Podstawy teoretyczne dotyczące pomp ciepła


Podstawy teoretyczne dotyczące pomp ciepła

Pampa ciepła to urządzenie służące do podwyższania temperatury czynnika górnego źródła ciepła (np. woda w instalacji centralnego ogrzewania) poprzez odebranie ciepła od dolnego źródła ciepła o niższej temperaturze , (np. grunt, woda powierzchniowa itp.). Wykorzystuje więc niskotemperaturowe źródła energii zarówno odnawialnej jak i odpadowej. Do przekształcenia energii potrzebne jest doprowadzenie energii z zewnątrz na potrzeby wykonania pracy np. w sprężarce. Zasada działania pompy ciepła jest identyczna jak urządzenia chłodniczego. Z tym, że pompę ciepła wykorzystuje się do ogrzewania a w alternatywnych przypadkach również do systemów klimatyzacji. Może być wykorzystana do ogrzewania pomieszczeń i przygotowania ciepłej wody użytkowej.

Budowa i zasada działania sprężarkowej pompy ciepła

System ten wykorzystuje trzy obiegi:

  • obieg dolnego źródła,

  • obieg termodynamiczny,

  • obieg górnego źródła.

Obieg dolnego źródła ciepła odbiera ciepło z niskotemperaturowego źródła i przekazuje je do pierwotnej strony wymiennika, którym jest parownik w pompie ciepła. Czynnik dolnego źródła jak również obiegu termodynamicznego mają temperaturę niższą od wymaganej w instalacji centralnego ogrzewania. Od strony wtórnej parownika dopływa zimny czynnik termodynamiczny.

Po pierwotnej stronie skraplacza, gorący czynnik termodynamiczny oddaje ciepło do górnego źródła ciepła po stronie wtórnej skraplacza, a to zostaje rozprowadzone do instalacji centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej.

W obiegu termodynamicznym sprężarkowej pompy ciepła odbywa się przekazywanie ciepła z niższego na wyższy poziom dzięki cyklicznym zmianom fizycznego stanu czynnika roboczego (sprężanie, skraplanie, rozprężanie parowanie). Do tego procesu wykorzystywana jest energia elektryczna dostarczona z zewnątrz.

Sprężarka spręża gazowy czynnik termodynamiczny, w skutek tego następuje szybki wzrost temperatury czynnika termodynamicznego . Gorący czynnik przepływając przez skraplacz oddaje ciepło wodzie górnego źródła ciepła .Wynikiem tego jest skroplenie gazu. Zawór rozprężny zmniejsza ciśnienie ciekłego czynnika roboczego . W trakcie rozprężania następuje gwałtowne ochłodzenie czynnika. Następnie ciekły czynnik termodynamiczny odbiera ciepło od dolnego źródła ciepła i odparowuje w parowniku. W postaci gazu trafia do sprężarki, co obrazuje (rys.2.2).

Rys. 2.2. Obieg termodynamiczny w sprężarkowej pompie ciepła.

W nowoczesnych pompach ciepła, jako czynniki robocze obiegu termodynamicznego, wykorzystuje się najczęściej związki zwane freonami. Związki te, lub ich mieszaniny, są bezbarwne, bezwonne i nietrujące oraz - ze względów ekologicznych - bezchlorowe.

W sprężarkowych pompach ciepła można wyróżnić następujące elementy konstrukcyjne:

  1. sprężarka - spręża czynnik termodynamiczny

  2. skraplacz - jest przeponowym wymiennikiem ciepła

  3. parowacz - rurowe, płaszczowo-rurowe, płytowe i spiralne.

  4. rurki kapilarne - są najprostszymi urządzeniami służącymi do obniżania ciśnienia.

  5. presostaty - ochrona pompy ciepła przed zbyt wysokim lub niskim ciśnieniem

  6. termostaty - zabezpieczenia przed zbyt niska lub wysoką temperaturą

  7. urządzenia pomocnicze i zabezpieczające

Sprężarkowe pompy ciepła z elektrycznymi silnikami napędowymi przeznaczone do zasilania instalacji centralnego ogrzewania lub przygotowania c.w.u., budowane są jako:

  • urządzenia zwarte (kompaktowe),

  • urządzenia rozdzielone (split).

Kompaktowa pompa ciepła stanowi zwarty zespół, w skład którego wchodzą wszystkie niezbędne elementy, jak np. sprężarka, parowacz, skraplacz, wentylator lub pompa obiegowa, urządzenia regulacyjno-sterujące, zabezpieczające, izolacja akustyczna itp. Elementy te zamontowane są we wspólnej obudowie, instalacja napełniona jest czynnikiem roboczym i prace montażowe sprowadzają się do ustawienia pompy na odpowiednio wykonanym fundamencie i podłączenia do instalacji elektrycznej.

Więcej informacji o domu energooszczędnym znajdziesz na http://www.mam-sklad.pl/dom-energooszczedny.php

serwis mam-sklad.pl

zobacz także:

Wentylacja budynku

 

Zobacz również:

Rady dla budujących dom

Ile kosztuje budowa domu?

Kominy Izostatyczne – kosmiczna technologia produkcji

ZAPYTAJ 120 SKŁADÓW O CENY MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH I WYBIERZ NAJLEPSZĄ OFERTĘ !!!

 

Wydanie drukowane Mam-Sklad.pl


Wyświetleń: 5733

0 komentarzy   |   Dodaj własną opinię


Proszę czekać..
Średnia ocena: 4.8/5 (11 głosów oddanych)

Strefa dla Producentów materiałów budowlanych, Dystrybutorów i Agencji PR.

Strefa dla zarejestrowanych składów i hurtowni budowlanych.

Strefa dla Klientów Indywidualnych, Firm Wykonawczych i Transportowych.