Тепловые насосы. Их основные элементы, назначение

Тепловые насосы широко используются для теплоснабжения в различных тех­нологических процессах и для отопле­ния. Одинаковый принцип работы хо­лодильных машин и тепловых насосов позволяет в одном агрегате вырабаты­вать как холод, так и теплоту, обеспе­чивая одновременно тепло- и хладоснаб-жение потребителя. Обычно такое соче­тание является экономически выгодным. Источником теплоты для теплового на­соса, используемого для отопления, могут быть воздух, вода и грунт. При­емником теплоты является отапливае­мое помещение. Если температура ис­точника теплоты изменяется (например, суточное изменение температуры Т_в воз­духа), то эффективность теплового на­соса (Q/NS) также изменяется.

Схема отопления помещения тепло­вым насосом показана на рис. 6.4. Наружный воздух вентилятором 2 (или вода насосом) прокачивается через ис­паритель 3 и отдает теплоту QH кипя­щему в испарителе рабочему телу цикла. Пары из испарителя 3 отсасываются компрессором 8, сжимаются и поступа­ют в охладитель 6 и конденсатор 13, Вентилятор (или насос) 5 прокачивает комнатный воздух или воду из системы отопления через охладитель 6 и конден­сатор 13, и в результате в помещение передается теплота Q =Q_н+ N_к.

Тепловой насос НТ 80 работает по простейшей схеме одноступенчатого сжатия с поршневым компрессором в двух режимах - теплоснабжения или хладоснабжения. В испарителе теплово­го насоса теплота рабочему телу цикла (R12) может передаваться от водопро­водной, артезианской или термальной воды. В режиме теплоснабжения теплопроизводительность насоса достигает 130 кВт при температуре в испарителе не ниже 279 К. Потребителю подается 7,2 м³/ч нагретой до 331 К воды. В ре­жиме хладоснабжения холодопроизво-дительность достигает 163 кВт при температуре в испарителе 278 К и температуре конденсации 303 К. Потреби­телю может подаваться до 20 м³/ч воды, охлажденной до 278 К, или хо­лодный теплоноситель (рассол) с темпе­ратурой до 248 К. Холодопроизводительность при Т_к = 248 К не превыша­ет 40 кВт. Общая потребляемая мощ­ность составляет 43 кВт. Тепловой на­сос автоматизирован. Переключение с режима теплоснабжения на режим хладоснабжения осуществляется вручную.

Рис. 1. Принципиальная схема отопления помещения тепловым насосом:

1 — отапливаемое помещение; 2 и 5 — вентиляторы; 3 — испаритель; 4 — дроссель; 6 — охладитель; 7 — вентиль для отогрева испарителя; 8 — компрессор; 9 — электродвигатель; 10 — отделитель жидкости; 11 — регулировочный вентиль; 12 — ресивер; 13 — конденсатор; I — наружный воздух; II — воздух из помещения