Руководство по чтению
Тепловые насосы-все это в моде в наши дни, особенно в Европе, где некоторые страны работают над тем, чтобы запретить установку печей и котлов ископаемого топлива и котлов в пользу более экологически чистых вариантов, включая энергоэффективные тепловые насосы. (Печины нагревают воздух и распределяют его по трубам по всему дому, в то время как котлы нагревают воду, чтобы обеспечить горячую воду или пара. но в долгосрочной перспективе гораздо эффективнее.
В области новых энергетических транспортных средств, поскольку емкость батареи ограничена, она также побудила отрасль обратиться к тепловым насосам. Так что, может быть, пришло время быстро узнать, что означают тепловые насосы и что они делают.
Какой самый распространенный тип теплового насоса?
Учитывая недавний шум, вы можете быть удивлены, узнав, что вы уже используететепловой насос- У вас, вероятно, в вашем доме более одного и более одного в вашей машине. Вы просто не называете их тепловыми насосами: вы используете термины «холодильник» или «кондиционер».
На самом деле, эти машины представляют собой тепловые насосы, что означает, что они перемещают тепло от относительно холодного места в относительно горячее место. Теплопровождение спонтанно от горячих до холода. Но если вы хотите превратить его от холода в горячую, вам нужно «накачать» его. Лучшая аналогия здесь - это вода, которая сами походит вниз по холму, но должна быть накачана в гору.
Когда вы накачиваете тепло, содержащееся в каком -то холодном хранении (воздух, воде и т. Д.) В горячее хранение, холодное хранение становится холоднее, а горячее хранение становится горячее. Это на самом деле то, что представляет собой ваш холодильник или кондиционер - он перемещает тепло от того места, где он не нужен в другом месте, и вам все равно, если вы тратите немного лишнего тепла.
Как сделать практический чиллер с тепловым насосом?
Ключевое понимание, которое произвелотепловые насосы Пришел в начале 19 -го века, когда несколько изобретателей, в том числе Джейкоба Перкинса, поняли, что они могут что -то охладить так, не тратят летучие жидкости, которые испарились для достижения охлаждения. Они утверждали, что вместо того, чтобы выпустить эти пары в атмосферу, было бы лучше собрать их, подать их в жидкость и повторно использовать эту жидкость в качестве охлаждающей жидкости.
Вот для чего нужны холодильники и кондиционеры. Они испаряют жидкие хладагенты и используют холодный пары, чтобы поглощать тепло изнутри холодильника или автомобиля. Затем они сжимают газ, который конденсируется обратно в жидкую форму. Эта жидкость сейчас горячее, чем когда она началась, поэтому некоторые из тепла, которые она удерживает, может легко (возможно, с помощью вентилятора) погрузиться в окружающую среду - будь то на открытом воздухе или ведущих ведущих на кухне.
Тем не менее: вы очень хорошо знакомы с тепловыми насосами; Просто вы продолжаете называть их кондиционерами и холодильниками.
Теперь давайте проведем еще один мыслительный эксперимент. Если у вас есть оконные кондиционеры, вы даже можете сделать это как настоящий эксперимент. Установить назад. То есть установите его элементы управления за пределами окна. Сделайте это в прохладную, сухой погоде. Что произойдет?
Как и следовало ожидать, он поражает холодный воздух на ваш задний двор и выпускает тепло в ваш дом. Таким образом, он все еще транспортирует тепло, делая ваш дом более комфортным, нагревая его. Конечно, он охлаждает воздух снаружи, но этот эффект становится минимальным, когда вы находитесь вдали от окон.
Теперь у вас есть тепловой насос для нагрева вашего дома. Это может быть не лучшеетепловой насос, но это сработает. Более того, когда наступает лето, вы также можете перевернуть его вверх ногами и использовать его в качестве кондиционера.
Конечно, на самом деле не делайте этого. Если вы попробуете это, это, несомненно, пройдет выйдет из строя в первый раз, когда дождь, а вода войдет в контроллер. Вместо этого вы можете купить себе коммерческий тепловой насос «источника воздуха», который использует тот же принцип для нагрева вашего дома.
Проблема, конечно, заключается в том, что водка стоит дорого, и вы быстро закончитесь, чтобы охладить вино. Даже если вы замените водку более дешевым алкоголем, вы скоро будете жаловаться на расходы.
Некоторые из этих устройств имеют так называемые реверсирующие клапаны, которые позволяют одному и тому же устройству выполнять двойную роль: они могут накачать тепло снаружи внутри или изнутри, обеспечивая как тепло, так и кондиционер, как описано ниже.
Почему тепловые насосы более эффективны, чем электрические нагреватели?
Тепловые насосы более эффективны, чем электрические нагреватели, потому что они не требуют электричества для генерации тепла. Электричество, используемоетепловой насосСоздает некоторое тепло, но, что более важно, он перекачивает тепло из -за пределов вашего дома. Соотношение тепла, выпущенного в дом к энергии, отправленной электрическому компрессору, называется коэффициентом производительности или полицейского.
Простой электрический нагреватель пространства, который обеспечивает все тепло, генерируемое электрическим нагревательным элементом, имеет полицейский 1. С другой стороны, полицейский тепловой насос может быть на порядок выше.
Тем не менее, полицейский из теплового насоса не является фиксированным значением. Он обратно пропорционален разнице температур между двумя резервуарами, в которых накачивается тепло. Тем не менее, если вы накачиваете тепло из не слишком холодного резервуара в не слишком горячее здание, полицейский будет большим значением, что означает, что ваш тепловой насос очень эффективен при использовании электроэнергии. Но если вы попытаетесь перекачивать тепло из чрезвычайно холодного резервуара в и без того теплое здание, стоимость полиции снижается, что означает, что эффективность страдает.
Результатом является то, что вы интуитивно ожидаете: лучше всего использовать самую теплую вещь, которую вы можете найти в качестве открытого теплового резервуара.
Тепловые насосы источника воздуха, которые используют наружный воздух в качестве теплового резервуара, являются худшим вариантом в этом отношении, потому что наружный воздух очень холодный в течение сезона зимнего отопления. Еще лучше тепловые насосы на земле (также известные как геотермальные тепловые насосы), потому что даже зимой земля на средней глубине все еще довольно тепло.
Какой источник тепловых насосов лучше всего подходит?
Проблема с наземным источникомтепловые насосыэто то, что вам нужен способ получить доступ к этому похороненному водохранилищу тепла. Если у вас достаточно места вокруг вашего дома, вы можете копать канавы и похоронить кучу труб на разумной глубине, например, несколько метров глубиной. Затем вы можете циркулировать жидкость (обычно смесь воды и антифриза) через эти трубы, чтобы поглощать тепло из земли. В качестве альтернативы, вы можете просверлить глубокие отверстия в земле и установить трубы вертикально в эти отверстия. Все это будет дорого, хотя.
Еще одна стратегия, доступная немногим счастливчикам, состоит в том, чтобы извлечь тепло из соседнего водоема, погрузив трубу в воду на определенную глубину. Они называются тепловыми насосами источника воды. В некоторых тепловых насосах используется более необычная стратегия извлечения тепла из воздуха, покидающего здание или из солнечной горячей воды.
В очень холодном климате имеет смысл установить тепловой насос из наземного источника, если это возможно. Вероятно, именно поэтому большинство тепловых насосов в Швеции (у которого есть один из самых высоких тепловых насосов на душу населения) такого типа. Но даже Швеция имеет большой процент тепловых насосов с воздуха, что противоречит общему требованию (по крайней мере, в Соединенных Штатах), что тепловые насосы подходят только для отопления домов в мягком климате.
Так что, где бы вы ни находились, если вы можете позволить себе более высокие затраты на аванс, в следующий раз, когда вы столкнетесь с решением о том, как нагреть свой дом, рассмотрите возможность использования теплового насоса вместо традиционной плиты или котла.
Пост времени: 19 октября 2010 года