Обсуждение темы "FAQ Тепловые насосы. Вопросы и ответы", накопление материала

Если не ошибаюсь на R407C будет похуже с дельтами там температурный "глайд" около 5 градусов и попытка уменьшить тепловой напор не так успешно наверно решиться. Если я все верно понял то R407C кипит в интервале 5 градусов, отсюда сделать тепловой напор менее 5 градусов скорее всего будет проблемно. Тут точно РТО нужен.

Теплообменник наверно можно рассчитать с минимальным перегревом, но догреть с помощью РТО - это даст возможность использовать теплообменник поменьше (подешевле), если R22.

 

Это достаточно старое ТРВ, но производительность его можно определить по типу, цифра означает производительность в "тоннах охлаждения" (TR). Для перевода в кВт надо тип умножить на 3,5169. Производительность при условиях – температуре кипения +5°C, температуре конденсации +32°C, температуре хладагента перед вентилем +28°C.

 

Ув. Decabrino! просветите еще по теплообменникам. Вот какой вопрос. Допустим, нужен мне теплообменник, способный передать мощность 5квт при дельте 5град. А завод производитель заявляет мощность при дельте 10град. Как правильно подобрать теплообменник под мою задачу?

 

Если дельта, про которую идёт речь, - это температурный напор (разница между средними температурами теплоносителей), то при напоре 5К вместо 10К передаваемая мощность теплообменника будет ровно в 2 раза меньше при тех же остальных условиях.
Значит, для получения мощности в 2 раза большей, потребуется площадь теплообмена в 2 раза большая.
Остальные условия, такие как расход (скорость) теплоносителей, физические свойства теплоносителей и т. п. влияют на показатель удельной теплоотдачи теплообменника (с каждого градуса температурного напора на м2 площади теплообмена).

Теплоотдача в свою очередь связывает между собой разницу уровней температур входящих и выходящих теплоносителей, которые иногда называют дельтами по теплоносителям.

Круг замкнулся

 

Илья Гут, эффект известен очень давно и применяется для получения сверхнизкихтемператур давно.
ниже инфа с: http://osipovs.ru/index.php/klasifikacia

Магнетокалорические (магнитное охлаждение Дебая) тепловые насосы.

Магнетокалорические тепловые насосы — устройства, использующие свойства парамагнетиков выделять тепло под действием напряженности магнитного поля (процесс намагничивания) и поглощать тепло при прекращении действия напряженности магнитного поля (процесс размагничивания). Данный эффект известен, как магнитное охлаждение Дебая (эффект Дебая). Магнетокалорический тепловой насос используется в одином из двух практически применяемых методов получения температур ниже 0,3 К (другим методом является растворение жидкого гелия 3He в жидком 4He).
Образец из парамагнитной соли подвешивается на нити в трубке, заполненной газообразным гелием под небольшим давлением. Газообразный гелий обеспечивает контакт с ванной жидкого гелия, охлаждаемой испарением жидкости под пониженным давлением. Во время работы в ванне поддерживается возможно более низкое давление, обычно соответствующее температуре ~1 K. За счет теплопроводности газа парамагнитная соль охлаждается до температуры гелиевой ванны. Затем включается магнитное поле. В процессе намагничивания соль нагревается. Ориентирование магнитных ионов вдоль магнитного поля уменьшает энтропию. Тепло от соли отводится в гелиевую ванну, и температура соли снова становиться равной 1 K.
Далее газ, который окружает образец и находится с ним в тепловом контакте, откачивается и после этого производится выключение магнитного поля. В процессе адиабатического размагничивания энтропия и энергия магнитных ионов частично восстанавливается за счет энергии решётки, и температура соли заметно понижается.

 

Здравствуйте, недавно мне в доме установили тепловой насос, земля-вода, на первом этаже у меня полы с подогревом, на втором, в четырех комнатах радиаторы, т. к. комнаты не большие в каждой по 1-му, до насоса, у меня стоял твердотопливный котел и этих радиаторов вполне хватало, фирма которая устанавливала насос, порекомендовала мне добавить в каждую комнату по радиатору и объяснила это тем, что самый экономичный режим у насоса, когда он дает тепло около 35 градусов, хотя насос способен давать и 60 градусов, в связи с этим вопрос: какая разница, если в комнате 1 радиатор и в нем будет 60 градусов или 2 радиатора по 35, ведь все равно чтоб прогреть комнату, надо определенное количество Кв. выработать насосу, а отдавать он будет сразу 60 градусов или по 35, я лично разницы не вижу, но спецы утверждают что по 35 и 2 радиатора будет гораздо экономичнее. Сейчас у меня на радиаторы идет температура 45 градусов и термоголовки стоят на 2.5, тоесть еще есть запас тепла, стоит мне добавлять ещё по радиатору или оставить как есть? Может вы мне растолкуете, дорогие форумчане, мои непонятки, а то мне самому как-то не разобраться.

 

Теплоотдача радиатора зависит от средней температуры радиатора (подача-обратка), его площади и температуры воздуха и окружающих предметов в обогреваемом помещении.
Поэтому действительно разницы почти нет, чем прогреть комнату, одним радиатором с температурой 60 или двумя с температурой на каждом в два раза меньше.
Если посчитать теплоотдачу от вдвое увеличенной площади радиаторов, средняя температура должна быть чуть больше половинной, чтобы компенсировать снижение лучевой составляющей, то так оно и будет.
А вот для теплового насоса температура подачи важна для его эффективности.
Чем больше будет разница между температурой кипения и температурой конденсации, тем больше будет доля потребляемой электроэнергии компрессором в общей тепловой мощности.
Следовательно СОР будет меньше.
Например при температуре кипения 0 и температуре конденсации +35 СОР будет 5,2
А при температуре кипения 0 и температуре конденсации +60 СОР будет только 2,7
Вот и выбирайте, что выгоднее - поставить ещё один радиатор и снизить температуру подачи или оставить температуру подачи максимальной и переплачивать в 2 раза больше за каждый киловатт полученного тепла, но от одного радиатора.

 

Условно, компрессор потребляя например 4 кВт, при температуре 35 гр, выдает 20 кВт тепла в дом (СОР = 5.2)
При температуре 60гр, будет выдавать только 11 кВт тепла в дом, потребляя те же 4 кВт (СОР=2,7)

Т. е. мощность ТН тоже снизится почти в два раза, правильно?

 

Ну теперь вы меня окончательно запутали

 

Нет, не совсем так.

Если в режиме 0/+35 компрессор теплового насоса, выдающего 20 кВт тепла, потребляет 3,8 кВт электроэнергии (СОР=5,2), то в режиме 0/+60 тот же тепловой насос выдаст 18,3 кВт, потребляя при этом 6,7 кВт, СОР соответственно будет 2,7
Естественно, чтобы тепловой насос мог работать с повышенной температурой конденсации должен быть запас по мощности электродвигателя компрессора, теплообменники же по своей площади теплообмена должны обеспечивать необходимую теплоотдачу во всём расчётном диапазоне рабочих температур.
Для высокой температуры конденсации (в данном случае) холодопроизводительность снижается, поэтому площадь испарителя для конденсации при +35 С должна быть в 1,4 раза больше, чем для +60 С.

Необходимая площадь конденсатора наоборот, больше зависит от температуры кипения, чем от температуры конденсации, при снижении температуры конденсации холодопроизводительность и потребляемая мощность компрессора падают, следовательно падает и мощность, выделяемая в конденсаторе.

Если максимальный рабочий ток установленного компрессора будет соответствовать потребляемой мощности скажем только 6 кВт, то при работе на температуре конденсации +60 С с потребляемой мощностью 6,7 кВт он долго не протянет.
Хотя при конденсации +40 С достаточно мощности привода и 4 кВт.
6 киловаттный электродвигатель при этом будет работать с частичной нагрузкой 2/3 от номинала, что скажется снижением cosФ и снижением электрического КПД
Поэтому при расчётах ТН выбирают некоторый компромисс, ограничивая температуру конденсации и не применяя электродвигателей со слишком большим запасом по мощности.
Самых лучших результатов по экономичности можно достичь, установив в ТН компрессор наиболее подходящий по номинальной производительности для выбранного режима по кипению и конденсации.
Минимальной будет и стоимость этого решения.
Массово производимые модели ТН должны обладать некоторой универсальностью по режимам работы или иметь инверторный привод, что повышает стоимость, в то же время снижая эффективность на неоптимальных режимах.

 

Я простой потребитель и очень далек от всяких технических формул, терминов и расчетов, которые вы приводите выше, поправьте меня если я ошибаюсь: из всего выше перечисленного я все таки понял что, то что мне порекомендовали люди которые мне все это устанавливали, является правильным советом и вы мне попытались объяснить это техническими расчётами и подтверждаете, что отопление комнаты будет гораздо эффективнее и менее энергозатратное, если установить больше радиаторов и нагревать их по минимуму?

 

Да

 

Большое спасибо, всем кто помог мне разобраться в этом вопросе!

 

Здравствуйте форумчане. с холодильным оборудованием ранее не работал, так что строго не судите. есть огромное желание собрать тепловой насос. сразу хочу собрать маленький на 1 кВт, чтобы самому убедится в его принципе работы, да и затраты в случае неудачи будут не весомые.
-летом засверлю скважину а может и не одну. тепло буду брать из зондов по которым будет циркулировать разбавленный антифриз. зимой температура воды на уровне 6 метров (в колодце) около +14 гр. С (если даже она в скважине будет около +10 гр. С то охладить можно до +5..0, дельты температуры думаю хватит).
-нагреваться вода в конденсаторе будем до +50.
-с фреоном тоже как-бы определился, R22 оптимальный вариант по цене и эффективности.
-теплообменники будут медные трубы-змеевики (но пока вынашивал идею сделать ТН преобрёл два наружных блока от холодильных ларей, думаю что из хватит на 1 кВт).
-электроника будет примитивная, реле РТ16 (для контроля температуры теплоносителя в горячем контуре) и реле времени (для обеспечения задержки на включение, после откл. компрессора РТ16)

ну вот все что хотелось-бы, а теперь с чего начать?
поправте если я где-то ошибся, иль что-то забыл.
думаю надо выбрать компрессор для начала (высокотемпературный-однозначно, наверное).судя из необходимой мощьности (1кВт) и хладогента (R22) производительность компрессора должна составить 1,3м3/час (может надо дать запас в 1,5 ?). дальше из производительности надо вытянуть объем цилиндра и выбрать агрегат исходя из объема цилиндра и холодопроизводительности при температуре испарения +10..0 грС.
правильны ли мои рассуждения если да то приведите пожалуйста пример относительно моего случая

 

Вы вот это попробуйте почитать. Скорее всего все ваши вопросы отпадут.