Грунтовое охлаждение

Итоги испытаний грунтового теплообменника 30 метров с фанкойлом и радиатором, 29 июня 2011г.: Рашид 29.06.11г.

Фанкойл из радиатора

Фанкойл из радиатора системы охлаждения автомобилей
Мы сделали фанкойл из радиатора системы охлаждения авто ВАЗ – одного из самых дешевых радиаторов, стремились к дешевизне – качеству – максимальной мощности кондиционирования.
Дешевизну относительную получили:
- радиатор около 30у.е.
- вентилятор с регулятором оборотов обычный бытовой – около 15у.е., 280куб/ч

Контуры для тепловых насосов

Стандартно тепловые насосы включают в себя три контура:
- первичный, источник низкопотенциального тепла
- вторичный или внутринасосный контур с хладагентом
- потребительский контур, обычная радиаторная или другая система отопления помещений

Скважинное отопление — охлаждение

Очевидно, что открытый первичный контур по схеме одна скважина дает воду для отопления или охлаждения, а другая (или колодец или просто яма или река - водоем) "забирает" - это не самое экологическое решение что для тепловых насосов, что для пассивного охлаждения. Тем не менее такая схема работает и ею пользуются (можно поискать на форумах в инете отзывы).
Преимущества открытого контура перед закрытым - не надо грунтовых теплообменников, не надо много скважин для грунтовых теплообменников.

Кондиционер — фанкойл

Предлагаем наиболее простую систему охлаждения и кондиционирования помещений – энергоэкономичную замену кондиционерам, в десятки раз потребляющую меньше электроэнергии для создания безопасного для здоровья человека микроклимата!

Системы монтируются на основе грунтовых теплообменников и фанкойлах – вентиляторных доводчиках.

полиэтиленовая труба 32

Полиэтиленовая труба диаметром 32 мм и толщиной стенки 2мм марки ПЭ-80 - самое выгодное и экономичное решение для первичных контуров тепловых насосов и для пассивных кондиционеров.
ПЭ-80 - это марка полиэтилена, из которого состоит полиэтиленовая труба. Харкатерезует марка плотность полиэтилена - соответственно и качество.
ПЭ-80 - менее плотный материал, чем ПЭ-100, поэтому более дешевый.

тепловой насос цена — стоимость тепловых насосов

Сегодня тепловые насосы НЕ ВЫГОДНЫ и себя НЕ ОКУПАЮТ!!!
Цена сегодня на тепловые насосы зависит от мощности и производителя. Как и в любой сфере производства оборудования, бренд и известные марки производителей тепловых насосов при одинаковой мощности могут стоять в несколько раз дороже малоизвестных моделей или китайских производителей, которые могут подделывать и известных производителей.

Теплообменник для теплового насоса

Основное использование грунтовых вертикальных теплообменников (они же грунтовые зонды, вертикальные энергетические колодцы, вертикальные коллекторы, энергетические колодцы, земляные энергетические колодцы, скважинные теплообменники, скважины с теплообменником, геотермальные коллекторы, скважинные коллекторы, грунтовые коллекторы, геосистемы и т.д)
- это применение в качестве источника низкопотенциальной теплоты в тепловых насосах.

Теплосъем грунтового теплообменника

Основные вопросы при расчете грунтовых теплообменников:
Теплосъем (условно измеряем в мощности Вт) от земли зависит от:
1. Теплопроводности грунта
2. Теплопроводности теплообменника
3. Площади поверхности теплообмена
4. Теплоемкости и веса теплоносителя (в данном случае воды)
5. Скорости движения теплоносителя в теплообменнике

Расчет грунтовых теплообменников

Вывод: применение вертикальных коллекторов в обычных частных домах, несколько этажных промышленных помещениях и гостиницах ограничено только возможностью бурения, но никак не количеством грунтового массива, окружающего здания.

Геотермальный обогрев Тепловые насосы

Геотермальная энергия (от греческих слов geo – земля, и thermо – тепло) это энергия, накопленная под поверхностью земли, в атмосфере или океанах.
Геотермальная энергия обеспечивает ряд преимуществ перед традиционными видами энергии на основе ископаемого топлива.

Температура грунта в зависимости от глубины

Температура грунта в Украине ниже отметки 8,6 метров практически не меняется в зависимости от времени года. На глубине около 1 метра температура грунта зимой может быть ниже на 20 градусов чем летом...

Пассивный кондиционер — кондиционер тепловой насос

Пассивный кондиционер – так называют систему охлаждения помещений, состоящую из геотермального контура, фэнкойла и циркуляционного насоса. Геотермальный контур – это обычно V образная петля из полиэтиленовой трубы, опущенная в скважину – т.е. это тот же энергетический колодец, скважинный коллектор, грунтовый коллектор, обычно применяемый для тепловых насосов и заполняемый незамерзающей жидкостью.

COP теплового насоса

Так же на практике при использовании тепловых насосов мы забираем тепло не у 300 кубов внешнего помещения, как показано на рисунках, а у «всей окружающей среды» - будь то наружный воздух или грунт – вода земли. Во всех случаях мы ограничены техническими решениями «забора» низкопотенциальной теплоты (вентиляторы, насосы, теплообменники…) и природными изменениями у источников низкопотенциальной теплоты (движение воздушных масс или ветер, движение грунтовых вод и т.д.), но условно мы считаем что источник низкопотенциальной теплоты неограничен!

ЦИКЛ С МЕХАНИЧЕСКОЙ КОМПРЕССИЕЙ ПАРА

Рассмотрим цикл только с сухой компрессией пара и расширением в дроссельном клапане. Этот клапан представляет собой либо регулируемое сопло или отверстие, либо капиллярную трубку. Выбор между ними определяется требованиями в регулировании. Отсутствие расширительной машины в цикле означает, что некоторое количество полезной работы теряется и КОП уменьшается. Как правило, это оправдано тем, что стоимость расширительной машины не окупается полученной на ней работой

Цикл Карно

Тепловой насос можно рассматривать как обращенную тепловую машину. Тепловая машина получает тепло от высокотемпературного источника и сбрасывает его при низкой температуре,
отдавая полезную работу. Тепловой насос требует затраты работы для получения тепла при низкой температуре и отдачи его при более высокой

Глава 2 ТЕОРИЯ ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ

Предполагается, что читателю уже известны понятие термодинамического состояния и параметры, определяющие это состояние:
температура, давление, удельный объем, энтальпия и энтропия, Этими параметрами мы будем оперировать в настоящей главе, а их подробное пояснение можно найти в курсах термодинамики

Использование геотермальной энергии для теплоснабжения

Для отопления и горячего водоснабжения жилых и производственных
зданий необходима температура воды не ниже 50-60° С.
Наиболее рациональное использование термальных вод может быть
достигнуто при последовательной их эксплуатации: первоначально в отоплении, а затем в горячем водоснабжении. Но это представляет некоторые трудности, так как потребность в горячей воде по времени года относительно постоянна, тогда как отопление является сезонным, оно зависит от климатических условий района, температуры наружного воздуха, времени года и суток.

Книга ТЕОРИЯ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН И ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ

Книга ТЕОРИЯ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН И ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ Одесса 2006
Книга написана на современном материале как в области холодильных машин и тепловых насосов, так и основного инструмента для их анализа и оптимизации - прикладной термодинамике. В книге впервые описаны и проанализированы некоторые типы холодильных машин и тепловых насосов, а также даны основы и методология использования современных методов прикладной термодинамики (эксергетического анализа, термоэкономического анализа и оптимизации) для машин, работающих по обратным термодинамическим циклам.

История холодильных машин и тепловых насосов

1755 В.Куллен (профессор Университета в Глазгов) экспериментально доказывает возможность охлаждения воды и производства водного льда путем откачивание воздуха из емкости с водой. В это же время аналогичные эксперименты проводятся Хоеллем в Германии, который доказывает, что существует пропорциональность между изменением давления и изменением температуры. Конец Российский академик Ловиц предлагает различные смеси, ХУШ которые при растворении в воде позволяют получить века температуру -50°С, что находит применение в производстве мороженого.
1806 Ф.Тюдор (Франция) организует работу первой льдоделки, работавшей по принципу понижения давления насыщенных паров над жидкостью.

История холодильной техники

1848 - д-р Босуэлл Дэвид Рейд предложил воздушное охлаждение здания парламента, используя колодезную воду и лед.
В середине века некоторые больницы практиковали охлаждение воздухом, который прогонялся сквозь трубы со льдом.
1852 - Лорд Кельвин разработал основы использования тепловой машины для обогрева помещений (тепловой насос). Спустя четыре года, в 1856 году идея была практически реализована австрийцем Риттенгером.
1860 - Французского инженер Ф. Карре изобрел аппарат для получения льда основанный на испарении аммиака в результате внешнего нагрева. В 1862 г. на Всемирной Лондонской выставке он демонстрировал основанную на аналогичном принципе машину большей производительности для производства блочного льда.
1862 - Первая абсорбционная холодильная машина, предложенная Карре

Геотермальная энергетика

Тепловые насосы нашли широкое применение во многих странах мира. Наиболее мощная теплонасосная установка работает в Швеции мощностью 320 МВт (т) и использует тепло воды Балтийского моря. Эффективность применения тепловых насосов определяется во многом соотношением цен на электрическую и тепловую энергию, а также коэффициентом трансформации, обозначающим, во сколько раз больше производится тепловой энергии по сравнению с затраченной электрической (или механической) энергией. Этот коэффициент изменяется в зависимости от температуры охлаждающей воды.

Наибольшего эффекта в организации локального теплоснабжения можно получить с помощью тепловых насосов, используя низкопотенциальные геотермальные источники тепла.

Земляные тепловые насосы, смысл бизнеса, производство, монтаж, установка

Скважина - вертикальный грунтовый коллектор, тепловой зонд (в данном применении охлаждающий зонд), для 10кВт глубиной около 200м, лучше 5 скважин по 40м (дешевле). Затраты на организацию такого зонда - около 1000у.е. Плюс фанкойлы с одним циркуляционным насосом - тоже до 2000у.е. Итого 3000у.е. - что на 1000у.е. дороже системы с кондиционерами. Но так как применяется один циркуляционник для всего одного контура - то затраты на электричество сокращаются еще на 100Вт(в тепловом насосе как минимум три контура с циркуляционными насосами). В этом случае окупить систему относительно кондиционеров мы сможем за один охладительный сезон длительностью около 100-150 дней! И получим в результате практически "халявное" охлаждение!

РАЗВИТИЕ ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ В США

Ранние проекты, выполненные в США, уже упоминались. В конце 40-х годов было установлено, что коммерческий успех будет выше, если выпускать «агрегированные» установки, полностью собранные па заводе-изготовителе и встроенные в дома. В 1952 г. такие тепловые насосы поступили на рынок в большом количестве. В первый год было выпущено 1000 агрегатов, в 1954 г. вдвое больше и в 1957 г. — в 10 раз больше. В 1963 г. было выпущено уже 76000 агрегатов, причем большинство из них установлено в южных штатах, где требуется летнее охлаждение и отопление зимой. Такие тепловые насосы успешно конкурируют с обычными котлами, дающими только тепло.

ПЕРВЫЕ ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ В АНГЛИИ

Первый английский тепловой насос для крупного здания объемом 14200 м' был установлен в Норвиче [7), его схема показала па рис. 1.2.
Источник тепла - речная вода. Температура подаваемой воды 50'С. Хладоагентом была двуокись серы, коэффициент преобразования (КОП) (см. определение в гл. 2) около 3. Использовали бывший в употреблении компрессор выпуска 1926 г. с ременной передачей от электромотора постоянного тока. В зависимости от наружных и внутренних условий потреблялась мощность 40-80 кВт.

ГЛАВА 1. ИСТОРИЯ ТЕПЛОВЫХ НAСОCОB

Тепловые насосы в девятнадцатом веке

Принцип теплового насоса вытекает из работ Карно и описания цикла Карпо, опубликованного в его диссертации в 1824 г. Практическую теплонасосную систему предложил Вильям Томсон (впоследствии - лорд Кельвип) в 1852 г. Она была названа умножителем тепла и показывала, как можно холодильную машину эффективно использовать для целей отопления.

Тепловые насосы в двадцатом веке

1.2. ДВАДЦАТЫЙ ВЕК

Холодильные машины развивались уже в конце XIX в., но тепловые насосы получили быстрое развитие лишь в 20-х н 30-х годах, когда в Англии была создана первая теплонасосная установка [3]. Холдэйн описал в 1930 г. испытание домашнего теплового насоса, предназначенного для отопления и горячего водоснабжения и использующего тепло окружающего воздуха.

ИСТОРИЯ ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ

Тепловой насос долгое время оставался термодинамической загадкой, которой интересовались только преподаватели и исследователи. В настоящей главе описана начальная стадия исследований и история «умножителя тепла» лорда Кельвина.

Альтернативные источники энергии

Тепловые насосы или термотрансформаторы, это фреоновые или соле-водяные
энергетические установки, позволяющие получать тепло для отопления и горячего
водоснабжения за счет использования переноса энергии тепла низко- потенциального
источника к теплоносителю с более высокой температурой. В качестве источника
низкопотенциального тепла могут быть использованы...

Источники тепла

Тепловые, энергетические и экономические характеристики тепловых насосов тесно взаимоувязаны с
характеристиками источников, откуда насосы черпают тепло. Идеальный источник тепла должен давать
стабильную высокую температуру в течение отопительного сезона, быть изобильным, не быть
коррозийным и загрязняющим, иметь благоприятные теплофизические характеристики, не требовать
существенных инвестиций и расходов по обслуживанию. В большинстве случаев имеющийся источник
тепла является ключевым фактором, определяющим эксплуатационные характеристики теплового
насоса.

Почему тепловые насосы

Потому что в очень скором времени люди перестанут так необдуманно расходовать стремительно уменьшающиеся
запасы ископаемого топлива на нашей планете и вплотную займутся поисками нетрадиционных источников энергии,
способных обеспечить общество услугами по теплоснабжению, холодоснабжению и по подготовке горячей воды.

Распространение геотермальных тепловых насосов в мире

Геотермальные тепловые насосы давно, успешно, и в большом количестве работают в мире.
Несмотря на низкую стоимость газа, бензина и других энергоресурсов в СССР, тепловые насосы
использовались, в том числе, в Советской Украине.

Принцип работы теплового насоса

Источником тепла может быть скалистая порода, земля, вода или, например, воздух. Охлажденный
теплоноситель, проходя по трубопроводу, уложенному в землю (озеро) нагревается на несколько градусов.
Внутри теплового насоса теплоноситель, проходя через теплообменник, называемый испарителем, отдает собранное из окружающей среды тепло во внутренний контур теплового насоса.

Тепловые насосы. Введение

Принципиальное отличие теплового насоса от холодильника состоит в той роли, которую оп играет у потребителя. Холодильники и воздушные кондиционеры предназначены для охлаждения, тогда как тепловой насос — для нагрева.

Предисловие к книге Тепловые насосы

Тепловой насос существенно расширяет возможности применения низкопотенциальной энергии за счет затраты некоторой доли энергии, полностью превращаемой в работу.
Надеемся, что эта книга, описывающая современное состояние конструирования и применения тепловых насосов, заинтересует не только узких специалисто