловой насос «Sulzer».

Получения сравнительно низких температур и догревом необходи­мого количества воды после конденсатора сбросным теплом дви­гателя. Агрегат фирмы Sulzer показан на рис. 6.22, а его показа­тели для шести - и восьмицилиндрового компрессоров приведены в табл. 6.5.

6 Зак. 1007

В этой главе рассматривались лишь немногие примеры приме­нения тепловых насосов. Наиболее экономичными представляются агрегаты для централизованного теплоснабжения и тепловые на­сосы для спортивных комплексов.