Проектирование тепловых насосов, и о тех, кто и отчего против Опции

[mark686]

А можно ли сделать ТНУ источником для которой будет горячая геотермальная вода +55С? если да, то будет ли эффективность от такой ТНУ, если нужно нагреть воду до +90С? есть ли у кого какие нибудь данные по работы такой ТНУ?

[mark686]

А можно ли сделать ТНУ источником для которой будет горячая геотермальная вода +55С? если да, то будет ли эффективность от такой ТНУ, если нужно нагреть воду до +90С? есть ли у кого какие нибудь данные по работы такой ТНУ?

[albertgrigoriev]

А можно ли сделать ТНУ источником для которой будет горячая геотермальная вода +55С? если да, то будет ли эффективность от такой ТНУ, если нужно нагреть воду до +90С? есть ли у кого какие нибудь данные по работы такой ТНУ?

Похоже, что можно. Степень сжатия хладоагента около 3. Если компрессор маслозаполненный, то нужно иметь температуру воды на входе 50-70 С. чтобы не потерять тепло от маслоохладителя.
Или можно применить безмасляный компрессор, дороже но температуру газа на выкиде можно поднять до разрешенной хладоагенту.

[GeoTeplo]

А можно ли сделать ТНУ источником для которой будет горячая геотермальная вода +55С? если да, то будет ли эффективность от такой ТНУ, если нужно нагреть воду до +90С? есть ли у кого какие нибудь данные по работы такой ТНУ?

Есть такие, только +45*С на входе в испаритель и +85*С по конденсатору. Эффективность (СОР) 4,5.

[v-david]

а на хрена вообще этот абсцесс?

[Alex_]

Угу.

Проще (правильнее!) перделать систему отопления под 50С и поставить теплообменник вместо ТН. Эксплуатационные затраты близки к нулю. Ломаться практически нечему.

[vvslava]

Думаю полезно будет всем

Тепловые насосы. Киевнаучфильм 1986. www.farex.ua.

[ctt-den]

Доброго времени суток всем.

Заинтересовался воздушными ТН недавно, багаж знаний невелик. Есть пара вопросов, на которые ответа не могу найти, спасибо тем, кто ответит.

1) Почему нельзя понизить температурный предел использования ВТН?
Казалось бы, заправил низкокипящий фреон, или увеличил содержание, к примеру, R14 в контуре - и нижний предел работы уже не -25 а -50. Почему так никто не поступает?

2) Какая температура воздуха на выходе из наружного блока ВТН при 0 и при -25 градусов?

Тапками швыряться можно, но, желательно, с объяснениями.

[kord]

1) Почему нельзя понизить температурный предел использования ВТН?
Казалось бы, заправил низкокипящий фреон, или увеличил содержание, к примеру, R14 в контуре - и нижний предел работы уже не -25 а -50. Почему так никто не поступает?
2) Какая температура воздуха на выходе из наружного блока ВТН при 0 и при -25 градусов?

1. ВТН - устройство для обогрева помещений. поэтому обеспечение отбора тепла от воздуха при низких температурах - не самоцель. Рассматривать следует разность температур "кипение-конденсация", т.е. степень сжатия в компрессоре. Именно поэтому при наружных тепературах ниже -15С перходят к двухступенчатому сжатию. Или квазидвухступенчатому. При массовом производстве фреон R410A обеспечивает заданные характеристики. Другие хладагенты, например СО2 дают удорожание установки.
2. Температура на выходе из наружного блока ВТН (касается ЗУБАДАНА) на 5..7С ниже температуры воздуха, который туда входит.

[ctt-den]

В Сибири многие люди не ставят у себя ВТН только потому, что они не работают при температурах -35/-45. Подчёркиваю, не из-за того, что такие установки дороже, а просто из-за того, что их нет. Удорожание установки, как единовременное вложение, мало кого останавливает. Останавливает ответ на вопрос: работают ли при -40? - нет.
У меня друзья среди прочего продают ВТНы 2 года, и у них только 1шт купили (какой-то толстосум, на пробу), вот мне и стало интересно.

У меня сформировалось мнение, что сделать ВТН для низких температур, в принципе, можно, подобрав соответствующий хладагент (или их смесь, с учётом свойств, о которых вы сказали: разность температур кипения/конденсации, и степень сжатия), а так же производительность компрессора, конденсатора и испарителя.

[GWT]

вы посчитайте и вам все станет ясно.

[kord]

У меня сформировалось мнение, что сделать ВТН для низких температур, в принципе, можно, подобрав соответствующий хладагент (или их смесь, с учётом свойств, о которых вы сказали: разность температур кипения/конденсации, и степень сжатия), а так же производительность компрессора, конденсатора и испарителя.

Конечно можно сделать ВТН для температур -50С на улице.
Только сколько он будет стоить. Аналогично американцы поставили цель высадиться на Луну - и высадились. И что?
Аналогично "Порш" создан для Европы.
Вот еще стандарт связи LTE есть....
ВТН разработаны для Европы, там и продаются. В России - Краснодарский край...
Поэтому ограничьтесь просто интересом.
Михаил

[Alex_]

Скажем прямо:
Никому из западных (и японских) производителей не интересно разрабатывть и производить ТН под наши температуры наружнего воздуха.
Характеристики у этих ТН будут не ахти, хладоагент редкий, все кругом особое, а главное - не видно рыночных перспектив.

[ctt-den]

kord, Alex спасибо за ответы.
С удовольствием посчитаю сам, только прошу ткнуть носом в методику расчётов.
Однако, уверен, что при всей дороговизне и экзотичности такие ВТН будут дешевле и работоспособнее геотермальных ТН, у которых еще и скважины, оказывается, захолаживаются. Могу ли я задать вам некоторые вопросы в личке?

[Alex_]

... прошу ткнуть носом в методику расчётов.

Задаёмся температурой кипения: для -40С за бортом она будет -45С, и температурой конденсации - хотя бы +45С; затем ищем такой хладагент, чтобы кипел при -45С и давлении выше атмосферного, а температура конденсации не превышала критическую. Для выбранного рабочего тела определяем давления испарения и конденсации, считаем требуемый расход газа через компрессор (для этого надо задаться мощностью установки), затем, имея рабочую точку "расход - напор" подбираем нужный компрессор (что будет непросто, если не невозможно, для таких адских режимов) и смотрим на потребляемую им мощность. Осталось разделить теплопроизводительность агрегата на потребляемую мощность компрессора, получить теоретический СОР и выложить результаты здесь . Практический СОР, понятно, будет ниже. Если наша виртуальная машина вообще заработает.

при всей дороговизне и экзотичности такие ВТН будут дешевле и работоспособнее геотермальных ТН

Соглашусь, что сама по себе установка будет дешевле, чем ГТН + скважинное поле. На счёт работоспособности и надёжности - в корне не согласен.

[vvslava]

Уважаемые инженера вообщето на этом сайте в новостях от производителей многие вопросы о которых вы спорите уже решены в железе Если вы собираетесь или производите оборудование которое способно конкурировать на рынке и сертифициоровано ну тогда богатейте...

[ctt-den]

vvslava, мы не спорим, просто я просил людей знаниями поделиться.
Если всё уже решено - не будете ли любезны ссылочку дать?
Инженеры не богатеют, иначе они не инженеры. Поэт должен быть голодным

Alex, вы правы, подобрать хладагент, представляющий собой чистое вещество, мне пока не удалось.
Буду проверять смеси по графикам p-t в Coolpack'е, возможно и отыщется интересный вариант.

[дед марос]

Кто ищет тот всегда найдет

[v-david]

2 cct-den: есть такое наблюдение - инструкцию читают когда уже все способы перепробованы. Я к тому, что наверное правильней было бы начать не с подбора смесей, а как, советовал GWT и многие с ним, с расчета целесообразности. Технически, как самоцель, ТН, работающий на больших дельтах между Тнагревателя и Тхолодильника, сделать можно, но это неокупаемо. Не сомневаюсь, что эти задачи "уже решены в железе", но уверен не для рассматриваемого применения, потому как сюда воткнуть такую машину наверное не очень умно, только от безысходности и можно ну или из спортивного интереса. По-моему пошел второй или уже третий круг...

[GeoTeplo]

Технически, как самоцель, ТН, работающий на больших дельтах между Тнагревателя и Тхолодильника, сделать можно, но это неокупаемо.

Как вариант двух компрессорная система на разных хладагентах, но цена такого решения....

[kord]

Как вариант двух компрессорная система на разных хладагентах, но цена такого решения....

Называется - "каскадная".
Уже выпускается. Нижний контур на R410A, верхний на R134.
Есть несколько объектов, где можно посмотреть, как работает.
Михаил

[v-david]

народ! это - не варианты. (Т1-Т2)/Т1 еще не отменили? или я что-то пропустил в теме, уж больно долго она тянется?

[Alex_]

Называется - "каскадная".
Уже выпускается. Нижний контур на R410A, верхний на R134.

Михаил, речь о понижении температуры в испарителе, а не о повышении на стороне конденсатора.
Практический предел работы качественно выполненных ТН на R410A -30С забортной температуры.

[kord]

А я понимал, что речь - о полезном эффекте.
Где-то на соседнем форуме встречал объявление умельца из осколков ВПК, который брался е единичном экземпляре собрать ВТН на самодельных хладагентах под суровые условия.
Создание нового хладагента - приличная научная задача.
Михаил

[Alex_]

А я понимал, что речь - о полезном эффекте.
Михаил

Интегральный СОР каскадных систем не очень-то велик.
Кстати, СОР "сверхнизкотемпературного" ТН вряд ли его превысит.
Я, как практик, прекрасно понимаю, откуда берутся такие темы - хочется установить одну машину, и чтобы она работала при всех возможных температурах воздуха. А не становиться в морозы рабом печек - каминов...

Автор, поставленная Вами задача, скорее всего, решается каскадом. Например СО2 + R134A. Только экономическая эффективность сомнительна...

[ctt-den]

Всем спасибо, заставили задуматься.

v-david, сознаЮсь, никак не хватает времени основательно тему перечитать.

Alex, вы совершенно правы. Речь не о великой эффективности и высокой температуре конденсатора, а о низкой температуре испарителя. Рекомендуете каскадную систему СО2/R134А - буду разбираться. Ссылку бы...

[vnvik]

Чисто из садистских побуждений могу предложить для нижнего каскада:

 R23.doc ( 108 килобайт ) Кол-во скачиваний: 19

В студенческие годы так с ним намучился.

Сообщение отредактировал vnvik - 24.4.2013, 7:45

[v-david]

тупо. Википедия.
"Элементы Пельтье применяются в ситуациях, когда необходимо охлаждение с небольшой разницей температур, или энергетическая эффективность охладителя не важна. Например, элементы Пельтье применяются в ПЦР-амплификаторах, маленьких автомобильных холодильниках, так как применение компрессора в этом случае невозможно из-за ограниченных размеров, и, кроме того, необходимая мощность охлаждения невелика.
Кроме того, элементы Пельтье применяются для охлаждения устройств с зарядовой связью в цифровых фотокамерах. За счёт этого достигается заметное уменьшение теплового шума при длительных экспозициях (например в астрофотографии). Многоступенчатые элементы Пельтье применяются для охлаждения приёмников излучения в инфракрасных сенсорах.
Также элементы Пельтье часто применяются для охлаждения и термостатирования диодных лазеров с тем, чтобы стабилизировать длину волны излучения.
В приборах, при низкой мощности охлаждения, элементы Пельтье часто используются как вторая или третья ступень охлаждения. Это позволяет достичь температур на 30—40 К ниже, чем с помощью обычных компрессионных охладителей (до −80 для одностадийних холодильников и до −120 для двухстадийных)."

[Dimcha_V]

Есть такие, только +45*С на входе в испаритель и +85*С по конденсатору. Эффективность (СОР) 4,5.

GeoTeplo, а модель ТН конкретную не подскажите, интересуют чуть ниже параметры: воздух в испарителе 30*С, вода в конденсаторе 70*С?

[GeoTeplo]

GeoTeplo, а модель ТН конкретную не подскажите, интересуют чуть ниже параметры: воздух в испарителе 30*С, вода в конденсаторе 70*С?

Тип теплового насоса, описанный в предыдущем моем сообщении был "вода-вода"
Вы спрашиваете про "воздух-вода". +65*С по конденсатору вас не устроит?

[ctt-den]

На сегодняшний представляется следующая схема воздушного ТН для низких температур:





Теплообменники фреон/фреон и фреон/вода - пластинчатые, их подобрать можно.
Рабочие тела продаются на отечественных сайтах, производство, вестимо, Китай.
Не разобрался с компрессорами.
В производители в интернетах степень сжатия не пишут, вот я и сомневаюсь, что можно подобрать распространённый компрессор со степенью сжатия 6-10. Может и можно, но не нашел такой инфы. Прошу подсказки в этом вопросе.

Сообщение отредактировал ctt-den - 28.4.2013, 10:31