Розділ «1.1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ЩОДО ТЕПЛОВИХ НАСОСІВ»

ДД = йк - ^ = 1680 - 1435=255 кг/год. Питома економія умовного палива

ДЛ = ДД / Єв =255/41,9 = 6,1 кг/кДж.

1.1.3. Джерела теплоти для теплових насосів

Застосування ТН вимагає не тільки витрат енергії на привід, але й додаткового джерела теплоти. Особливий інтерес представляють ті джерела теплоти, які не можуть використатися звичайними способами, тобто з температурою менш 45 °С. До таких джерел відноситься енергія відходів низькопотенціальної промислової теплоти з температурою 20 — 40 °С и вище, а також енергія навколишнього середовища.

Навколишнє середовище становить інтерес як джерело енергії тоді, коли його температурний рівень незначно відрізняється від температури споживача, що, наприклад, характерно для повітряного опалення приміщення. Тут залежно від пори року необхідні температури повітря в приміщенні й джерела енергії з навколишнього середовища звичайно відрізняються не більше ніж на 10...15 К, а у виняткових випадках до 35 К.

Джерелом енергії з навколишнього простору (енергоносієм) є ґрунт, ґрунтові й поверхневі води, повітря, рослини й будівлі. Температурне поле навколишнього середовища неоднорідно по місцю її часу як поза, так і усередині джерел енергії. Таке неоднорідне температурне поле виникає через диференційований розподіл сонячної радіації на поверхні Землі, що залежить не тільки від географічного положення, а також і віл розходжень атмосферних умов, особливо хмарності й атмосферних розрядів. Затіненність, викликана рослинами й будівлями, атмосферні плини й різні перешкоди поширенню теплоти збільшують неоднорідність температурного поля. Також нерівномірно надходить у навколишнє середовище відпрацьована теплота процесів перетворення енергії, що особливо помітно в промислових зонах, містах і електростанціях.

За допомогою теплових насосів можна використати існуючу повсюдно енергію навколишнього простору, насамперед з мстою опалення приміщень. Однак ефективність використання теплових насосів передбачає урахування доцільних умов експлуатації, пов'язаних із температурним полем джерела енергії.

При застосуванні ТН не прагнуть до безпосереднього використання енергії навколишнього простору, що є неефективним джерелом, а намагаються використати джерела з високим температурним рівнем, щоб досягти високого коефіцієнта перетворення завдяки невеликим температурним перепадам між джерелом тепла й теплонасосною установкою.

Енергія глобального простору створюється в основному потоками, до яких відносять сонячну радіацію й відпрацьовану теплоту. Температурний рівень цих двох потоків при вході в простір більше температури навколишнього середовища, тому рекомендується використати ці потоки для роботи теплових насосів перш ніж їхня температура зрівняється з температурою навколишнього середовища.

Оскільки потреба в теплоті за часом не завжди відповідає кількості тепла, наявного в навколишньому просторі, доцільно для зменшення невідповідності застосовувати низькотемпературні акумулятори. Використання їх дозволяє при відносно невеликих втратах теплоти створити високотемпературне теплове джерело, яке можна використати з високим коефіцієнтом перетворення в необхідний момент і забезпечити періодичний режим експлуатації під час пікових навантажень.

1.1.4. Теплові насоси для опалення приміщень

1.1.5. Теплові насоси й сполучення потоків енергії в будинках

Для раціонального використання енергії необхідно розподіляти різноманітні потоки енергії у внутрішніх технічних пристроях шляхом застосування енергетичних сполучень, під якими розуміється передача енергії від одного енергоносія до іншого. Енергетичне сполучення між повітряним і водяним потоками у внутрішніх технічних установках оцінюється коефіцієнтом передачі енергії

і температурним коефіцієнтом переносу

де И - ентальпія потоку; Т - температура потоку; індекси /- підведений; о - відведений; один штрих - на вході; два штрихи - на виході.

Залежно від температурного коефіцієнта розрізняють варіанти сполучення (рис. 1.2):

- енергетичний потік підключається у вигляді послідовного з'єднання ^ = 1. Таке підключення виникає, наприклад, при поверненні повітря, що видаляється, у рециркуляційний контур або при русі теплоносія в приміщенні з різним навантаженням;

- енергетичний потік підключається за допомогою теплообмінного пристрою - Фт<1 • Застосовуються теплообмінники, а також рекуперативні циркуляційні системи й регенератори;

- енергія підключається за допомогою теплового насосу: Фт>.

Рис. 1.2. Схеми варіантів сполучення теплових потоків