Приближение характеристик теплового насоса

By | 04.11.2015

Приближение характеристик теплового насосаКоэффициент преобразования можно повысить путем приближения характеристик теплового насоса к условиям имеющихся источников тепла и требованиям теплопотребителей, а при необходимости — и к различным видам приводной энергии. С этой целью целесообразно разрабатывать комбинированные системы, состоящие из нескольких одинаковых или различных теплонасосных контуров. Такие комбинированные системы обычно применяют только в крупных установках. Более высокие затраты на — узлы и автоматику должны оправдываться соответствующей экономией энергии. Теоретически из различных теплонасосных циклов, представленных в табл. 2.2, можно составить большое число схем соединений, из которых, однако, представляют интерес только три группы: несколько компрессионных тепловых насосов; несколько сорбционных тепловых насосов; компрессионно — сорбционные тепловые насосы.

К комбинированным системам из нескольких компрессионных теплонасосных циклов относится параллельное соединение для приближения к циклу Лоренца. Последовательное соединение компрессионных тепловых насосов представляют собой так называемые каскадные установки, известные в холодильной технике, часто с различными хладагентами. На рис. 2.45 и 2.46j также представлено параллельное и каскадное соединение.

Наиболее важным является параллельное соединение, обеспечивающее приближение к циклу Лоренца. Каскадные установки следует применять только в случаях, когда более дешевые двухступенчатые тепловые’ насосы не удовлетворяют требуемой разности температур между горячей и холодной стороной, или в установке с комбинированным производством холода и теплоты необходимо достичь более высокой отопительной температуры с помощью существующей холодильной установки.

Сорбционные тепловые насосы, так же как компрессионные, можно применять с параллельным соединением; благодаря резорбциоиной установке; при этом достигается лучшее соответствие циклу Лоренца. Если необходимо преодолеть более высокую разность температур между горячей и холодной стороной, применяют многоступенчатые сорбционные установки.

Для оценки максимально возможной температуры воды для системы отопления приводится максимально допустимая температура конденсации теплового насоса, которая ограничена конструкцией компрессора. Если исходить из того, что для тепловых насосов применяют серийные холодильные компрессоры, то максимально допустимое эксплуатационное давление обычно не превышает 2,35 МПа. Поэтомухладагент марки R12 применяют для температур конденсации не более 84 °С, а значит для температуры воды в системе отопления < 70 °С% A R22 и NH3 для температур конденсации до 60 °С и, следовательно,, для температуры воды < 50 °С. В противоположность этому следует* отдать предпочтение хладагенту R502 , поскольку он создает более низкие конечные температуры конденсации, и эта марка, благодаря добавлению некоторого количества R115, химически менее активна. Хладагент марки R11 в связи с низкой объемной теплопроизво — дительностью целесообразно использовать только в турбокомпрессорах, однако он имеет преимущество, связанное с достижением температур конденсации до 120 °С. Аммиак применяют прежде всего для крупных промышленных теплонасосных установок, где должны быть обеспечены требуемые условия по технике безопасности. Важным фактором при этом является также значительно более низкая стоимость по сравнению с галогенным хладагентом.

Похожие публикации