ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ (ТН) С ПОВЫШЕННЫМ ОТОПИТЕЛЬНЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ (ОК) Содержание: 2. Традиционный тепловой насос. 3. Принцип работы традиционного ТН. 4. Тепловой. - презентация

1 ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ (ТН) С ПОВЫШЕННЫМ ОТОПИТЕЛЬНЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ (ОК) Содержание: 2. Традиционный тепловой насос. 3. Принцип работы традиционного ТН. 4. Тепловой насос с отопительным коэффициентом > Принцип работы ТН с повышенным ОК. 6. Отличительные особенности ТН с повышенным ОК от традиционного. 7. Диаграмма циклов ТН. 8. Преимущества ТН с повышенным ОК. 9, Области применения ТН. 10. Фото ТН. 11. Выводы.

2 Традиционный тепловой насос Состав: (синий)Контур подвода тепла от внешнего источника Испаритель Компрессор Конденсатор (красный) Контур отвода тепла потребителю 4. Дроссель 1-4 Циркуляционный контур рабочего тела

3 Принцип работы традиционного ТН Тепло от внешнего источника поступает в испаритель. Рабочее тело нагревается и закипает. Пары рабочего тела сжимаются компрессором, нагреваются до температуры С и передаются в конденсатор. Тепло из конденсатора отбирается потребителю, температура рабочего тела понижается. Далее рабочее тело проталкивается через дроссель, расширяется, окончательно остывает и конденсируется. Цикл повторяется. Происходит постоянная циркуляция рабочего тела по внутреннему замкнутому контуру. Площадь контакта рабочего тела с элементами ТН велика, следовательно, велики и тепловые потери. За один цикл сжимается и нагревается незначительная часть рабочего тела (в зависимости от производительности компрессора).

4 Тепловой насос с отопительным коэффициентом 15 Состав: 1.Контур подвода тепла от внешнего источника. 2.Контур отвода тепла потребителю. 3.Масляный насос. 4.Камера адиабатического сжатия рабочего тела. 5.Поршень. 6.Емкость с маслом.

5 Принцип работы ТН с повышенным ОК Рабочее тело ТН выбирается таким образом, чтобы его критическая температура равнялась температуре источника внешнего тепла. Тепло от внешнего источника поступает в камеру адиабатического сжатия, рабочее тело нагревается до критической температуры (точка К / диаграммы), при этом молекулы рабочего тела содержат максимальную потенциальную энергию и минимальную кинетическую. Камера сжатия тщательно термоизолирована. Далее производится сжатие рабочего тела из точки К / до точки (В), при этом вся потенциальную энергия молекул рабочего тела переходит в кинетическую. Сжатие производится максимально быстро (от единиц до десятков секунд). Происходит нагрев всего объема рабочего тела. Тепло из камеры сжатия отбирается потребителю, рабочее тело остывает. Цикл повторяется. В конструкции ТН предусмотрена возможность использования механической энергии для сжатия рабочего тела.

6 Отличительные особенности ТН с повышенным ОК от традиционного Отсутствует циркуляция рабочего тела. Отсутствуют испаритель, конденсатор и дроссель. Роль компрессора выполняет масляный насос высокого давления. Теплообменники подвода и отбора тепла расположены непосредственно в камере сжатия. Тепловые потери сведены до минимума. Традиционный ТН работает по циклу Карно, используя процессы испарения и конденсации рабочего тела. Предлагаемый ТН работает при критических и закритических параметрах рабочего тела. Изначально рабочее тело в камере сжатия имеет критические параметры (t кр, P кр ), при этом критическая температура должна равняться температуре источника тепла. Сжатие рабочего тела производится из критической точки (К / ) на 1/3 от максимального объема камеры сжатия.

7 Диаграмма циклов ТН Кривые описываются следующими уравнениями:

8 Преимущества ТН с повышенным ОК Фигура: CBB // - цикл традиционного ТН. Фигура: СBК / - Цикл ТН с повышенным ОК. Площади фигур CBB // и СBК / - работа, затраченная ТН за 1 цикл. Отношение площадей под этими кривыми равно 7,43. Данный факт говорит о том, что экономичность предлагаемого ТН в 7.43 раз выше, чем у традиционного ТН, работающего по диаграмме для идеального газа, где отопительный коэффициент равняется 3. Произведение 3x7.43 даёт отопительный коэффициент приблизительно равный 23.

9 ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТН Для отопления городов, отдельных многоэтажных зданий, коттеджей, сельских домов, промышленных помещений. В различных технологических процессах: сушка зерна, древесины, хлопка, табака, сухофруктов… Производство промышленных, корабельных, железнодорожных, бытовых холодильников… Утилизация низко потенциальной энергии, выброс которой отрицательно влияет на экологию (канализационные и промышленные стоки).

10 Экспериментальный и опытный образцы ТН Экспериментальный образец ТН с ОК=9; мощность – 20 кВт. Опытный образец ТН с ОК=15; мощность 150 кВт.

11 Выводы 1.Предложен новый способ преобразования энергии. 2.Разработана конструкция ТН, позволяющая: в 3-5 раз увеличить производительность ТН; в несколько раз уменьшить стоимость ТН; расширить области применения ТН; 3. В несколько раз сократить расходы на отопление.