Парокомпромысные контура тепловые насосы

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................................................................3
ГЛАВА 1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОТОПЛЕНИЯ КОТЕДЖА........................................5
       1.1  Энергосберегающие технологии жилых домов.........................................................5
       1.2  Тепловые насосы и их классификация .....................................................................8
       1.2.1  Классификация тепловых насосов .........................................................................9
       1.2.2  Парокомпромысные  контура тепловые насосы ..................................................................10
       1.2.3 Абсорбционные  нагреваемая тепловые насосы (АТН)...............................................................16
ГЛАВА 2 РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ…………………………...................................29
       2.1 Расчет системы отопления загородного коттедж……………………………...…..29
       2.2  Теплотехнический расчет наружных ограждений.………………………………..31
       2.3 Определение расчетных тепловых потерь через наружные ограждения ………..34
       2.4  Расчет системы отопления……………………………………………………...…..41
ГЛАВА 3 ОЦЕНКА ЭКОНОМИКИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ТЕПЛОВОГО НАСОСА..... 43
       3.1 Расчет окупаемости теплового насоса………………………………………….…..43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................................................................................................45
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.......................................................................47


ВВЕДЕНИЕ


       Энергосбережение является наиболее актуальной проблемой и  задачей нашего времени.  От итогов решения данных проблем  зависит положение нашего общества в ряду экономически развитых стран, а также, уровня жизни граждан. Во всем мире регулярно ведется поиск путей решения снижения энергопотребления за счет его рационального использования, но и довольно эффективно применяется. Наша страна очень богата всеми необходимыми природными ресурсами и высокоинтеллектуальными возможностями для продуктивного решения своих энергетических проблем, но и справедливо является ресурсным источником для азиатских и европейских стран, экспортом нефти, нефтепродуктов и природного газа, в масштабах стратегически важных  для данных стран-импортеров. Однако, богатство нашей страны энергетическими ресурсами абсолютно не должна предусматривать чрезмерное энергорасточительство, так как рациональное управление энергохозяйством при открытой рыночной экономике является очень важным фактором конкурентоспособности российских товаров и услуг.
       Задача энергосбережения, наверно, можно отнести к стратегически важным задачам государства и одновременно главным методом по обеспечению энергетической безопасности, а также, способом сохранения прибыли от экспорта углеводородного сырья.
       Необходимые для внутреннего развития энергетические ресурсы возможно получить как за счет увеличения добычи сырья в труднодоступных районах и строительстве новых энергообъектов, так и за счет энергосбережения в центрах потребления ресурсов с минимальными расходами.
       Стратегическая цель энергосбережения одна и следует из его определения - это повышение энергоэффективности во всех отраслях, во всех поселениях и в стране в целом. И задача - определить, какими мерами и насколько можно осуществить это повышение.
       Цели энергосбережения совпадают и с другими целями муниципальных образований, таких как улучшение экологической ситуации, повышение экономичности систем энергоснабжения и др.
       Снижение потребления позволяет обеспечивать подключение новых потребителей при минимальных капитальных затратах на развитие инфраструктуры и снимает проблемы выделения земельных участков под новое строительство объектов генерации, отчуждение санитарно-защитных зон и т.д., что в целом положительно сказывается на градостроительном развитии.
       Решение задач повышения энергоэффективности на сегодняшнем этапе, когда существует большой резерв малозатратных мероприятий, также совпадает с большинством стратегических целей государства и хозяйствующих субъектов.
       Энергосбережение в наши дни можно достичь за счет минимизации бесполезных потерь энергии. То есть, абсолютное исключение ископаемого топлива из функционирования энергетики пока ещё не осуществимо. Однако создание отопительных устройств с высоким коэффициентом полезного действия (КПД) во многом способствует целям энергосбережения, целесообразному использованию энергетических ресурсов. К данным тепловым устройствам можно отнести тепловые насосы, агрегаты с высоким КПД, использующие помимо постоянных источников энергии, источники низкопотенциaльной энергии: грунтовые воды, грунт, воздух и т.д. В среднем, до двух третей необходимой для его работы энергии тепловой насос, за счет специального зонда, получает из окружающей среды.
       Традиционные системы энергообеспечения промышленных предприятий и жилых зданий не отвечают ряду современных требований  в отношении эффективности использования топливно-энергетических, вторичных энергоресурсов и качества энергоснабжения.  Кольская АЭС сбрасывает в отводящий канал большое количество энергии с отработавшей водой (зимой 15-16?С, летом 25-26?С), которая может служить источником низкопотенциальной теплоты. Данная теплота может быть применена в теплонасосной установке для теплоснабжения коттеджа.  Таким образом целью предоставленной дипломной работы является расчет системы отопления коттеджа площадью 196 кв. м с использованием теплового насоса, расположенного в районе Кольской АЭС. Для этого необходимо разобрать следующие поставленные задачи:
       1. Произвести теплотехнический расчет двухэтажного коттеджа, выполненного из пористого кирпича с облицовкой внешней стороны стены декоративным облицовочным кирпичом;
       2. Определить расчет теплопотери через наружные ограждения;
       3. Подобрать тепловой насос и рассчитать характеристики системы теплоснабжения с использованием выбранного теплового насоса.
       4. Определить срок окупаемости теплового насоса.




ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОТОПЛЕНИЯ КОТЕДЖА 


1.1 Энергосберегающие технологии жилых домов


       Увеличение энергоэффективности зданий в последнее время является одним из ведущих направлений в формировании строительной промышленности. В настоящее время этот процесс не стоит на месте: требования и условия к  используемым теплоизолирующим материалам постоянно растут, ужесточаются нормативы теплопроницаемости и смежных параметров отдельных строительных конструкций и сооружений в целом.
       Теплоизоляция зданий и сооружений ведет за собой несколько практических целей: повышение уровня комфортности, звукоизоляция  и теплоизоляция, экономия топливных ресурсов и снижение эксплуатационных затрат. Однако в концепцию энергоэффективного дома входит не только изоляция конструкций при помощи теплоизолирующих материалов, но и характерные инженерные решения  системы теплоснабжения и вентиляции.
       Для достижения цели развития концепции энергосбережения дома, следует опираться на опыт эксплуатации различных зданий. Несомненно, что энергетическая эффективность определяется совокупностью многих факторов. Как показывают исследования, при эксплуатации традиционного многоэтажного жилого дома  потери тепла через стены до 40%, через окна и крышу – 18%, подвал – 10% и вентиляцию – 14%.  Поэтому достичь минимальные теплопотери возможно только при тщательном подходе к вопросу энергосбережения.
       Из приведенных данных следует, что недостаточное тепловое сопротивление ограждающих конструкций наиболее существенно снижает энергетическую эффективность зданий. Однако утеплением лишь ограждающих конструкций нельзя достичь существенного снижения теплопотерь, так как значительная их часть приходится на участки интенсивного теплообмена с окружающей средой, так называемые «мостики холода». Данные участки чаще всего образуются в местах, где происходит контакт плит перекрытий с несущими стенами, в местах примыкания внутренних стен и перегородок к наружным стенам, а так же при проседании некачественного теплоизоляционного материала в трехслойных ограждающих конструкциях с утеплителем в качестве среднего слоя. 
       Поэтому современные системы утепления предусматривают создание комплексной защитной теплоизоляционной оболочки вокруг конструкции здания. Такая оболочка включает в себя утепление связных с грунтом конструкций фундамента в сочетании с утеплением плоских или скатных крыш, а так же устройство вентелирующих фасадов, передвигающих в несущие конструкции зону положительных температур. Эта совокупность мер исключает появления участков интенсивного теплообмена с окружающей средой, повышает тепловое сопротивление ограждений и предотвращает выпадение конденсата, разрушительно влияющего на теплоизолирующие и другие эксплуатационные характеристики конструкций. 
       Также очень важной проблемой является теплопотери через окна. Есть простой подход к решению данной проблемы – это уменьшении площади окон. Но это далеко не всегда применимо, так как ухудшается микроклимат и комфортность помещения. Оптимальным способом для решения данного вопроса является использованием современных трехслойных стеклопакетов с низкой теплопроводностью.
       Помимо вышеизложенных аспектов пассивного энергосбережения, также стоит упомянуть и о модернизированных решениях с применением высоких технологий.  Имеются в виду системы отопления, которые позволяют оптимизировать поступление и распределение тепла в здании, обеспечивая необходимое и достаточное его количество, когда это необходимо и там, где необходимо, то есть так называемые интеллектуальные системы отопления. Но данный метод требует внедрения существенных и порой  решительных изменений в распространенную, в частности, в России схему нейтрализованного отопления.
       Сейчас во всем мире широко осуществляется строительство энергоэффективных зданий. Особенно преуспевающие успехи в этом отношении занимают страны Западной Европы и Скандинавии. Общий результат экономии тепла во вновь возводимых коммерческих и жилых зданиях здесь составляет 50—70%.  Настоль значительная экономия позволяет быстро и  эффективно окупить затраты от применения энергосберегающих технологий.  Трехслойные окна особой конструкции с низкой теплопроводностью создают ощущения изобилия дневного света и пространства, а естественная вентиляция, оптимизируемая с помощью компьютерной системы, позволяет существенно снизить потери тепла. 
       Концепция энергосберегающего дома хоть и с заметным запозданием, но находит признание и в России. До недавнего времени дешевизна энергоносителей в нашей стране не позволяла ощутить максимальный экономический эффект от использования современных теплосберегающих материалов и соответствующих инженерных решений. Наблюдался такой парадокс: стоимость строительства в России ниже уровня мировых цен всего па 20—30%, а стоимость энергетических ресурсов отличалась в 6-7 раз. Но поскольку Россия взяла курс па построение эффективной экономики и вхождение в мировое сообщество, баланс цен на энергоносители начал восстанавливаться стремительными темпами. Только за два последних года цены на электроэнергию выросли на 45,8%, а на газ - на 63,5%.
       В связи с этим вопрос строительства энергоэффективных зданий в России становится одним из ключевых, а проблема рационального использования энергоресурсов приобретает все большее значение. Особенно остро эта проблема встает в коммунальном хозяйстве, которое потребляет до 20% электрической и 45% тепловой энергии, производимой в стране.
       В связи с этим, для отопления, кондиционирования, вентиляции производства воды на нужды горячего водоснабжения (ГНС) и на подогрев воды в бассейнах для жилых и производственных зданий и зданий общественного назначения представляется использовать тепловые насосы, так как они являются современной энергосберегающей технологией. Тепловые насосы потребляют минимальное количество электроэнергии, а так же долговечны (могут работать не один десяток лет), практически не требуют обслуживания, экологически чисты, безопасны и очень экономичны.  Долгие годы эксплуатации используется бесплатная энергия, находящаяся всегда рядом и в необходимом количестве.
       
1.2 Тепловые насосы и их классификация


       В условиях с продолжительными и суровыми зимами России теплоснабжение требует весьма немалых затрат топлива, которые превышают затраты на электроснабжение почти в два раза.  Основными минусами источников теплоснабжения является низкая энергетическая, экологическая и экономическая эффективность. Помимо этого, высокая стоимость на доставку энергоносителей усугубляют отрицательные факторы, свойственные традиционному теплоснабжению.
       Стоит учитывать такой термодинамический недостаток, как низкий эксергетический КПД использования химической энергии топлива для систем теплоснабжения, который составляет 6-10% в системах теплоснабжения.
       Очень большие затраты на тепловые сети, которые являются ненадежным элементом  в системах центрального теплоснабжения. Удельная аварийность для трубопроводов диаметром 1400 мм составляет одну аварию в год на 1 км длины, а для труб меньшего диаметра – около шести аварий. В случае если учитывать то, что общая протяженность тепловых сетей в России составляет 650 тыс. км, тем самым становится очевидно, что строительство и поддержка теплосетей в рабочем состоянии требует затрат, пропорциональных со стоимостью ТЭЦ или районных котельных.
       Выше приведенные отрицательные факторы традиционного теплоснабжения убедительно требуют рационального использования нетрадиционных методов.
       Одним из таких методов является полезное использование рассеянного низкотемпературного (5-30?С) природного тепла или сбросного промышленного тепла для теплоснабжения с помощью тепловых насосов.
       По прогнозу Мирового энергетического комитета к 2020 г. в прогрессивных  странах доля горячего водоснабжения и отопления при использовании тепловых насосов составляет 75%. 






1.2.1  Классификация тепловых насосов

       
       Тепловой насос – это техническое устройство, которое осуществляет процесс переноса низкотемпературной теплоты, не пригодной для прямого использования, на более высокотемпературный уровень. По аналогии с водяными насосами, перекачивающими воду, тепловые насосы «перекачивают» теплоту. То есть, тепловые насосы являются трансформаторами теплоты, в которых рабочие  температурой тела совершают  очищенная обратный термодинамический  тепловой цикл, перенося  раза теплоту на высокотемпературный  значения уровень с низкотемпературного. Таким  регулирующем образом, из низкопотенциальной теплоты различают происхождения ( природной возобновляемой теплоты грунтовых поверхностных вод, теплоты грунта, атмосферного воздуха, а так же сбросной техногенной теплоты технологических процессов промышленных производств, сточных вод биологических и других очисных сооружений)  с температурой 0-50?С вырабатывается  нары тепло.
        В настоящее  является время и в индивидуально  жидкого развитых зарубежных  жидкого странах и России  тела определилось два  преимущества основных принципиальных  упаривается направления в развитии  далее тепловых насосов:
       - Парокомпромисные  котельной тепловые насосы (ПТН)
       - Абсорбционные  паровым тепловые насосы (АТН)
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       


1.2.1  Классификация тепловых насосов

       
       Тепловой насос – это техническое устройство, которое осуществляет процесс переноса низкотемпературной теплоты, не пригодной для прямого использования, на более высокотемпературный уровень. По аналогии с водяными насосами, перекачивающими воду, тепловые насосы «перекачивают» теплоту. То есть, тепловые насосы являются трансформаторами теплоты, в которых рабочие  температурой тела совершают  очищенная обратный термодинамический  тепловой цикл, перенося  раза теплоту на высокотемпературный  значения уровень с низкотемпературного. Таким  регулирующем образом, из низкопотенциальной теплоты различают происхождения ( природной возобновляемой теплоты грунтовых поверхностных вод, теплоты грунта, атмосферного воздуха, а так же сбросной техногенной теплоты технологических процессов промышленных производств, сточных вод биологических и других очисных сооружений)  с температурой 0-50?С вырабатывается  нары тепло.
        В настоящее  является время, как и в индивидуально  жидкого развитых зарубежных  жидкого странах, так и России  тела определилось два  преимущества основных принципиальных  упаривается направления в развитии  далее тепловых насосов:
       - Парокомпромисные  котельной тепловые насосы (ПТН)
       - Абсорбционные  паровым тепловые насосы (АТН)
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       


1.2.2  Парокомпромисные  контура тепловые насосы


       Принцип  используются действия парокомпромисного теплового насоса  хладоны схоже принципу  счет действия домашнего  веществ холодильника. В нем  охлаждаясь морозилка (испаритель) забирает  верхней тепло из охлаждаемых  источникa продуктов.  Это  второго тепло и выделяется  только в помещение из радиатора (конденсатора),  один который расположен  повышают на задней стенке  турбинных снаружи холодильника. «Перекаченное» тепло  отсасываются несколько раз  виду превосходит затраченную  разрешенные энергию.  Точно  входе так же и ПТН  свою забирает тепло  дизайн из природного источника ( вода,  тепловые воздух, грунт) или  коэффициент постоянного техногенного  охлаждается источника низкопотенциальной  высокого теплоты и, затрачивая  конденсатор некоторую энергию  конденсатом на свою работу,  абтн преобразуя энергию  пожарной низкого потенциала  составляет в тепловую энергию  воды среднего потенциала. В  составляет настоящее время  давления создано и эксплуатируется  горячем большое число  также тепловых насосных  широкий установок, отличающихся  образующийся по тепловым схемам,  моновалентные рабочим телам  настоящее и по используемому оборудованию. По получить обозначению различных  черезклассов установок,  агрегатовв известных нам  восполнения литературных источниках,  тепловой нет единого  поступает установившегося мнения,  воды встречаются различные обозначения  высокого и термины. В связи  преимущества с этим важное  всего значение приобретает классификация  турбине установок, позволяющая  находящихся проводить рассмотрение  сброса их свойств в соответствии  регенеративный с той или  виду иной группой. Все  климатический типы тепловых  абтн насосных установок  самые можно классифицировать  температуре по ряду сходных  регенеративном признаков. Каждый  является из них показывает  только  схема одну характерную  температурой особенность установки,  либо поэтому в определении  разности теплонасосной установки  источника может быть  отсасываются два и более  регенерации признака.
        Классификация ПТН:
       ПТН  восполнения по агрегатному по агрегатному  работе состоянию возобновляемого  кипящей низкотемпературного источника  рабочие теплоты (НИТ) и  низкого нагреваемой среды  низкого подразделяется на:
— «вода-вода»,
—  «воздух-вода»,
— «воздух-воздух»,
— «вода-воздух»;
       По  тела типу используемого  затраченной компрессорного оборудования:
—   винтовые спиральные,
—  поршневые,
—   преобразования винтовые
— турбокомпрессорные;
       По  электростанции виду приводного  газе двигателя:
— электроприводные,
— с  коэффициент приводом от тепловых  соответствует двигателей (двигателей  бивалентных внутреннего сгорания  также паровых, газовых  тепловые или гидравлических  определяется турбин);
        По применяемому  последующей рабочему телу (хладону):
— низкотемпературные,
— среднетемпературные
— высокотемпературные;
       По  температура степени герметичности  одновременного соединения с приводом:
— герметичные,
—  бессальниковые
— сальниковые.
По  температурой оперативным функциям  тепловом ПТН можно  нагреваемая разделить на четыре  компактные основные категории  испарения [1 ]:
— Тепловые  тело насосы только  учитывающий для отопления
       Такие  энергоресурсов тепловые насосы  конденсатором применяются для  паровым обеспечения комфортной  единицы температуры в помещении. Существует  широкий обширное поле  хладоны деятельности по замене  зарубежных котлов низкотемпературных отопительных  малой систем на основе  хладона обогреваемых полов  котельной или теновых  соответствует панелей вентиляционно-конвекторными  тепловой либо тепловинтялиционными  пара установками с ПТН.  Существующий  тепло административно-жилой фонд,  двигателей как правило,  высокого претерпевает  определенные  температурой проблемы с дымоотводами  дизайн и дымоходами и проблемы  обеспечения пожарной безопасности  в  дешевых целом, поэтому  повышают тепловой насос,  нары который в принципе  одной не имеет таких  тепловые проблем, представляется  нагретого в этих случаях  контур идеальным вариантом  типу замены.
— Тепловые  тепловые насосы отопительные  вытяжной и холодильные
       Данные тепловые  дополнительные насосы применяются  арматуры для кондиционирования  нагрева помещения в течении  горячем в сего года. Наиболее  определилось распространенными являются  широкий реверсивные агрегаты  обогревом класса «воздух—воздух». Тепловые  показавшая насосы средней  насосов и большой мощности  контура для сооружения  одна сферы обслуживания  давления используют гидравлические  углекислый контуры для  температуры распределения тепла  получающие и холода и при  межтрубного этом могут  температурой обеспечивать оба  низкого режима одновременно. 
       Интегрированные  температурой системы на основе  тепловой тепловых насосов,  теплов обеспечивающие отопление  подогреваются помещений, охлаждение,  кольская приготовление воды  перегрева горячего водоснабжения (ГВС) и  первого иногда утилизацию  полезно отводимого воздуха.
— Тепловые  испарителя насосы, предназначенные  конденсатор исключительно для  хпрактерную горячего водоснабжения (ГВС)
       Чаще  тепловых всего в качестве  давления теплового источника  ипепия используют не только  отработавшего наружный воздух,  степени но и сбросной вентиляционный  пара воздух.
       Теплоисточники на базе  энергоблоки тепловых насосов  турбоагрегата бывают как  конденсации моновалентные, так  определяется и бивалентные. Моновалентные  здесь теплоисточники полностью  изображен покрывают годовую потребность  энергоемких в отоплении и горячем  эксплуатации водоснабжении, включая  теплоноситель сезонные, «пиковые» тепловые  турбине нагрузки. Тепловые  регенерации насосы в бивалентных  коэффициент теплоисточниках покрывают  поступает от 50 до 70% годовой  виду потребности в тепловой  образуется энергии, но позволяют  отдельный существенно сэкономить  применяются средства на создание  установок теплоисточника и получить  счет значительную экономию  подземные топлива или  моновалентные электроэнергии (по  вариантом сравнению с электрокотельными). Пиковая  стекающего тепловая нагрузка  ниже покрывается за счет  нагреваемой дополнительных источников  температурой отопления, чаще  поступает всего электрических,  сокращения угольных, газовых  разности или жидкотопливных  переносится котлов.
       На рис.2 приведена  котельной принципиальная схема  эксплуатации ПТН типа «вода-вода» с  учитывают наименованиями основных  шкале элементов, а на рис.З  черпают изображен упрощенный  преимущества термодинамический цикл  отработавшего ПТН в TS  уровня диаграмме.
       Состояния  либо рабочего тела  конденсатор после процессов,  полезно происходящих в основных  далее элементах ПTH, обозначены соответствующими  контура цифрами цикла. В  один отличие от парокомпрессорного  назнание домашнего холодильника  счет и от любой другой  обеспечения парокомпрессорной холодильной  степени машины, ПТН  пространстве типа «вода-вода» имеет  контуре на один аппарат  поверхности больше (остальные  подземные типы, за редким  полученная исключением, имеют  низкого те же самые основные  является аппараты, что  газотурбинными и холодильные машины). Это  соответственно переохладитель П жидкого  хпрактерную хладона. 
       ПТН работает  входе следующим образом:
В  конденсатом межтрубное пространство  агрегатного испарителя и подается  кольская низкотемпературная вода,  тепла где она  обратный охлаждается за счет  разрешенные кипения (испарения) в  сохранения трубном пространстве  радиатора испарителя и хладона (рабочего  корпусу тела, которым  основу являются низкокипящие  пары фторхлорсодержащие углеводороды,  поскольку т.н. фреоны). Пары  восполнения хладона из испарителя и постоянно  нагреваемая отсасываются компрессором  данные К и, проходя регенеративный  типу теплообменник (РТ), подогреваются  сброса вследствие теплообмена  законом с протекающим внутри  пара труб теплообменника  замене жидким хладоном. Компрессор (К) сжимает  отсасываются подогретые пары  машин хладона до давления  поступающая конденсации и направляет  стекающего их в межтрубное пространство  используют конденсатора (КД). В трубное  всасывающей пространство конденсатора (КД) подается  низкого нагреваемая вода  экологически теплосети. На наружной  отдельный поверхности труб  получающие в межтрубном пространстве (КД) пары  связи хладона охлаждаются  разности и конденсируются, превращаясь  теплоноситель в жидкость, которая  типу затем поступает  законом в переохладитель (П) жидкого  машин хладона, где  рабочим охлаждается за счет  раствор теплообмена с обратной  контура водой теплосети. Далее  количество жидкий хладон  тепловой проходит внутри  поступает труб регенеративного  пары теплообменника (РТ), охлаждаясь  цикле дополнительно за счет  настоящее теплообмена с парами  одна хладона, и дросселируется  отношению в регулирующем устройстве (РУ),  иной понижая свое  обозначены давление и, соответственно,  ниже температуру до давления  водоводе и температуры в испарителе (И). Парожидкостная  ниже смесь, образующаяся  трубопроводов вследствие дросселирования,  отработавшего кипит (испаряется) в  высокого испарителе, получая  процессы тепло через  углекислый стенки труб  теплоты с низкотемпературной водой. Образующиеся  охлаждается пары хладона  движущимся отсасываются компрессором,  последние цикл рабочего  механическую тела ПТН  пары замыкается. Таким  тепловые образом, рабочее  утечка тело (хладон),  таким постоянно циркулирует  одной в замкнутом контуре ПТН,  гидростанций претерпевая изменения агрегатного состояния  дополнительные в его аппаратах  малой и перенося теплоту  холодильная от возобновляемого низкотемпературного  низкого источника теплоты  насосов к потребителю теплоты среднего потенциала  основного за счет затраты энергии  рабочие высокого потенциала  настоящее в компрессоре.
       
       
       
        Рис.2 Принципиальная схема  отсасываются парокомпрессионного теплового  упаривается насоса К- компрессор;  паровым КД- конденсатор;  основу П-переохладитель; РТ - регенеративный  время теплообменник; РУ- регулирующее  один устройство; И - испаритель; Ts1 и TS2- низкотемпературная  выпаренный вода; Tw1 и TW2- нагреваемая вода.[5]
       
       
        Рис.З  сред Упрощённый термодинамический  тепловых цикл парокомпрессионного  промышленных теплового насоса  регенерации с
        процессами:
        1-2- сжатие  одна паров рабочего  контура тела (хладона) в  продление компрессоре; 2-3- охлаждение  один и конденсация
паров паров  через хладона в конденсаторе; 3-4- переохлаждение  связи жидкого хладона  приведена в переохладитель; 4-5- охлаждение  межтрубное жидкого хладона  корпусу в регенеративном теплообменнике; 6-
1- кипение (испарение) хладона  определилось в испарителе; 1-1’- подогрев  тепловой паров хладона  выпа в
регенеративном теплообменнике.[5]
       Как  сжимает было сказано  этом выше, тепловой  нормальном насос, как  дизайн и холодильная машина,  зарубежных реализует обратный  вариантом термодннамнческип цикл,  регенерации перенося теплоту  отработавшего от менее нагретого  арматуры тела к более  трансформации нагретому за счет  парожидкостная затраты первичной  теплоты электрической или  поступающая тепловой энергии  практически в соответствии со вторым законом  поставки термодинамики. Отношение  сего полученной потребителем  регенерации тепловой энергии  преобразования к затраченной (в тепловом  тепловая эквиваленте) определяет  обеспечивается эффективность работы  хпрактерную ТН и носит назнание коэффициента  учитывают преобразования:
       ?=Qп+ Qкд/  отличающихся Qк        (2.1)
       где
       Qп+  обеспечения Qкд  — теплота,  раствор полученная потребителем  основу из переохладителя и конденсатора;
       Qк  — мощность  древесных в тепловом эквиваленте,  потери затраченная на привод  мощность компрессора. Величина  малой коэффициента преобразования  тепловые реального обратного  нормальном цикла Ренкина,  использующие реализуемого в ПТН,  отбора в основном, зависит  регенеративном от температур холодного  одновременного и горячего источников  газе теплоты:
       ?=?ид*µ,       (2.2)
       где
       ?ид= Тк/(  один Тк- Т0) — коэффициент  тепловой преобразования идеального  также цикла Карно,  сего осуществляемого в диапазоне  заводах температур (по  вытяжной шкале Кельвина) конденсации  практические Тк и кипения Т0 рабочего  абтн тела цикла;
       µ=  далее µ1 *µ2*  исключительно µ3* µ4*  стальным µ5 — коэффициент,  реальных учитывающий реальные  радиатора процессы;
       Практически для  тепловая ТН типа «вода—вода» Тк = 273 + (tw2  тепло + (5 - 10)),°С,
        а  одна Т0 = 273 + (ts2 - (2 - 4)),°С.
       Здесь tw2, ts2, соответственно,  поступает температура горячего  абтн источника теплоты (нагреваемой  время поды) на выходе  потери из конденсатора и температура  хпрактерную холодного источника  понижая теплоты (охлаждаемой  тепловых воды) на выходе  получить из испарителя ПТН. Коэффициенты  поступает µ1  - µ5 [2],  счет учитывают необратимые  претерпевает потери реального  пары цикла соответственно:  тепло замену среднетермодинамической  арматуры температуры отвода  принцип теплоты Ткср в цикле  вода Ренкина на температуру  потери конденсации рабочего  протекающей тела Тк  единицы (µ1) потери  источникa в процессе дросселирования (µ 2) изменение  потери значения коэффициента  позволяет преобразования цикла,  температура связанное с перегревом  производстве паров рабочего  мазута тела перед  учитывают сжатием  обозначению в компрессоре в регенеративном  разработке теплообменнике (µ3); потери  одной от необратимого сжатия  регулятор в компрессоре (µ4) и дополнительные  принципиальная затраты мощности  нагревaемой компрессора на преодоление  схему сил трения  двигателей на нагнетательной и всасывающей  обогревом сторонах компрессора (µ5). Практические  температурой значения µ в диапазоне  насосов реальных  основе температур конденсации (50—70°С) и  межтрубном температур кипепия (0—20°С) рабочего  каждой тела составляют 0,55—0,70,  межтрубном при этом  направляется более низкие  числа значения соответствуют  крупным  газов ПТН. Например,  полезно ПТН тепловой  тепловой мощностью 1 МВт  связи при теипературе  тепловых низкотемпературного источника  хладона теплоты (НИТ) 7°С и  конденсации температуре нагретой  настоящее воды среднетемпературного  показаны потребителя теплоты (СПТ) 60°С коэффициент  соответствует преобразования ? составляет 3,0 тепловой  абтн энергии. Одна  действия единица – за счет  источника энергии привода  горячем ПТН, а две  законом единицы – за счет  выпар теплоты НИТ.
       При  обеспечивается повышении температуры НИТ и  любой понижении температуры  отработавшего СПТ, т,е. при  абтн сокращении разности температур НИТ и  отсасываются СПТ (что  затраченной соответствует снижению  охлаждаемых разности температур Tк  давлению - Т0). коэффициент  нагревается преобразования повышается,  этом при увеличении  одновременного разности температур  нормальном коэффициент, соответственно снижается. Реально достигаемые  подогреваются на практике разности  тепловые температур — от 70 °С  давлению до 30 °С. при  котельной этом коэффициент  применяются преобразования изменяется от 2.0 до 5.0 соответственно.
       Рабочие  продление тела условно, в  разрешенные зависимости от классификации  позволяющая холодильных машин  конденсатор и тепловых насосов, подразделяются  деления па три группы:
—  низкого  конденсации давления, или  зарубежных высококипящие (температура  давлению кипения V выше-КРС) применяются  перегрева в высокотемпературных ПТН;
—  среднего  поставки давления (ts* от 10 до 60°С) применяются  мазута в среднетемпературных ПТН;
— высокого  коэффициент давления, или  котельной низкокипящие ts*  шкале  ниже 0°С),  регенеративном применяются в низкотемпературных  обозначены ПТН.
       В тепловых  выпаренный насосах, как  малой и в холодильных машинах (ХМ),  схему давление кипения  нагревается зависит от температуры  всасывающей НИТ (хладоносителя  преимущества в ХМ), а давление  теплообменники конденсации — от температуры  регенерации нагреваемого теплоносителя (охлаждающей  малой среды в ХМ). В  осевыми высокотемпературных ПТН  назнание температура конденсации (tK) равна  контур или ниже 100?С. В  тепловые них используются  контура малоозоноопасные, разрешенные  регенерации к применению Монреальским  перегрева протоколом по веществам,  теплоноситель разрушающим озоновый  агрегатов слой Земли,  конкретного хладоны R142b, R124, R236. а также R744 или  другим С02 — углекислый  охлаждаясь газ. R744 по давлению  эжекторы относится к рабочим  образуется телам высокого  минимум давления, а по температуре  конденсатором конденсации — к высокотемпературным  высокого ПТН. В среднетемпературных  тепловой ПТН с температурой tк  мазута = 80 °С  потери и ниже используются  пожарной хладоны; R134а, R152а, смеси  обеспечения хладонов R22 и RI42b. а в низкотемпературных — хладоны R407c  агрегатному с  сего температурой конденсации  контура ниже 55 СС. В  тепла зарубежных ПТН  конденсация в основном используются  количество хладоны: в среднетемпературных — R134a. в  единого низкотемпературных — R22 и R407c.  свою Высокотемпературные  можно ПТН, в связи  восполнения с отсутствием необходимости  бромистого нагрева теплоносителей  затем для отопления  постоянного и ГВС свыше 60 °С. не  один применяются.



1.2.3 Абсорбционные  нагреваемая тепловые насосы (АТН)


       В  виде последние годы  этом за рубежом н в России  источника производятся тепловые  первая насосы новою  равна поколения, в основе  отбора которых лежит  конденсатом использование в качестве  гидрозатвор рабочею юла  каждой нары веществ:  нагревается раствор абсорбента - хладон. В  работе основе разработок ATI  ряду I  насоса лежат созданные  тепловых в 50 е годы прошлого  тепловые столетия абсорбционные  трубопроводов водоаммиачны.......................