Тепловые насосы. Технические детали

[igorya]

Добрый день.

 

Вот много существует разной информации по ТН, начиная от финансово-экономических обоснований, заканчивая красивыми маркетинговыми картинками или видео, иллюстрирующие структурную схему СО дома с применением ТН. Либо на разных вики-педиях или некоторых сайтах фирм, занимающимися этим ремеслом,- жесткий треш в виде формул по физике, в которых радовой обыватель, особенно после 250грн вискаря мало что поймёт

 

Всвязи с этим, возникла простая мысль,- а почему нельзя вот просто взять, и для рядового обывателя примитивно расписать технический базис на элементарном уровне ? Это же ведь в Ваших, кто занимается этой темой, интересах, чтоб потенциальный потребитель увидел для себя четкую картину.

 

Ну я вот на своём уровне знаний могу понять там системы, связанные с "геотермальностью" - т.е. мы "отбираем" какую-то дельту тепла из гео контура. А фишка с ТН воздух-воздух - это как ? Зимой при -20 за бортом инженеры разработчики повернули вспять законы физики ? И я понимаю, что тех прогресс не стоит на месте, современные технологии позволяют поднимать КПД ранее применяемым системам, но не до такой же степени, что вот покупая ТН, он в отличии от обычного электронагрева вот так вот вдруг стал отличаться экономичностью, буквально вырабатывая тепло из воздуха. Я не возмущаюсь, просто хочу отделить какую-то мало-мальски выгоду от маркетингового разводняка

 

ps. Просьба в темы а-ля "faq по ТН" не отсылать, т.к. в них в основном затрагивается финансово-экономико-организационные вопросы, и тема, которая перевалила за полтора десятка страниц становится малоинформативной.

[S_Vladimir_79]

Все же дело в фреоне, а не в температуре воздуха. В холодильнике тоже -20 хотя в квартире +20...

[Entheos]

он в отличии от обычного электронагрева вот так вот вдруг стал отличаться экономичностью, буквально вырабатывая тепло из воздуха.

Вот именно это он и делает - буквально получает тепло из воздуха, при этом затрачивая эл-во. Просто при -20 эффективность этого процесса сильно падает, и девайс отбирает намного меньшую мощность. Как следствие снижается кпд.

[Zurbagan]

2 igorya: Физика не рассматривает понятие "холод", равно как и не рассматривает понятие "темнота". Есть лишь отсутствие света и отсутствие тепла. То, что для Вас -20°С - всего лишь отметка в цельсиях, ниже которой замерзает вода. Есть абсолютный нуль (273,15°С) - все остальное "плюс".

 

Добавлено через 3 минуты

Вот именно это он и делает - буквально получает тепло из воздуха, при этом затрачивая эл-во. Просто при -20 эффективность этого процесса сильно падает, и девайс отбирает намного меньшую мощность. Как следствие снижается кпд.

 

Где это и у кого кпд снижается? У воздух-воздух? Разве что у Зубадана, и то сильно спорно, ибо там прирост производительности.

Змінено 12 липня 2014 користувачем Zurbagan

[МАКАР]

Так чтоб ну совсем под 250 грам коньяка и без рисования цикла Карно, это холодильник, которому оторвали дверь и вставили в окно морозильником наружу. То есть ,он еще сильней морозит улицу, а отобранным оттуда теплом греет вас.

[vovarpd]

Все же дело в фреоне, а не в температуре воздуха. В холодильнике тоже -20 хотя в квартире +20...

для того щоб в холодильнику було -20 при +20 в квартирі - холодильник затрачає енергію з мережі. тут то якраз понятно звідки береться -20 в холодильнику.

 

а от наоборот воно шось на хлопський розум неясно як при -20 затратити 1кВт електрики і получити аж 3-4кВт тепла

[Allegro]

для того щоб в холодильнику було -20 при +20 в квартирі - холодильник затрачає енергію з мережі. тут то якраз понятно звідки береться -20 в холодильнику.

 

а от наоборот воно шось на хлопський розум неясно як при -20 затратити 1кВт електрики і получити аж 3-4кВт тепла

 

Компресор холодильника витрачає 1 кВт електроенергії та переносить 2.5-3 кВт тепла із теплообмінника (радіатора) всередині холодильника на теплообмінник ззовні холодильника.

Те ж саме і в ТН, тільки перенос тепла йде з теплообмінника, що встановлюється ззвоні будівлі, до теплообмінника всередині будівлі. Це якщо зовсім уникати деталей

[Alegik]

2 igorya: Физика не рассматривает понятие "холод", равно как и не рассматривает понятие "темнота". Есть лишь отсутствие света и отсутствие тепла. То, что для Вас -20°С - всего лишь отметка в цельсиях, ниже которой замерзает вода. Есть абсолютный нуль (273,15°С) - все остальное "плюс".

...Я тоже начинаю обычно с этого, объясняя "феномен" воздушного ТН ) ...Добавлю лишь ,что в среде -20 лишь на 15% меньше тепла чем в среде +20 ...Мы лишь выбираем тепло с наружного воздуха и пропускаем его через скажем свой дом , пока есть потребность в этом..."Гуманней " отопления не придумаешь...вообще никакого вмешательства в природу.

[S_Vladimir_79]

для того щоб в холодильнику було -20 при +20 в квартирі - холодильник затрачає енергію з мережі. тут то якраз понятно звідки береться -20 в холодильнику.

 

а от наоборот воно шось на хлопський розум неясно як при -20 затратити 1кВт електрики і получити аж 3-4кВт тепла

 

Тепловой насос использует тот же физический принцип работы, что и обычный бытовой холодильник. Различие заключается лишь в том, что в тепловом насосе все происходит в обратном направлении. Бытовой холодильник отбирает тепло у хранящихся внутри него продуктов и затем выделяет это тепло на наружной задней стенке через радиатор. Тепловой насос забирает тепло у окружающей природы и передает его в дом для отопления и нагрева бытовой воды. Он как бы «перекачивает» тепло снаружи внутрь дома, от чего и возникло название — тепловой насос, или в иностранной интерпретации — heat pump (тепловая помпа).

Конечно, в тепловом насосе расходуется электроэнергия. Но на каждый использованный киловатт электроэнергии тепловой насос «перекачивает» четыре киловатта бесплатного тепла из неисчерпаемого источника энергии — окружающей природы.

 

Основными узлами теплового насоса являются:

 

Испаритель (1), в нем газ-фреон находится в жидком состоянии под небольшим давлением и его температура ниже, чем у источника тепла. Поэтому тепло от окружающей среды передается газу-фреону, температура газа повышается и он начинает испаряться. То есть, менять свое агрегатное состояние из жидкого в газобразное.

 

Компрессор (2), сжимает горячий газ-фреон до высокого давления. За счет сжатия газ нагревается еще больше, пока его температура не достигнет уровня, требуемого для отопления и приготовления горячей воды. Затем нагретый газ-фреон попадает в конденсатор.

 

В конденсаторе (3) горячий газ отдает полученное тепло более холодной части системы — отопительному контуру дома. При этом температура газ-фреона падает ниже точки конденсации, и он превращается из газа в жидкость. Жидкий, но все еще находящийся под давлением, газ течет к расширительному клапану.

 

В расширительном клапане (4) происходит падение давления газ-фреона до исходной величины. После чего газ снова возвращяется в испаритель и начинает принимать тепло из окружающей среды.

[Entheos]

Тепловой насос использует тот же физический принцип работы, что и обычный бытовой холодильник. Различие заключается лишь в том, что в тепловом насосе все происходит в обратном направлении. Бытовой холодильник отбирает тепло у хранящихся внутри него продуктов и затем выделяет это тепло на наружной задней стенке через радиатор. Тепловой насос забирает тепло у окружающей природы и передает его в дом для отопления и нагрева бытовой воды. Он как бы «перекачивает» тепло снаружи внутрь дома, от чего и возникло название — тепловой насос, или в иностранной интерпретации — heat pump (тепловая помпа).

Конечно, в тепловом насосе расходуется электроэнергия. Но на каждый использованный киловатт электроэнергии тепловой насос «перекачивает» четыре киловатта бесплатного тепла из неисчерпаемого источника энергии — окружающей природы.

 

Основными узлами теплового насоса являются:

 

Испаритель (1), в нем газ-фреон находится в жидком состоянии под небольшим давлением и его температура ниже, чем у источника тепла. Поэтому тепло от окружающей среды передается газу-фреону, температура газа повышается и он начинает испаряться. То есть, менять свое агрегатное состояние из жидкого в газобразное.

 

Компрессор (2), сжимает горячий газ-фреон до высокого давления. За счет сжатия газ нагревается еще больше, пока его температура не достигнет уровня, требуемого для отопления и приготовления горячей воды. Затем нагретый газ-фреон попадает в конденсатор.

 

В конденсаторе (3) горячий газ отдает полученное тепло более холодной части системы — отопительному контуру дома. При этом температура газ-фреона падает ниже точки конденсации, и он превращается из газа в жидкость. Жидкий, но все еще находящийся под давлением, газ течет к расширительному клапану.

 

В расширительном клапане (4) происходит падение давления газ-фреона до исходной величины. После чего газ снова возвращяется в испаритель и начинает принимать тепло из окружающей среды.

 

Прекрасно! Внятно и для чайников. Одно из лучших обьяснений, из тех что я встречал! Респект!

[igorya]

...Я тоже начинаю обычно с этого, объясняя "феномен" воздушного ТН ) ...Добавлю лишь ,что в среде -20 лишь на 15% меньше тепла чем в среде +20 ...Мы лишь выбираем тепло с наружного воздуха и пропускаем его через скажем свой дом , пока есть потребность в этом..."Гуманней " отопления не придумаешь...вообще никакого вмешательства в природу.

 

Не знаю, как по мне разводняк Как можно отобрать тепло с наружного воздуха, если его температура меньше той, которая требуется по условию задачи ? Я понимаю, отбирать тепло из геотермальных источников, но тут как-то не вписывается в привычный шаблон мышления.

И я понимаю принцип работы холодильника, который тут приводили в пример, но всё ж ведь упирается в затраты электроэнергии и тепло на выходе. И если эти ТН воздух-воздух такое уж супер ноу хау, то где они были раньше, почему не вытеснили хоть мало-мальски классический электронагрев ? холодильник тоже изобретен не одно десятилетие назад, но он получил распространение, так что отмазка на предмет что это какое-то сложное инженерное сооружение не катит

[МАКАР]

Тут 250-ю граммами уже не поможешь, надо пол литры.

К примеру, у меня холодильник морозит до -30 и -20 для него жарко, а достигается это, например в моем холодильнике составом фреона.

Почему не использовалось раньше, да просто энергоносители стоили копейки и некто не предавал этому значения, а на данном этапе сроки окупаемости холодильной техники из за роста цен на те же энергоносители привели к целесообразности использования тепловых насосов в быту.

[Дмитрий Бабенко]

Не знаю, как по мне разводняк

 

просто бесчинства какие-то.

PV~RT. нет. PV>RT. не. разводняк. PV<RT. Пэ-вэ не Равно-эр-тэ.

Ю-щен-ко! Ро-си-я!

[S_Vladimir_79]

Тут 250-ю граммами уже не поможешь, надо пол литры.

К примеру, у меня холодильник морозит до -30 и -20 для него жарко, а достигается это, например в моем холодильнике составом фреона.

Почему не использовалось раньше, да просто энергоносители стоили копейки и некто не предавал этому значения, а на данном этапе сроки окупаемости холодильной техники из за роста цен на те же энергоносители привели к целесообразности использования тепловых насосов в быту.

Я думаю, что просто еще качество фреона для этого дела поменяли, сделали его свойства более подходящими для ТН.

[Seva1964]

Не знаю, как по мне разводняк Как можно отобрать тепло с наружного воздуха, если его температура меньше той, которая требуется по условию задачи ?

---

Берёте обычный ручной велосипедный насос (в руку), и начинаете интенсивно закачивать воздух во внутрь велосипедной камеры. После некоторого количества возвратно-поступательных движений, ощущаете, что температура корпуса насоса больше, чем температура окружающего (закачиваемого в него) воздуха

[igorya]

---

Берёте обычный ручной велосипедный насос (в руку), и начинаете интенсивно закачивать воздух во внутрь велосипедной камеры. После некоторого количества возвратно-поступательных движений, ощущаете, что температура корпуса насоса больше, чем температура окружающего (закачиваемого в него) воздуха

 

Жаль что тема превратилась просто в посиделки на заваленке. Мотив её создания у меня был совсем другой. Ну да ладно, не настаиваю.

[Zurbagan]

Вы сами ее туда перевели. Вам достаточно подробно описали холодильный цикл ВТН. При сжимании все газы нагреваются. При расширении - охлаждаются. Если со сжатого (нагретого) газа снять тепло (в помещение) а потом отправить охлажденный газ в расширительный клапан, то при расширении температура фреона опустится ниже, чем температура на улице. Например на улице -20°С, а хадагент по теплообменнику наружки идет -30°С. Пройдя по контуру теплообменника газ нагреется до -20°С (отберет 10°С у наружного воздуха) и попадет в компрессор, который сжимая нагреет его до температуры, при которой можно отправить газ на внутренний теплообменник и там снять тепло для обогрева помещения (или нагрева воды, как вариант). Цикл замкнут. Так понятнее?

З.Ы. Да ладно - просто включите логику (Вы же взрослый человек, я подозреваю). Не первый год наш рынок завоевывают различные ВТН. Да, они отличаются как по характеристикам, так и по цене. Но при этом всем, за все это время, Вы видели/слышали хоть об одном пользователе ВТН, который был бы недоволен свом пребретением? Кого нибудь, кто бы требовал вернуть деньги и орал на всю тюрьму на весь интернет: "Кидалово! Разводняк!"? Одних только "Зубадан" (полупром - о бытовой серии даже не заикаюсь) за 2013 год по стране было установленно около 150 шт. Все покупатели лохи доверчивые? Жаль, что Вы в Днепропетровске. Будете в Киеве - дайте знать. Покажу Вам пару-восемь своих объектов, где основной (а очень часто и единственной) системой обогрева является ВТН. Сами спросите у администрации, как оборудование заботало зимой, сколько денег потрачено на его эксплуатацию.

Змінено 14 липня 2014 користувачем Zurbagan

[REYDER]

Почти все собрались)))

 

Люди, форумчане, читайте темы там все есть.

[Zurbagan]

Почти все собрались)))

 

Люди, форумчане, читайте темы там все есть.

 

Ты представляешь, сколько нужно перелопатить страниц только на этом форуме, чтобы хоть что-то понять? Выискать крупицы правды в потоке ... э... м... споров, так сказать.

[Entheos]

Выискать крупицы правды в потоке ... э... м... споров, так сказать.

Та було б бажання кому треба той знайде

[REYDER]

Ты представляешь, сколько нужно перелопатить страниц только на этом форуме, чтобы хоть что-то понять? Выискать крупицы правды в потоке ... э... м... споров, так сказать.

 

есть поиск, есть гугл, есть телефоны, есть много чего воще в жизни... И зачем оно человеку? Ему надо систему комфорта, а не процессы кипения и конденсации фреона.

[vitaliy_dnepr]

Жаль что тема превратилась просто в посиделки на заваленке. Мотив её создания у меня был совсем другой. Ну да ладно, не настаиваю.

 

Если интересно "пощупать" вживую со всем раскладом по расходу эл. - милости просим. В Днепре могу показать реальную работу зубаданов 2 по 14 кВт , отапливающих 800 м\кв

[Zurbagan]

Если интересно "пощупать" вживую со всем раскладом по расходу эл. - милости просим. В Днепре могу показать реальную работу зубаданов 2 по 14 кВт , отапливающих 800 м\кв

 

Очень хотелось бы увидеть характеристики этого восьмисотметрового помещения, если ему хватает 22,4 кВт для обогрева! Это ж 35 Вт/м.кв!

[Дмитрий Бабенко]

Очень хотелось бы увидеть характеристики этого восьмисотметрового помещения, если ему хватает 22,4 кВт для обогрева! Это ж 35 Вт/м.кв!

 

нормально утепленный однообъемник на температуру +5. то есть склад. или пром какой. или офис опен спэйс. короче площадь наружных ограждения маленькая. может средний этаж какой.

[Zurbagan]

нормально утепленный однообъемник на температуру +5. то есть склад. или пром какой. или офис опен спэйс. короче площадь наружных ограждения маленькая. может средний этаж какой.

 

Теплый пол? Ну вода полюбому. Воздух такого не сможет.