A ház fűthető, hideg
A ház fűthető hideg.
O. Bogaevsky Engineer
Szverdlovszk
Valószínűleg sokan furcsának tűnik, ha azt mondjuk, hogy a házak a falu, a falu vagy a város található a bankok a nagy folyó, tó vagy tenger, télen fűthető hőjével ezen tározók. Valóban, ahogy a fűthető, például legfeljebb 20 fok. víz, folyók vagy tavak, ahol a hőmérséklet nem haladja meg a 2-4 °?
De nincs semmi valószínűtlen róla. Bár köztudott, fizikából, hogy a hő áramlását a hideg test meleg nem lehetséges - ezt a folyamatot tekintjük természetellenes -, de ugyanabban a fizikusok azt mondják, hogy mindig lehet elvégezni a folyamatot árán természetellenes természetes. Mit jelent ez?
Ismeretes, hogy a mechanikai energia, például, belép a termikus szabadon. Ez egy természetes folyamat a természet. Megállítja a vonatot, eltűnt hang stihnuvshy szél - minden ilyen esetben az átalakítás a mechanikai energiát hővé.
Azt is tudjuk, hogy miután egy erős vihar a tengerbe vizet néhány futamot. Vissza a meleget a munka önmagában nem megy - természetellenes. Ez speciális berendezést igényel, azaz olyan gépeken hogy a munkát hőenergiát vásárolt árán az átmenet egy ismert mennyiségű hőt meleg test a hideg.
Azt mondják, hogy a hatékonyságot a gőzturbina 25%. Ez azt jelenti, hogy 100% -os a hő csak a negyede munkahelyeket teremt, és háromnegyed költenek felesleges fűtés a környezetet.
Lehetséges, hogy csökkentse ezt az áldozatot a természetet? Igen, lehet! És ez folyamatosan törekszik az energia. A hatékonyság a hőerőgép nagyobb lesz a magasabb a hőmérséklet a fűtési forrás, és a környezeti hőmérséklet alatt van. Például, egy gőzturbinát működő a hőmérséklet csökkenése 300-30 °, korlátozza a hatékonyság 47%, és a hőmérséklet csökkenése 500-30 ° - 61% már. Ezért most hatalmon végzett szoros verseny fejlesztésének ultranagy turbinák paramétereket, amelyek a gőz hőmérséklete eléri a 550-600 ° C.
Így annak érdekében, hogy végezzen egy természetellenes folyamat, azt mondják -, hogy egy munkát ki a hőt, akkor van egy autó és egy bizonyos áldozatot természet formájában természetes folyamat, azaz abban az esetben, hő motorok fordítása ismert mennyiségű hőt a meleg forrástól a hideg. Hőátadás hideg test forró folyamat is természetellenes, ezért neki a követelmények és a fizetés formájában természetes folyamat.
Számos módszer létezik a hőátadás a hideg test meleg. Úgy véljük, csak az egyik, a leggyakoribb közülük - tömörítés.
Ennek hőerőmű szélturbina alakítja hő munka ugyanúgy a hőszivattyú kompresszor kell fűteni a hideg, hogy a forró testek. Ha a gőzturbina a munkaközeg a vízgőz, a gázturbina vagy dízelmotor - keveréke levegő termékeivel tüzelőanyag elégetése, a hőszivattyú ammónia, vagy egy keverék, hogy vízzel, a legtöbb üzemi folyadék. A fő elemei a gőzturbina rendszer egy turbina, kazán és a kondenzátor. És a hőszivattyú az alapvető elemek ugyanazok kazán és a kondenzátor, és ahelyett, hogy a turbina - a kompresszor.
A gőzturbina növényi kazán által felmelegített füstgázok. A hőszivattyú kazán fűtése meleg víztároló. És a különbség a kettő között csak a hőmérséklet. Ha egy gőzturbina gőzkazán melegítjük 300 fok vagy annál nagyobb, a kazánban a hőszivattyú forró ammóniapára csak 2 - 4 °. A gőzturbina növényi fáradt gőz átadja a hő, hogy a víz a kondenzátor a hőszivattyú, valamint ammónia gőzök a kondenzátorban adják le hőt helyiségek fűtendő.
Igen, de meg kell adni helyiségek fűtendő egy hő hőmérséklete legalább nem kevesebb, mint 20 °, míg a kazán forró ammóniával csak 2 - 4 °. Miközben a hőmérséklet emelkedett ammónia kondenzátor? Kiderült, hogy a hő tette a kompresszort. Ismeretes, hogy a hőmérséklet emelkedik egy gőz tömörítés.
De ahhoz, hogy összenyomja a szükséges gőz, hogy fordítsuk munkát. Ennélfogva, a kompresszor működését pontosan a természete a tribute, amelyen keresztül folyamat és értékesített természetellenes átmenet hőt a hideg tartályból a meleg környezetben.
De talán, a költség a munka a kompresszor lesz olyan nagy, hogy, mint mondják, „a játék nem éri meg a gyertyát?” A válasz erre a kérdésre csak fiókjába. Tekintsük ismét azonos, de részletesebben, a hőszivattyú működését, egy vázlatos rajz látható egy színes lapot.
Ammónia gőzök a kazánban, felmelegítjük mintegy a hőmérséklet a tartály, azaz a 2 - 4 ° C-on és egy viszonylag kis nyomás szívja be a kompresszort, és tömörített, hogy egy ilyen új nyomás, amelynél a hőmérséklet fölé melegítjük szobahőmérsékleten. Természetesen a kompresszor fogyaszt egy bizonyos mennyiségű mechanikai energiát. A tömörített és a fűtött gőzök ammónia a kompresszorból belép a kondenzátorba, ahol adnak egy részét a hőt a helyiségek fűtésére, lehűtjük és kondenzáljuk. Az egyedi fojtószelep folyékony ammóniát a kondenzátor miatt nyomáskülönbség megy a kazán. Ahonnan elpárolog és természetesen lehűtjük; és hőmérséklete alacsonyabb, mint az egyik, amellyel korábban beszívott A kompresszor által, mint a kondenzátor azt veszített a hő, eltávozott fűtésre. Továbbá, ismét EA podogrevshis a hőtároló hőmérsékletre 2 - 4 °, ammóniapára belép a kompresszort újra, hogy kipréseléssel őket halad a kondenzátorba. Így kiadások munka a kompresszor, akkor folyamatosan hőt a hideg tartály meleg helyre.
Az iparban, a hőszivattyú is található egy széles körben használt, különösen abban az esetben, ha a szükséges kis hőmérséklet-változás. Mellesleg, a hőszivattyú már belépett a kémiai és az élelmiszeriparban, ahol azt használták elpárologtatás és desztillálás megoldásokat.
Összefoglalva, azt kell mondanom, hogy az ammónia kompresszor hőszivattyú ez a program nem az egyetlen, sőt, van, hogy úgy mondjam, akadémikus. Technikai hőszivattyús kör lesz bonyolult. Mert eltérő berendezés hatékonyságát, azt is meg kell, hogy a gép egyszerű, megbízható, kompakt, olcsó, tartós, és így tovább.
Fontos technikai jellemzője a hőszivattyú értéke a fajlagos hőkapacitása, azaz az arány a továbbított hőszivattyú a hideg forrástól egy forró - dolgozik, hogy testsúly. Nyilvánvaló, hogy minél nagyobb a fajlagos hőkapacitása, a szivattyú tömörebb és kevésbé költséges. A jelentős növekedés a hőerőmű az ammónia kompressziós hőszivattyú lehet elérni, ha a kompresszor belép a száraz gőz az ammónia és a kompressziós maga is előfordulhat a régióban a túlhevített gőz.
Annak érdekében, hogy még teljesebben hőszivattyú kielégítik a modern technológia, szükséges, hogy kiválassza anyag ügyesen dolgozó gőz, azaz nem feltétlenül az ammónia, és előnyös, hogy megépíteni a működési ciklus által irányított elsősorban gazdaságos és a értéke a fajlagos hőkapacitása.
A megoldás a hőszivattyú találkozni, természetesen, a konstruktív nehézségek, valamint nehézséget okoz a választás az üzemi anyagból. De ezek a problémák megoldhatóak elvileg. Sőt, vannak olyan egyértelmű módon megoldani őket. Mindez ad nekünk abban, hogy ez nem messze, amikor a hőszivattyú szilárdan lép az életünket, és a mi az ipar, mind léptek gőzturbina, belső égésű motor, hűtő egységek és így tovább. A villamosenergia-rendszer széles és érdekes terület tevékenység!
Kimeríthetetlen hőforrás.
N. Singer,
Ph.D., főmunkatárs Intézet Hőtechnikai
Az ötletet, hogy a hőszivattyúk nem új. Vissza 1920-ban az orosz fizikus professzor VA Michelson kifejlesztett egy „dinamikus fűtési projekt”, amely részletesen megvizsgálta a technika segítségével a hőt alacsony potenciális hőt.
Az első kísérletek a hőszivattyúk használatának tartozik 1924. Hőszivattyús igényel felszereltsége megegyezik a hagyományos hűtőrendszerrel. Ezzel a hűtőrendszer, amely arra szolgál, mint a nyári, a levegő hűtésére annak légkondicionáló rendszer télen lehet használni, mint egy hőszivattyú fűtésre egy épület. Több tucat ilyen létesítmények közötti időszakban 1930-1940 épültek az Egyesült Államokban. Az alacsony potenciális hőforrás ezek a növények artézi víz, a települési vízellátás, a külső levegő.
Széles körben rasprostrayuyatsya hőszivattyúk után kezdődött jelentős javulás a berendezés hűtő- és csökkenti a villamos energia ára. Különösen elterjedt kaptak Svájcban, Angliában és az Egyesült Államokban, ahol a számuk eléri a több ezer.
A fő mutató hatékonyságának hőszivattyú aránya hasznos hőt a termikus egyenértékű elektromos energia a kompresszor. Ez az arány általában nevezik fűtési faktort vagy átalakítása együtthatója a hőszivattyú „mu” Nyilvánvaló, minél magasabb a konverziós arány, a lehet gazdaságosabb működését a hőszivattyú.
Korlátozó érték a hőszivattyú együtthatója átalakulás „mu” id, amely előállítható egy előre meghatározott hőmérsékleten a „meleg” forrás T1 (T1 -. Mért hőmérséklet az abszolút nulla hőmérséklet Ez a hőmérséklet egyenlő (t1 + 273 °, ahol a hőmérséklet T1 „forró” forrás, Celsius-fokokban adjuk), és egy előre meghatározott hőmérséklet „hideg” forrás tény formula határozza meg:
Ez az érték lehet szerezni az „ideális” folyamat, amelyben nem tekinthető elkerülhetetlen veszteségeket a kompresszor, a motor telloobmennyh berendezés, fűtési hálózatok. Az aktuális értékek átalakulásának együtthatók körülbelül 50-60% -át a maximális értékek. Amint a fenti kifejezés, az érték a transzformációs arány drámaian növekszik a csökkenő hőmérséklet különbség a „meleg” és „hideg” forrásból. Például, ha a hőmérséklet a víz a folyóba 4 ° C-on, és a hőmérséklet a víz kell juttatni a fűtési rendszer, 95 ° C, az ideális konverziós együttható 4, és az érvényes 2-2,5. Ez azt jelenti, hogy minden egyes egységnyi fordított energia formájában mechanikai munka a kompresszor használható a hasznos fűtési energiát 2-2,5 egységek a hő formájában. Vagy, a kiadások 1 kilowattóra áram a kompresszor, akkor lehet, hogy kb 2000. Nagy hő kalóriát. Ha azonban a kilowattóra villamos energia közvetlenül felhasználható fűtésre, például a főzőlap, kapunk csak 860 kalóriát nagy hőt.
Ha van egy hőforrás hőmérséklete, mondjuk, 25 ° C-on, és a fűtési rendszer lehetővé teszi a víz alkalmazásával és 50-60 ° C-on (például, panel fűtési rendszer), majd a tényleges átalakulási arányt növeljük 6, vagyis a kiadások 1 kWh áram a kompresszor, akkor lehetséges, hogy egy 5000 nagy kalória hő fűtésre.
Így a technikai alkalmazás oldalán hőszivattyú nem okoz jelentős nehézségeket okoz. Célszerűség való felhasználás alapján kell meghatározni a műszaki és gazdasági összehasonlítása a különböző fűtési lehetőség.
Hőszivattyúk, mint általában, sikeresen versenyezni elektromos fűtés. Amint összehasonlító számítások a hagyományos fűtési feltételeknek segítségével hőszivattyúk nagyjából megfelel a helyi fűtési kazán, de sokkal rosszabb, mint a távfűtési rendszerek.
A kezdeti beruházási költségeket a hőszivattyú sokkal nagyobb, mint a költsége a kazánház.
A nyári időszakban, mint egy hőszivattyús rendszer lehet használni a légkondicionáló, amely ahhoz szükséges, mivel a magas hőmérséklet és a páratartalom.
Meg kell mondani, hogy a gyakorlati alkalmazása hőszivattyúk továbbra is az egyik megoldatlan probléma a modern tudomány és a technológia. Sikeres, mint a megoldást erre a fontos kérdés nyit új kimeríthetetlen hőforrás, amelyet fel lehet használni az egész emberiség javára.