142. Поясніть принцип роботи теплового насоса?

Принцип роботи теплового насоса.

Цей прилад складається з двох теплообмінників (конденсатора і випаровувача) і компресора. Ці агрегати об’єднано у загальний контур. Контур заповнюється речовиною – холодагентом, наприклад, фреоном, котрий має досить низьку температуру кипіння, близько 20°С). Проходячи через випаровувач, він перетворюється з рідкого стану у газ за низького тиску і низької температури. У такий спосіб тепловим насосом є машина Карно (курс шкільної фізики), що працює у зворотному напрямі. Такий холодильник перекачує тепло з охолоджуваного об’єму до навколишнього повітря. Якщо розмістити холодильник на вулиці, то, витягаючи тепло із зовнішнього повітря і передаючи його всередину будинку, можна таким простим способом обігрівати приміщення.

143. Які переваги та недоліки використання енергії ґрунту?

Все що необхідно для створення тепла ‒ у нас під носом, а якщо бути цілком точним, то ‒ під ногами. Ґрунт на певній глибині (зазвичай від 2-х метрів) завжди має позитивну температуру і найчастіше ця температура вища, ніж температура на поверхні. Певен, що багато з нас не раз спостерігали вранці за ремонтом дороги чи водопроводу, коли з виритої ями піднімається пара. Усього-на-всього якихось кілька метрів і вже відносно значний перепад температур. Послуговуючись технологічними рішеннями, це тепло надр землі можна перенести в свою оселю для опалення підлоги, стін чи… нагріву води або охолодження повітря. Таке технологічне рішення назвали тепловим насосом, і принцип його роботи збіжний з принципом роботи улюбленого кухонного апарата – холодильника. Все що необхідно для створення тепла ‒ у нас під носом, а якщо бути цілком точним, то ‒ під ногами. Ґрунт на певній глибині (зазвичай від 2-х метрів) завжди має позитивну температуру і найчастіше ця температура вища, ніж температура на поверхні. Певен, що багато з нас не раз спостерігали вранці за ремонтом дороги чи водопроводу, коли з виритої ями піднімається пара. Усього-на-всього якихось кілька метрів і вже відносно значний перепад температур. Послуговуючись технологічними рішеннями, це тепло надр землі можна перенести в свою оселю для опалення підлоги, стін чи… нагріву води або охолодження повітря. Таке технологічне рішення назвали тепловим насосом, і принцип його роботи збіжний з принципом роботи улюбленого кухонного апарата – холодильника.

144. Що визначає доцільність вибору теплового насоса?

Теплові насоси дозволяють одночасно вирішувати такі проблеми, як енергозбереження, зменшення негативного впливу на довкілля, економія енергетичних ресурсів і поліпшення умов роботи теплоенергетичних виробництв.

Джерелами низькопотенціальної теплоти, які забезпечують енергетично ефективну та економічно доцільну роботи теплонасосних установок, можуть бути:

- грунтова вода, яка зберігає протягом року постійну температуру на рівні +8…+12ºС;

- підземний грунт на глибині від 2 м при температурі +10…+14ºС;

- морська вода з мінімальною температурою в зимовий період +5…+8°C;

- зовнішнє повітря з температурою в зимовий період до -5ºС;

- технічна вода систем охолодження установок;

- скидні промислові низькотемпературні стоки і повітряні викиди підприємств;

- стічна вода очисних споруд населених пунктів тощо.

До переваги теплових насосів можна віднести:

-  зменшення витрат на транспортування палива;

- зниження капіталовкладень у теплові мережі;

- зниження витрат на експлуатацію теплових мереж;

- можливість повної автоматизації систем теплопостачання.

Однією з найважливіших особливостей теплонасосних установок є їх універсальність відносно виду використаної енергії (електричної, теплової). Це дозволяє оптимізувати паливний баланс, шляхом заміщення більш дефіцитних енергоресурсів менш дефіцитними.

Іще однією перевагою теплових насосів є широкий діапазон потужностей – від частки кіловат до десятків тисяч кіловат.