Главной особенностью парокомпрессорного теплового насоса, отличающего его от холодильной машины, является наличие четырехходового клапана или другого устройства, позволяющего изменять направление циркуляции хладоагента. В теплый период года холодильный агент после компрессора поступает в наружный блок, и холодильная машина работает по обычному циклу, т.е. в режиме охлаждения помещения. Внутренний блок используется в качестве испарителя. При снижении температуры наружного воздуха к уровню, близкому к уровню температур начала отопительного сезона, или при наличии необходимости обогрева помещения с помощью четырехходового крана направление циркуляции хладоагента нужно изменить на противоположное. В этом случае функциональное назначение наружного и внутреннего блоков поменяется. Теплые пары хладоагента после компрессора поступают во внутренний блок и при обдуве теплообменника отдают теплоту внутреннему воздуху. Внутренний блок в этом случае работает уже не в режиме охладителя, а в режиме воздушно-отопительного агрегата. Отвод теплоты от хладоагента в этом блоке сопровождается его конденсацией. После дросселирования хладоагента в капиллярной трубке его.температура снижается, далее он поступают в наружный блок. Температура парожидкостной фазы хладоагента после дросселирования ниже температуры наружного воздуха. Поэтому при кипении он забирает теплоту от наружного воздуха.
Холодильные машины, работающие по рассмотренному здесь циклу с изменением направления циркуляции хладоагента, называются реверсивными, или тепловыми насосами.
Отличия теплового насоса от холодильной машины:
Наличие устройства для переключения направления циркуляции хладоагента
Теплообменниками должны иметь теплопередающую поверхность, достаточную для работы и в режиме конденсатора, и в режиме испарителя.
Следующее отличие состоит в том, что дросселирующее устройство при изменении направления циркуляции хладоагента не должно менять пропускную способность. Характерным примером такого дросселирующего устройства является капиллярная трубка. Она имеет одинаковые параметры проточной части при обоих направлениях движения хладоагента.
Холодильные машины работают преимущественно в циклическом режиме. После останова компрессора в испарителе находится некоторый объем жидкой фазы хладоагента. Если испаритель находится выше компрессора, то под действием силы тяжести хладоагент может стекать и накапливаться в компрессоре или в подводящих каналах. Последующий пуск компрессора, заполненного жидким хладоагентом, приводит к возникновению гидравлического удара и к выходу его из рабочего состояния. Для предотвращения этого явления перед компрессором устанавливается емкость для приема жидкой фазы (отделитель жидкой фазы) или гидравлическая петля на пути возможного стока хладоагента из испарителя к компрессору. В условиях работы теплового насоса появляются уже два возможных направления стока хладоагента к компрессору.
В холодильных машинах теплоизоляции подлежат все трубопроводы.
Классифицируются тепловые насосы по тем же принципам и показателям, что и холодильные машины. Действительные циклы тепловых насосов такие же, как и у парокомпрессорных холодильных машин. Однако энергетические потери у них меньше, чем у холодильных машин. Это связано с тем, что потери в основном трансформируются в теплоту, которая полезно передается в конденсаторе нагреваемой среде.
ПРИМЕНЕНИЕ.
Тепловые насосы используют для нужд отопления зданий (особенно в условиях круглогодичного кондиционирования воздуха), при
опреснении воды, для технологических нужд, в системах горячего
водоснабжения.
Наибольший эффект получают при
комбинированном использовании тепловых насосов. Например, при охлаждении катка
в спортивных сооружениях и использовании теплоты конденсатора для подогрева
воды в бассейне, для охлаждения
и пастеризации молока на молокозаводах. Особенно эффективно комплексное применение установок, если
одновременно есть баланс потребности и производительности теплового насоса по теплоте и холоду. В таких случаях не требуется применение
дополнительных источников. Эффективен и другой тип комбинированного применения
тепловых насосов, который характерен для систем кондиционирования воздуха. В теплый период установка
работает на охлаждение помещения,
при снижении температуры наружного: воздуха переводится на режим отопления.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.