Теплонасос

СОЛНЕЧНЫЙ ПОДОГРЕВ

Все источники тепла для тепловых насосов в той или иной мере подвержены влиянию солнечной энергии, но ее можно использовать и непосредственно с помощью солнечных коллекторов с циркуляци­ей теплоносителя, подогрева воздуха, входящего в испаритель, или с помощью солнечных концентраторов. И в Европе, и в США систе­мы с солнечными коллекторами уже есть в продаже. Солнечные концентраторы, по-видимому, более пригодны для абсорбционных тепловых насосов (см. гл. 2). Они еще мало применяются в домаш­них условиях, ко служат предметом значительной исследователь­ской работы. Для подогрева генератора в абсорбционном цикле требуются более высокие температуры, чем достижимые обычными плоскими коллекторами. Однако применение абсорбционного цикла для кондиционирования допускает нагрев от плоских коллекторов, поскольку здесь должна быть температура ниже и потому, что ох­лаждение воздуха проводится летом, как раз тогда, когда солнеч­ная радиация интенсивна и температура коллектора повышена.

Вместе с другими источниками тепла для тепловых насосов ши­роко применяют плоские коллекторы, размещенные на крышах. Вообще солнечные коллекторы интенсивно изучаются для примене­ния не только с тепловыми насосами, но и самостоятельно, а также в схемах с аккумуляторами тепла. Последние представляют интеpec и для тепловых насосов как источники тепла в облачные дни или ночью.

Давая тепло в испаритель при температуре более высокой, чем окружающий воздух, грунт или вода, солнечные коллекторы повы­шают КОП теплового насоса.

СОЛНЕЧНЫЙ ПОДОГРЕВ

Обычно промежуточный теплоноситель — вода передает тепло от коллектора к испарителю. Но может быть и полное совмещение коллектора с испарителем (рис. 5.8), где хладоагент испаряется не­посредственно внутри трубок коллектора. Для нереверсивного теп­лового насоса можно использовать обычный коллектор с минималь­ной доработкой. Если же он служит и как конденсатор при кругло­годичном кондиционировании, следует снять стекло, покрывающее

Рис. 5.8. Солнечный коллектор как ис­паритель для домашнего теплового на­соса.

1 — солнечная радиация; 2 — дополнительный испаритель; 3 — тепловой насос; 4 — воздуш­ный каиал.

Коллектор, и тогда тепло будет эффективно рассеиваться в атмо­сферу. Такая конструкция рассматривалась в США в 1955 г. [17].

Зачастую тепло от солнечного коллектора подается в жидкостный тепловой аккумулятор, куда погружены трубки испарителя. Схе­ма такой установки показана на рис. 5.9. Здесь температура тепло­вого аккумулятора поддерживается солнечным коллектором. Тепло­вой насос имеет два испарителя. Один из них — обычный испари­тель, обдуваемый окружающим воздухом и включаемый в тех слу­чаях, когда окружающая температура достаточно велика. Его так­же можно использовать как конденсатор при реверсировании режима. Тепловой аккумулятор, дающий энергию на испарение, когда окружающая температура слишком низка, выполняет и вто­рую функцию — горячее водоснабжение [18].

В целом схема рис. 5.9 — один из примеров многочисленных предложений о домах с минимальным потреблением энергии, часть из которых реализована и находится на испытаниях. Фактически дом использует три тепловых насоса: один для передачи тепла с по­вышением температуры от солнечного коллектора к аккумулятору, второй —от аккумулятора к системе отопления и третий — от акку­мулятора к системе горячего водоснабжения.

Ограничения в применении обычных плоских солнечных коллек­торов накладываются их размерами и стоимостью. Попытка сни­жения размера коллектора для нагрева жидкости с помощью кон­центратора, проиллюстрирована на рис. 5.10. В конструкции, при­меняемой в доме фирмы Philips в Аахене, показан модуль
коллектора, состоящий из вакуумированной стеклянной трубки, по­ловина внутренней поверхности которой имеет отражающее покры­тие. Внутри трубки размещены две черные трубки с водой, диаметр каждой из них составляет четверть диаметра стеклянной. В целом коллектор можно назвать плоским с обычными трубками, но транс­порт тепла к трубкам происходит путем радиации, а не теплопро­водности. Вакуумирование устраняет потери за счет конвекции. Обратное отражение устраняется покрытием слоем олова или окиси

СОЛНЕЧНЫЙ ПОДОГРЕВ

Рис. 5.9. Экспериментальный дом с пони­женным потреблением энергии и солнеч­ным тепловым насосом.

СОЛНЕЧНЫЙ ПОДОГРЕВ

Рис. 5.10. Модуль солнечного концентратора «Philips» для дома в Аахене.

1 — зеркало; 2 — жидкий теплоно­ситель; 3 — теплопоглощающне трубки, покрытые черной эмалью.

СОЛНЕЧНЫЙ ПОДОГРЕВ

35 СО-

Рис. 5.11. Зависимость КОП системы от температуры в ак­кумуляторе тепла.

Индия. В таком коллекторе достигается более высокая температура, исключающая надобность в применении теплового насоса. В доме Филипса, например, солнечный коллектор (20 м2) собирает в год 36—44 ГДж тепла (при среднем КПД 50%), сохраняемого в баке 40 м3 при температуре до 95° С.

Тепловой аккумулятор играет существенную роль в любой сол­нечной теплонасосной системе. На рис. 5.11 показано влияние Тем­пературы аккумулятора на КОП [19]. Подробно конструкция и при­менение солнечных коллекторов обсуждаются в работе [20].

Солнечные коллекторы рассматривают также в сочетании с грунтовыми. Одна из подобных схем приведена на рис. 5.12, где

/ — направление на юг; 2 —солнечная крыша; 3 — термостат радиатора; 4—6 — внепиковые тепловые насосы; 5 — тепловой насос; 7— горячая вода; 8 — смеситель; 9 — основной аккумулятор тепла на 35 м3.

СОЛНЕЧНЫЙ ПОДОГРЕВ

А 200 Ш F, MZ

Рис. 5.13. Зависимость электропо­требления компрессора и циркуляци­онного насоса от площади грунтового F и солнечного 5 коллекторов.

Рис. 5.12. Схема теплового насоса с одновременным использованием теплоты грунта и Солнца.

Солнечный коллектор и грунтовый испаритель дополняют друг дру­га. На рис. 5.13 показаны результаты расчетов, дающие соотноше­ние между затратой работы и площадью грунтового и солнечного коллекторов при годовой выработке 12 260 кВт-ч. Установлено, что размеры солнечного коллектора должны быть больше 3 м2 на I кВт потерь тепла жилищем. При этом затраты на коллектор окупаются повышением характеристик системы. При солнечном коллекторе площадью 30 м2 с грунтовым испарителем, занимающим только

1 — солнечный коллектор: 2 — трубки в грунте; 3 — тепловой насос; 4 — бак; 5 — дом.

100 м2, достигается КОП = 3,4. Это высокое значение для домашних тепловых насосов. "Если же использовать только грунтовой испари­тель, то требуется поверхность земли 300 м2, и при этом получается

КОП = 2,7.

Тем не менее оказалось, что, несмотря на повышение КОП, в этом случае экономия топлива не окупает стоимости солнечного коллектора. Другие работы по солнечным коллекторам [21] также показывают, что эффективны только коллекторы больших разме­ров. При тепловой мощности домашнего теплового насоса 6 кВт требуется поверхность 20 м2. Важное значение имеют влияние теп­лового аккумулятора на общий КОП и стоимость системы, и хотя демонстрационных установок во всем мире уже довольно много, надежных данных по экономике таких систем еще нет.

Теплонасос

ДИСТИЛЛЯТОР С ТЕПЛОВЫМ НАСОСОМ

Спурре Ф.А., Спурре А.Ф., Кушнаренко В.М. В работе описан созданный дистиллятор, использующий тепловой насос открытого типа и позволяющий более чем в 3 раза сократить водо- и энергопотребление при получении дистиллята. …

Юсмар или тепловой насос или кондиционер?

По данным из разных источников интернет теплогенератор ЮСМАР в среднем экономит 30% электроэнергии и ничем это не объясняется - просто воспринимается как факт(энергия завихрения воды, вакуумная энерия - это в …

Юсмар или МСД-240?

Наткнулся в инете на теплогенераторы ЮСМАР - http://iusmar.com/ - здесь подробнее. Сразу полез в парогенераторы - т.к. это "родная тема для меня", вижу "сверхестественное": Наименование Установки Номинальная мощность электродвигателя, кВт …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.