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.
В исторических обзорах чаще упоминается другая теплонасосная установка в Англии на набережной Темзы в Лондоне, в концертном зале «Ройял фестивал холл» [8]. Эта установка также была экспериментальной, предназначенной для отопления зимой и охлаждения летом, ее тепловая мощность 2,7 МВт. Фактическая пиковая тепловая загрузка для здания была преувеличена. Источник тепла — вода в Темзе, температура подаваемой воды 71'С. В режиме охлаждения подавалась вода с температурой 4'С. Приводной двигатель «Rolls-Royce Мег11п» переведенный на городской газ, мощностью 522 кВт. Центробежный компрессор был создал из турбонагнетателя воздуха в двигатель.
Тепло от конденсатора теплового насоса дополнялось поступлением тепла от системы охлаждения газового двигателя. В качестве хладоагента применен R12, достигнут коэффициент преобразования 5,1 и коэффициент первичной энергии (КПЭ) (см. гл. 2) установки приближался к 1,5. Установка оказалась неэкономичной, частично из-за повышенных эксплуатационных расходов, по в основном из-за излишеств при проектировании. Капиталовложения составили 103200 ф. ст. (в цепах 1953 г.), тогда как при правильном выборе нагрузок они составили бы 52500. Характеристики этой и других английских установок приведены в табл. 1.2.
Один из первых успешно работавших домашних тепловых насосов установил в своем доме Сампер [10] - конструктор описанной выше установки в Норвиче. Одноэтажный дом имел хорошую теплоизоляцию и полностью отапливался тепловым насосом. Сначала, в первые годы эксплуатации, источником тепла был воздух, а затем - подземный теплообменник, использовавший тепло грунта па глубине около 1 м. В комнаты тепло поступало по медным трубкам, вмонтированным в бетонный пол. Коэффициент преобразования составляет 2,8, и установка нормально работает в настоящее время.
тепловой насос цена
В 50-е годы было выпущено много мелких тепловых насосов домашнего применения (см. установку Лукаса в гл. 5). Наиболее подробно описал холодильник-нагреватель Ферранти [11), осуществляющий одновременно охлаждение пищевой кладовой и подачу отведенного тепла при повышенной температуре для нагрева воды. Аккумулятором тепла служил бак па 136 л, нагреваемый зимой мощностью 0,7 кВт и летом в жаркие месяцы мощностью 1,3 кВт.
Мощность компрессора 400 Вт, температура кладовки снижается в среднем на 11'С. Интересно, что установка стоила 141 ф. ст., но она была в то время отнесена к предметам роскоши и на нее произведена наценка на 60%, что отпугнуло возможных покупателей. Однако те установки, что были проданы, работали хорошо.
Тепловой насос в Наффилд колледже (Оксфорд), который еще существует, хотя и не работает, был запроектирован в 1954 г. [121. Источник тепла - сточные воды с температурой 15 - 24' С. Привод компрессора от дизеля мощностью 31 кВт, общий КОП составляет около 4. Схема приведена на рис. 1.3. Стоимость тепла, даваемого этим тепловым насосом, была сопоставлена со стоимостью тепла от котельной и теплового насоса с электроприводом: 2,4, 3,15 и 3,8 пенса за 1 МДж соответственно (все в ценах 1936 г.). Стоимость нефти тогда была 3,7 пенса за литр, электричества 1,375 пенс/(кВт ч) . Стоимость установки 9310 ф. ст., или 73 ф. ст./кВт тепловой мощности. Как показано на рис. 1.3, тепло охлаждения двигателя используется для дополнительного нагрева воды, которая обогревает колледж. Тепловая мощность установки 150, а полная расчетная тепловая загрузка 450 кВт.
