Регистрация | Последние сообщения | Персональный список | Поиск | Настройка конференции | Личные данные | Правила конференции | Список участников | Top 64 | Статистика раздела | faq | Что нового v.2.3 | Чат
Skunk Forum - Техника, Наука, Общество » Общетехнический »
Тепловые насосы (страница 1)

Версия для печати (настроить)
Страницы: 1 2

Новая тема | Написать ответ

Подписаться

Автор Тема:   Тепловые насосы
Grog
Junior Member

Сообщений: 5
Откуда: Engine Control Room
Регистрация: Апрель 2003

написано 04 Апреля 2003 18:52ИнфоПравкаОтветитьIP

Натолкнулся на рекламу этого девайса. Интересно, а кто нибудь на практике сталкивался с работающим аппаратом. Интересует конструкция, реальные, а не рекламные ТТХ.

Вот реклама:

Размером с холодильник, по экономичности уступает только газовому отоплению, полностью автоматический.

цитата:

Не секрет, что в странах, расположенных в зоне повышенной вулканической активности, природное тепло земли используется и для отопления - и не только жилья, но порой целых автомагистралей (как в Исландии). Гораздо менее известно, что в более чем спокойной в сейсмическом отношении Скандинавии количество установленных тепловых насосов исчисляется сотнями тысяч. В Латвии, по словам представителя компании «Селекта» Леонида Лихачева, распространение этой системы отопления лишь набирает обороты.

- При этом я всегда спрашиваю у интересующихся, подведен ли к их дому газ, - говорит г-н Лихачев. - Если да, то тут мы не конкуренты: природный газ - самое дешевое топливо. Но во всех прочих случаях наше отопление дешевле, чем любое другое. Поэтому наша целевая группа - это преимущественно загородные дома, где газопровода нет. Хотя в нашей практике были и случаи недавно построенных городских объектов: дотянуть до дома коммуникации стоит очень недешево.

...Принцип действия теплового котла основан на том, что температура грунта ниже двухметровой отметки в наших широтах не опускается ниже +7 градусов на протяжении всего года. Вот это тепло и переносится в систему отопления, где с помощью теплового котла доводится до +55 градусов.

Все, что требуется для работы теплового котла (как внешне, так и по принципу работы напоминает холодильник), - наличие электричества, при этом на один киловатт/час потребленной электроэнергии приходится до 4 кВт забранной из земли.

- Себестоимость получаемой таким образом тепловой энергии составляет 1,3 cантима за киловатт/час - это при использовании радиаторов, - говорит г-н Лихачев. - Если же установить более эффективные подогревные полы, себестоимость снизится до 0,9 сантима.

Для сравнения: дешевле обходится лишь отопление природным газом (газовый котел). Примерно одинаковую по сравнению с тепловым котлом себестоимость дадут сжигаемые опилкобрикеты - но тут появляется фактор пожаро- и взрывоопасности. Прочие источники тепла - котлы на угле, дровах, мазуте - обходятся дороже.

Как заверил г-н Лихачев, для владельцев загородных домов затраты на установку системы (наиболее популярные модели стоят 3500- 6000 латов) окупаются в течение двух отопительных сезонов. Так, система для отопления дома площадью 150 квадратных метров стоит 3500 латов (включен встроенный бойлер на 180 литров). При этом стоимость отопления составит 50 латов в месяц - при использовании радиаторов, 40 - при тепловых полах. Для отопления площади в 600 метров это соответственно 200 и 170 латов в месяц.

Площадь (м) 150 200 300 400 600
Цена агрегата (латы) 3500* 3700* 4200 4600 6000
Средняя месячная плата (радиаторы/тепловые полы) 50/40 60/50 100/80 130/100 200/170

* встроен бойлер на 180 литров


[Это сообщение изменил Grog (изменение 04 Апреля 2003 19:16).]

Алексей П.
Moderator

Сообщений: 886
Откуда: СПб
Регистрация: Январь 2001

написано 05 Апреля 2003 11:29ИнфоПравкаОтветитьIP

Grog
Имхо, озадачиваться этим проектом стоит только в климатических зонах, где температура имеет в холодное время года среднюю величину ниже -20 градусов, иначе весь проект (например, при температуре окр. среды около от минус 5 до плюс 5-10 градусов) нецелесообразен, поскольку не окупит себя в реальное время.
Или в геологических зонах, где имеются горячие термальные источники с температурой, значительно превышающей помянутые 7 градусов подземной теплоты
Хотя тоже было бы интересно услышать отзывы...

Grog
Junior Member

Сообщений: 8
Откуда: Engine Control Room
Регистрация: Апрель 2003

написано 05 Апреля 2003 21:38ИнфоПравкаОтветитьIP

Алексей П.
Для меня актуально, и весьма, я сейчас плачу в Риге за 30 кв. метров около 50 у.е. в месяц за отопление и горячую воду. То есть экономия при установке на дом потрясающая. Вдобавок скинуться на 70 квартир (дом кооперативный) и получить дешёвый источник тепла. Одна проблема, у нас есть газ, но тут невозможно определиться, что подорожает быстрее, газ, либо электричество. И чисто технический интерес, я прекрасно понимаю принцип работы рефрижератора, но тут не совсем ясно, как работает тепловой насос, физический принцип.

P.S. 1 лат=1.75 у.е примерно

KBOB
Member

Сообщений: 303
Откуда: Кемерово
Регистрация: Октябрь 2001

написано 06 Апреля 2003 09:05ИнфоПравкаОтветитьIP

Grog
Физический прицип работы теплового насоса таков, как и у обычного холодильника.
И сводится к следующему.
При переносе Q (Дж) - теплоты от нагревателя с температурой t1 к холодильнику с температурой t2 можно извлечь максимальную работу A, определяемую формулой:
A=Q(t1-t2)/t1, КПД такого процесса называемого еще циклом Карно равен отношению A/Q=(t1-t2)/t1.

Цикл Карно полностью обратим, это означает, что затратив работу A мы можем вернуть вышеупомянутое количество теплоты Q забранное у нагревателя с температурой t1.
У холодильника при этом будет взято Q-A тепла.

КПД этого процесса, или лучше сказать эффективность определяется формулой (Q-A)/A = Q/A-1 = t1/(t1-t2) -1 = t2/(t1-t2), и может существенно превышать 100%.
(т.е. мы можем перенести 4Дж теплоты от холодного тела к горячему, затратив на это 1Дж работы, энергии (электроэнергии)).

Учитывая заявленные цифры t1 = +55C (328K), t2 = +7C (280K), вычисляем пределную эффективность теплового насоса - 5,8.
Заявленная цифра КПД теплового насоса - 4 сравнима вычисленной предельной эффективностью.

Алексей П.
Стоит заметить, что источник тепла с температурой 0С, существует во всех климатических зонах, это речная вода.


Некоторые размышления вслух.

Берем из справочника теплоты сгорания:
Бензин 41-44 Мдж/кг, 0,700-0,780 г/см3
Мазут 39,4-40,7 Мдж/кг, 0,89-1 г/см,
Уголь 33,8-35,2 Мдж/кг, 1,5-1,7 г/см3
Газ природный ~8000 ккал/м3
оттуда же:
1 кВт*ч = 3600 кДж = 3,6 МДж
тариф на электроэнергию по Кемеровской области для населения
1 кВт*ч = 60 коп.
тариф на тепловую энергию
1Гкал=???

находим стоимость и кол-во электроэнергии полученной из соответствующего кол-ва энергоносителя, эсли 30% энергии сгорания топлива превращается в электрическую энергию, а 70% вылетает в трубу:
1л бензина - 2,4 кВт*ч - 1руб. 44коп. (11руб/л)
1т мазута - 3,3 кВт*ч - 1980руб. (3000руб/т)
1т угля - 2,8 кВт*ч - 1680руб. (800руб/т для населения)
1м3 природного газа - ??? (???руб/м3) (цифр не нашел, но имхо дешевле угля!)
в скобках приведена ориентировочная цена самого энергоносителя.

Даже поверхностного взгляда лостаточно, что бы увидеть завышенность цен на электроэнергию.

Grog
Junior Member

Сообщений: 10
Откуда: Engine Control Room
Регистрация: Апрель 2003

написано 06 Апреля 2003 14:37ИнфоПравкаОтветитьIP

KBOB
По поводу КПД электростанции, постараюсь помочь данными.
Судовая электростанция из 3 дизель-генераторов мощностью по 600кВт каждый. Обычно работают 2 генератора один в резерве. При обычной нагрузке около 800кВт, потребление мазута марки 300 около 3 кубометров в сутки примерно 3 тонны. Какая-то часть энергии расходуется на подоргев мазута до 125 градусов Цельсия.

Деньги:
Мазут за тонну около 120 у.е. 360 у.е в сутки
зарплата персонала 3 человека по 2000 у.е в месяц 6000/30=200 у.е в сутки
Запчасти ???

Считаем 800кВт * 24 = 19200 кВт*ч в сутки = 69120МДж из 3 тонн мазута

тонна мазута 40000МДж * 3 = 120000 МДж

69120/120000=0.576 КПД

Это для наименее экономичного генератора, т.к. КПД больших систем выше.

Затрачено 560 у.е в сутки
Стоимость киловатт часа получается 560/19200=0.03 у.е по самым дорогим вариантам. В рублях 0.91 рубля.
В Риге электроэнергия для частных потребителей стоит 0.039 лата = 0.068 у.е. = 2.13 рубля дороже чем на судне :0)

KBOB
Member

Сообщений: 305
Откуда: Кемерово
Регистрация: Октябрь 2001

написано 06 Апреля 2003 15:05ИнфоПравкаОтветитьIP

Grog
В Риге электроэнергия для частных потребителей стоит 0.039 лата = 0.068 у.е. = 2.13 рубля дороже чем на судне :0)

Ох....еть!

Весельчак У
Moderator

Сообщений: 3472
Откуда: Санктъ-Питербурхъ
Регистрация: Декабрь 2000

написано 07 Апреля 2003 04:05ИнфоПравкаОтветитьIP

KBOB
(т.е. мы можем перенести 4Дж теплоты от холодного тела к горячему, затратив на это 1Дж работы, энергии (электроэнергии)).
Подключаем к этому тепловому насосу тепловую машину и получаем... вечный двигатель.
Почему только никто реально так не сделал?

Beelzebub
Moderator

Сообщений: 2194
Откуда: Преисподняя
Регистрация: Январь 2002

написано 07 Апреля 2003 09:06ИнфоПравкаОтветитьIP

Весельчак У
Подключаем к этому тепловому насосу тепловую машину и получаем... вечный двигатель.
Вечный двигатель тут нипричем - просто берется дармовое тепло из окружающей среды.

KBOB
Member

Сообщений: 307
Откуда: Кемерово
Регистрация: Октябрь 2001

написано 07 Апреля 2003 14:11ИнфоПравкаОтветитьIP

Весельчак У
КПД (эффективность) холодильника может быть > 100%

Весельчак У
Moderator

Сообщений: 3475
Откуда: Санктъ-Питербурхъ
Регистрация: Декабрь 2000

написано 08 Апреля 2003 03:22ИнфоПравкаОтветитьIP

Beelzebub
KBOB
Не знаю насчёт дармового тепла, но очень смахивает на демона Максвелла.

Beelzebub
Moderator

Сообщений: 2217
Откуда: Преисподняя
Регистрация: Январь 2002

написано 08 Апреля 2003 12:24ИнфоПравкаОтветитьIP

Весельчак У
Все в самом деле просто - тепловой насос переносит тепло от источника с низкой температурой к приемнику в высокой температурой за счет внешнего источника тепла или за счет совершения работы. В данном случае источником тепла является окружающая среда.

Весельчак У
Moderator

Сообщений: 3482
Откуда: Санктъ-Питербурхъ
Регистрация: Декабрь 2000

написано 09 Апреля 2003 04:15ИнфоПравкаОтветитьIP

Beelzebub
Да то, что просто - понятно. Другое дело, что затраченная работа не может быть меньше, чем результат. Правда это открытая система, но всё равно непонятно.

Beelzebub
Moderator

Сообщений: 2240
Откуда: Преисподняя
Регистрация: Январь 2002

написано 15 Апреля 2003 07:24ИнфоПравкаОтветитьIP

Весельчак У
что затраченная работа не может быть меньше, чем результат.
1. Рассмотрим случай адсорбционного теплового насоса, когда тепло переносится за счет внешнего тепла: тогда действительно количество переносимого тепла не может быть больше затрачиваемого, но результат складывается из этих обеих теплот. Как итог - эффективность=2 (это в пределе, обычно 1.6-1.7);
2. Компрессионный тепловой насос. Представь, что ты имеешь дармовой источник водяного пара при 120С (Р=2 атм) и компремируешь его при 140С до 4 атм. (для фреонов цифр не знаю, поэтому пусть будет вода). Ты совершаешь работу порядка 10 кДж/моль пара, а получаешь теплоту конденсации не менее 38 кДж/моль. Конденсат потом возвращеется в парогенератор. Какова эффективность и в чем подвох ?

Весельчак У
Moderator

Сообщений: 3497
Откуда: Санктъ-Питербурхъ
Регистрация: Декабрь 2000

написано 16 Апреля 2003 03:38ИнфоПравкаОтветитьIP

Beelzebub
1. Всё-таки внешнее тепло подводится. Результат складывается, но подводимое тепло должно расходоваться, так что "эффективность=2" как-то не очень подходит.
2. Подвох в источнике дармового водяного пара и в том, что энергия пара расходуется, при этом температура пара изначально выше, чем всех остальных компонентов.

Beelzebub
Moderator

Сообщений: 2245
Откуда: Преисподняя
Регистрация: Январь 2002

написано 16 Апреля 2003 08:03ИнфоПравкаОтветитьIP

Весельчак У
1. Таково определение эффективности: Э = (полезное тепло)/(затрачиваемое тепло), дармовое тепло окружающей среды, естественно, не входит в затрачиваемое тобой на работу тепл. насоса.

2. а) Подвоха в дармовом источнике пара нет, если хочешь - возьми фреон или аммиак, кипящий при отрицательной температуре; б) энергия пара расходуется, но при более высокой температуре, чем источник пара - в моем примере при 140С.

Весельчак У
Moderator

Сообщений: 3503
Откуда: Санктъ-Питербурхъ
Регистрация: Декабрь 2000

написано 21 Апреля 2003 01:25ИнфоПравкаОтветитьIP

Beelzebub
2. а) Но чтобы фреон/аммиак совершил работу, он должен охладиться.
б) Но ведь количество пара при температуре 140 С будет меньше, чем исходного при 120 С, т.е. общее количество теплоты (=> и работы) останется то же.

Beelzebub
Moderator

Сообщений: 2261
Откуда: Преисподняя
Регистрация: Январь 2002

написано 21 Апреля 2003 13:06ИнфоПравкаОтветитьIP

Весельчак У
2а. Для того, чтобы фреон/аммиак/пар конденсировался и отдал скрытую теплоту конденсации при температуре более высокой, чем та при которой мы этот пар получаем его нужно нагреть до этой температуры а потом просто сжать.
2б. Но ведь количество пара при температуре 140 С будет меньше, чем исходного при 120 С
??? Берем кило пара при 120С и 2 атм, нагреваем его до 140С при том же давлении и получаем меньшее количество пара, так ? Ломоносов на пару с Лавуазье сейчас перевернутся в гробу...

Весельчак У
Moderator

Сообщений: 3511
Откуда: Санктъ-Питербурхъ
Регистрация: Декабрь 2000

написано 22 Апреля 2003 01:33ИнфоПравкаОтветитьIP

Beelzebub
2а) Ага, всё-таки надо затратить дополнительную работу.
2б) Не надо понимать так буквально. Или затрачиваем дополнительную работу, и тогда весь исходный пар "подогревается", или часть пара станет 140 С, а часть - меньше исходных 120 С (или меньшего давления, чем 2 атм.).

Beelzebub
Moderator

Сообщений: 2269
Откуда: Преисподняя
Регистрация: Январь 2002

написано 22 Апреля 2003 11:15ИнфоПравкаОтветитьIP

Весельчак У
Ну никто и не спорил, что доплнительную работу/тепло тратить не надо, просто за счет этого мы повышает потенциал источника тепла, причем эффективность (коэффициент совершенства или, если его так можно назвать, КПД) такого устройства получается выше 1, если источник тепла дармовой (окружающая среда). Так что вечного двигателя тут нету. В принципе движущим источником тепла в адсорбционных тепловых насосах может быть солнечная энергия, тогда все вообще практически шоколадно, было бы побольше солнца.

Bot
Junior Member

Сообщений: 1
Откуда: E-burg, Russia
Регистрация: Март 2004

написано 22 Марта 2004 12:44ИнфоПравкаОтветитьIP

Кто-нибудь знает как найти инфу по тепловым насосам но не реклама иии принцип действия, а по производителям (не дилерам!!!), статистику по использованию и распространению в мире

Beelzebub
Moderator

Сообщений: 4228
Откуда: Преисподняя
Регистрация: Январь 2002

написано 22 Марта 2004 17:06ИнфоПравкаОтветитьIP

Bot
Насколько я знаю наиболее распространены на данный момент компрессионные тепловые насосы ака холодильники и кондиционеры. Потом идут абсорбционные тепловые насосы - в основном они работают на водном растворе бромида лития. Адсорбционные насосы, в основном на цеолитах, гораздо менее распространены. Вот по крайней мере ключевые слова. Если нужно покопаю еще...

ГЕОРГИЙ
unregistered
написано 24 Октября 2005 10:35  ПравкаОтветитьIP

Уважаемые господа! - любой холодильник или кондиционет - тепловой насос - собственно никакой фантастики нет и вечный двигатель не получится - вспомните школу и цикл Карно КПД=А/Q= T1-T2/T1 - ТАКИМ ОБРАЗОМ КОЭФИЦИЕНТ 4 ПРИ ПЕРЕКАЧКЕ ТЕПЛА ОТ ОБЬЕКТА С ТЕМПЕРАТУРОЙ -10 ПО ЦЕЛЬСИЮ К ОБЬЕКТУ С ТЕМПЕРАТУРОЙ +40 ПО ЦЕЛЬСИЮ - ВПОЛНЕ РЕАЛЕН И НЕ НАРУШАЕТ ЗАКОНОВ ТЕРМОДИНАМИКИ! ТУТ ОСНОВНАЯ ПРОБЛЕМА - ОТКУДА ЧЕРПАТЬ ТЕПЛО А ВОТ САМИ НАСОСЫ - МОДЕРНИЗИРОВАННЫЕ КОМПРЕССОРНЫЕ БЛОКИ ОТ ИЗВЕСТНЫХ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ КОНДИЦИОНЕРОВ И ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК ВПОЛНЕ ПОДОЙДУТ! ФИШКА ЗАКЛЮЧАЕТСЯ В ТОМ ЧТО ВЫ НЕ МОЖЕТЕ СНЯТЬ С КВАДРАТНОГО МЕТРА ПОЧВЫ НЕ БОЛЕЕ 20 ВАТТ (СУХАЯ И 30 - ВЛАЖНАЯ) НЕ МЕНЯЯ СИЛЬНО ПАРАМЕТРОВ ЕЕ ТЕМПЕРАТУРЫ - ДОЛГОЕ ВРЕМЯ - ТАКИЕ ТЕПЛОВЫЕ ПОТОКИ - МОЖЕТ ОБЕСПЕЧИТЬ ГРУНТ - ТАКИМ ОБРАЗОМ ПЛОЩАДЬ РАДИАТОРА ЗАКАПАННОГО В ЗЕМЛЮ ДОЛЖНА СОСТАВИТЬ ОТ 2 ДО 4 ПЛОЩАДЕЙ ОТАПЛИВАЕМОГО ПОМЕЩЕНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЕГО УТЕПЛЕНИЯ!!! НУ МОЖНО ЕЩЕ КОНЕЧНО ВЗЯТЬ КАК ТЕПЛОНОСИТЕЛЬ ГРУТОВУЮ ИЛИ РЕЧНУЮ ВОДУ - НО ТОЖЕ - ЕЕ ТЕМПЕРАТУРА ЗИМОЙ МОЖЕТ ОКАЗАТЬСЯ НА УРОВНЕ 4 ГРАДУСОВ ЦЕЛЬСИЯ ТЕ ОХЛАДИТЬ ЕЕ МОЖНО ГРАДУСА НА 3 ИНАЧЕ ВОЗМОЖНЫ ЗАМЕРЗАНИЯ В ДЕТАЛЯХ НАСОСА - ТЕ СНЯТЬ ВСЕГО ОКОЛО 12 ДЖОУЛЕЙ С МИЛИЛИТРА ТЕ ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ 5КВТ- ВАМ НАДО ОБЕСПЕЧИТЬ ДЕБЕТ ВОДЫ 0,5Л/СЕК ИЛИ ОКОЛО 2 КУБОВ В ЧАС! КАК ВИДНО ПРОБЛЕМА НЕ В САМОМ НАСОСЕ!!!

Ваш ответ:

Коды форума
Смайлики


Ник:    Пароль       
Отключить смайлики
Страницы: 1 2

Все время MSK

Склеить | Разбить | Закрыть | Переместить | Удалить

Новая тема | Написать ответ
Последние сообщения         
Перейти к:

Свяжитесь с нами | skunksworks.net

Copyright © skunksworks.net, 2000-2018

Разработка и техническая поддержка: skunksworks.net


Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика