Εφαρμογές Αντλίας Θερμότητας

Αυτό είναι ένα μηχάνημα που μετακινεί τη θερμότητα από ένα ή περισσότερα μέρη όπου δεν είναι πολύ ζεστό σε περιοχές όπου βράζει ταυτόχρονα, με τη βοήθεια μιας εξωτερικής πηγής ενέργειας. Η ενέργεια κινείται προς την αντίθετη κατεύθυνση από αυτό που συμβαίνει φυσικά. Οι αντλίες θερμότητας το κάνουν αυτό παίρνοντας θερμότητα από ένα κρύο χώρο και δίνοντάς την σε άλλο που είναι ζεστό. Όσον αφορά τη θέρμανση και την ψύξη, οι αντλίες θερμότητας είναι πολύ καλές σε αυτό που κάνουν και μπορούν να μειώσουν το χρηματικό ποσό που κοστίζει για τη λειτουργία τους. Η «θερμότητα» δεν μπορεί να εξοικονομηθεί σε αυτή τη διαδικασία, επειδή χρειάζεται πολλή άλλη ενέργεια, όπως ηλεκτρική ενέργεια, για να γίνει αυτό. Οι αντλίες θερμότητας λειτουργούν επίσης πολύ καλά επειδή δεν χρειάζεται να καίνε καύσιμο για να παράγουν θερμότητα. Βοηθούν επίσης στη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου σε πολλές διαφορετικές βιομηχανίες, επειδή δεν χρειάζεται να καίνε ενέργεια για να δημιουργήσουν θερμότητα. Οι αντλίες θερμότητας χρησιμοποιούνται σε κλιματιστικά και καταψύκτες, αλλά μπορούν επίσης να τις χρησιμοποιήσουν για τη θέρμανση ή την ψύξη πραγμάτων.

Λειτουργεί

Υπάρχει ένα υγρό που θερμαίνει και ψύχει που ονομάζεται ψυκτικό. Όταν χρησιμοποιείτε ψυκτικό, έχει χαμηλότερο σημείο βρασμού από όλα τα υγρά, πράγμα που σημαίνει ότι το μόνο που χρειάζεστε για να το ζεστάνετε είναι το υγρό σε θερμοκρασία δωματίου. Η ΑΠ μπορεί να αλλάξει αλλάζοντας την πίεση στο σωλήνα. Ψυχρό και αέριο, το ψυκτικό ρέει μέσω σωλήνων σε χαμηλή θερμοκρασία. Το ψυκτικό είναι υπεύθυνο για τη μετακίνηση και τη μεταφορά θερμότητας.

Ο εξατμιστής ζεσταίνεται από τον έξω κόσμο ή από το υγρό σε θερμοκρασία δωματίου που ζεσταίνεται. Βράζει και εξατμίζεται ακόμα και σε ρηχές θερμοκρασίες. Εδώ εισέρχεται. Απαιτείται θερμότητα από τον αέρα ή το υγρό για την παραγωγή ατμών χαμηλής πίεσης. Καθώς το ψυκτικό αλλάζει από υγρό σε αέριο, ο καπνός απορροφά αυτή τη θερμότητα. Στη συνέχεια, το ψυκτικό είναι ένα ζεστό αέριο. Ο συμπιεστής μπαίνει στο παιχνίδι επειδή το ψυκτικό δεν είναι αρκετά ζεστό για να ζεστάνει το υγρό.

Ταξινόμηση αντλιών θερμότητας

Air to Air

• Βοηθητικό πρόγραμμα για κρύο:AC, καταψύκτες
• Ξήρανση ενδυμάτων, αγροπροϊόντων, ξηραντικά κ.λπ.

Αέρας προς Νερό

• Βοηθητικό πρόγραμμα για κρύο:AC, καταψύκτες
• Η ξήρανση αγροπροϊόντων, η αναγέννηση αποξηραντικών μπορεί να χρησιμοποιηθούν για την αντιμετώπιση του λανθάνοντος φορτίου ψύξης κ.λπ.

Water to Water

• Χρήση για κρύο:Κλιματισμός άνεσης, προψύξη φρέσκων προϊόντων, άμεση ψύξη με υγρά διεργασίας στη χημική, τη φαρμακευτική και τη βιομηχανία τροφίμων
• Η ξήρανση γεωργικών ειδών, η αναγέννηση αποξηραντικών που μπορεί να χρησιμοποιηθούν ή η φροντίδα του λανθάνοντος φορτίου ψύξης είναι μερικά παραδείγματα.

Νερό στον Αέρα

• Χρήση για κρύο:Κλιματισμός άνεσης, προψύξη φρέσκων προϊόντων, άμεση ψύξη με υγρά διεργασίας στη χημική, τη φαρμακευτική και τη βιομηχανία τροφίμων
• Hot Utility:Θέρμανση αέρα δωματίου, στέγνωμα ρούχων, γεωργικά προϊόντα, αναγέννηση ξηραντικού

Η θέρμανση και η ψύξη μπορεί να συμπίπτουν στον εξατμιστή και στον συμπυκνωτή. Είναι πλέον δυνατή η ταυτόχρονη παραγωγή κρύων ή ζεστών βοηθητικών προγραμμάτων. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε μια αντλία θερμότητας με άλλους τρόπους.

Διάφορες εφαρμογές αντλιών θερμότητας

Οι αντλίες θερμότητας χρησιμοποιούνται σε πολλές εμπορικές και βιομηχανικές κατηγορίες. Παρακάτω παρατίθενται μερικές από τις χρήσεις του.

Εφαρμογές αγοράς: 

Εστιατόρια, ξενοδοχεία, σπα, νοσοκομεία κ.λπ.

Ψύξη HVAC και πόσιμου νερού

Κολύμβηση, αποχέτευση κ.λπ.

Βιομηχανικές Εφαρμογές:

Φαρμακευτικά, κλωστοϋφαντουργικά προϊόντα, Επεξεργασία Τροφίμων και Ψυκτική Αποθήκευση, Αυτοκίνητο

AC, ψύξη διεργασίας και ψύξη πόσιμου νερού

Θέρμανση διεργασίας, θέρμανση νερού τροφοδοσίας λέβητα, ξήρανση, υγρό ξηραντικό

Μηχανικές Εφαρμογές Αντλιών Θερμότητας

Απαιτείται η εξασφάλιση υψηλής αξιοπιστίας, απλότητας λειτουργίας και ευκολίας συντήρησης, ενώ παράλληλα ενισχύεται η ενεργειακή οικονομία και μειώνεται το λειτουργικό κόστος. Το σύστημα πρέπει να είναι χαμηλού κόστους ή γρήγορης απόσβεσης. Οι αντλίες θερμότητας νερού-νερού χρησιμοποιήθηκαν κατά τη βιομηχανική εκπαίδευση στην Godrej Industries Limited, Valia. Χρησιμοποιήθηκαν συμπαγείς, απλές στη χρήση και συντηρημένες αντλίες θερμότητας. Για να εξοικονομηθούν περίπου 2.70.000 το μήνα, με την προϋπόθεση ότι όλες οι αντλίες θερμότητας λειτουργούν σωστά, ο χρόνος απόσβεσης του Godrej ήταν περίπου 1,5 έτος.

Κατά την κατασκευή αντλιών θερμότητας, λάβετε υπόψη τα ακόλουθα:

1) Το μήκος του αγωγού δεν πρέπει να είναι υπερβολικό. Διαρρέει θερμότητα μέσω σωλήνων.

2) Ταχύτητα νερού

3) Ταχύτητα ακτινοβολίας

4) Ποιότητα νερού

5) Επιλογή υγρού υλικού

Προκλήσεις για αντλίες θερμότητας

• Η εγκατάσταση των αντλιών θερμότητας είναι ακριβή. Η περίοδος απόσβεσης είναι γενικά 1,5-2 χρόνια, ανάλογα με τον στόχο. Εξοικονομεί χρήματα με την πάροδο του χρόνου.
• Οι αντλίες θερμότητας δυσκολεύονται σε κρύο καιρό. Η μακροχρόνια έκθεση προκαλεί βλάβη στο σύστημα και μειωμένη απόδοση.
• Χρειάζονται μια σταθερή πηγή ενέργειας για να λειτουργήσουν.
• Για οποιαδήποτε ζημιά στην αντλία θερμότητας, απαιτείται εγκατάσταση εγκατάστασης.

Πιθανές εφαρμογές αντλιών θερμότητας

• Δείχνει πώς μια μονάδα απόσταξης με αντλία θερμότητας είναι καλύτερη από μια μονάδα που δεν διαθέτει αντλία θερμότητας.
• Ο reboiler και ο συμπυκνωτής συνδέονται μεταξύ τους σε μια μονάδα απόσταξης με μια αντλία θερμότητας, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί.
• Το κάνει αυτό συλλαμβάνοντας και αποθηκεύοντας ενέργεια από την κεφαλή της στήλης, που συνήθως χάνεται. Στη συνέχεια, η αντλία θερμότητας μεταφέρει την ισχύ στον αναβραστήρα, όπου συμπυκνώνεται ο ατμός.
• Σε σύγκριση με μονάδες απόσταξης που χρησιμοποιούν πολλή θερμότητα, αυτή η διαδικασία χρειάζεται μόνο μια μικρή ποσότητα ενέργειας. Επιπλέον, δεν χρειάζεται να ζεσταθεί με ατμό ή να κρυώσει με πολύ νερό.
• Με αυτόν τον τρόπο, η εργασία του συμπυκνωτή και του αναβραστήρα περιορίζεται, γεγονός που εξοικονομεί πολύ ηλεκτρική ενέργεια.

Συμπέρασμα

Η ενέργεια είναι απαραίτητη για τη ζωή. Πολλοί άνθρωποι θα κρυώσουν και θα πεινούσαν χωρίς αυτό. Επί του παρόντος, το πετρέλαιο, ο άνθρακας και το φυσικό αέριο είναι τα τρία κύρια ορυκτά καύσιμα που χρησιμοποιούνται στις περισσότερες βιομηχανικές και αναπτυσσόμενες χώρες. Οι άνθρωποι σε όλο τον κόσμο μεγαλώνουν συνεχώς. Καθώς ο παγκόσμιος πληθυσμός αυξάνεται και τα ορυκτά καύσιμα εξαντλούνται, μπορεί να μην είναι δυνατή η παροχή της παγκόσμιας ενέργειας χρησιμοποιώντας μόνο ορυκτά καύσιμα για την αλλαγή σημείων. Υπάρχουν πολλοί τρόποι μετατροπής της ενέργειας χωρίς τη χρήση ορυκτών καυσίμων, και πολλοί από αυτούς χρησιμοποιούνται, αλλά όχι σχεδόν στο μέγιστο των δυνατοτήτων τους.