Αντλίες θερμότητας απορρόφησης

Οι άνθρωποι χρησιμοποιούν έναν κύκλο απορρόφησης αμμωνίας-νερού για να θερμάνουν υπέροχα σπίτια. Μια αντλία θερμότητας λειτουργεί έτσι. Το ψυκτικό μέσο (αμμωνία) συμπυκνώνεται σε ένα πηνίο για να απελευθερώσει τη θερμότητά του. Η πίεσή του μειώνεται και το ψυκτικό εξατμίζεται για να πάρει τη θερμότητα. Εάν το σύστημα παίρνει θερμότητα από το εσωτερικό του σπιτιού σας, το ψύχει. εάν απελευθερώνει θερμότητα στο εσωτερικό του σπιτιού σας, το θερμαίνει.

Οι αντλίες θερμότητας απορρόφησης διαφέρουν από άλλες αντλίες θερμότητας επειδή δεν χρησιμοποιούν συμπιεστή για να αυξήσουν την πίεση της αμμωνίας που εξατμίζεται. Εάν θέλετε να το αποφύγετε, βάλτε την αμμωνία στο νερό, όπου μια αντλία χαμηλής ισχύος μπορεί στη συνέχεια να αντλήσει το διάλυμα σε υψηλότερη πίεση. Εκεί μπαίνει η πηγή θερμότητας. Η θερμότητα βράζει την αμμωνία από το νερό, το οποίο ξεκινά τον κύκλο ξανά όπως και πριν.

Παράδειγμα συστήματος αντλίας θερμότητας τύπου απορρόφησης

Ένα παράδειγμα αντλίας θερμότητας που απορροφά έναν ενισχυτή θερμότητας είναι ένας τύπος μεμονωμένου εφέ.

Ακολουθούν ορισμένα παραδείγματα αντλιών θερμότητας απορρόφησης.

Για να φτιάξετε ζεστό νερό για δύο διαφορετικές διαδικασίες, θερμάνετε το δροσερό νερό στους 35°C.

1) Χρησιμοποιείται ζεστό νερό σε θερμοκρασία 90°C για τον καθαρισμό του μηχανήματος και των εργαλείων στη διαδικασία παραγωγής.

2) Γαλόνια ζεστού νερού στους 60°C χρησιμοποιούνται για την τροφοδοσία του λέβητα.

Τύπος μηχανής

Μια αντλία θερμότητας απορρόφησης το κάνει αυτό. Αυτός είναι ένας τύπος ενισχυτή θερμότητας (Single effect).

Σε αυτήν την περίπτωση, η ισχύς είναι 1.300 kW.

COP:1,75

Εκτίμηση συνθηκών

Κόστος μονάδας ατμού:3,5/kg (ατμός λέβητα)

6.000 ώρες λειτουργίας το χρόνο

Αποτελέσματα εξοικονόμησης ενέργειας

Περίπου 17 εκατομμύρια γεν σε ετήσια λειτουργικά έξοδα μειώθηκαν

Ένα παράδειγμα αντλίας θερμότητας που απορροφά έναν ενισχυτή θερμότητας είναι ένας τύπος διπλού εφέ.

Η γεννήτρια ηλεκτρικής ενέργειας, το HRSG και ο αέρας χρησιμοποιούνται για τη θέρμανση ζεστού νερού 40°C.

Ένας συμπιεστής μετατρέπει ζεστό νερό 55°C σε ψυχρό αέρα για άνεση (θέρμανση).

Η μονάδα πηγής θερμότητας

Μια αντλία θερμότητας που απορροφά θερμότητα είναι μια αντλία θερμότητας πρώτης κατηγορίας (διπλής επίδρασης).

Η ισχύς θέρμανσης είναι 3.400 kW.

COP:2,3%

Εκτίμηση συνθηκών

Τιμή ανά κιλό ατμού:3,5 (Ατμός λέβητα)

3.000 ώρες λειτουργίας το χρόνο

Αποτελέσματα εξοικονόμησης ενέργειας

Περίπου 30 εκατομμύρια γεν σε ετήσιο λειτουργικό κόστος μειώθηκαν.

Πώς λειτουργούν οι αντλίες θερμότητας απορρόφησης

Οι άνθρωποι μπορούν να αγοράσουν αντλίες θερμότητας απορρόφησης με διάφορους τρόπους:

• Θέρμανση μόνο με πηγή αέρα – Ο θερμαντήρας απορρόφησης μπορεί να θερμάνει πολύ καλά τον χώρο και το νερό με αέριο.
• Θέρμανση/Ψύξη Πηγής Αέρα– Επειδή ο θερμοδυναμικός κύκλος αντιστρέφεται, μια αντλία θερμότητας απορρόφησης αερίου μπορεί να παράγει ζεστό και κρύο νερό για θέρμανση και ψύξη χώρου και νερού ταυτόχρονα, επειδή μπορεί να ανάβει και να απενεργοποιεί κατά βούληση.
• Πηγή νερού – Μια αντλία θερμότητας απορρόφησης αερίου για γεωθερμικά συστήματα που μπορεί να θερμάνει ή να τελειοποιήσει το χώρο και το νερό έχει κατασκευαστεί για αυτόν τον σκοπό.
• Ταυτόχρονη θέρμανση και ψύξη – Αντλία θερμότητας με απορρόφηση αερίου που παράγει ταυτόχρονα ζεστό και κρύο νερό.
• Θερμοσίφωνες δεξαμενής αντλίας θερμότητας – Τα άτομα που διαθέτουν θερμοσίφωνες δεξαμενής στο σπίτι που χρησιμοποιούν αντλία θερμότητας με βάση την απορρόφηση για τη θέρμανση του νερού στη δεξαμενή, έχουν θερμαντήρες που λειτουργούν πολύ καλά.

Υπάρχουν συστήματα που ονομάζονται αντλίες θερμότητας που μεταφέρουν τη θερμότητα από μια χαμηλότερη θερμοκρασία σε μια υψηλότερη θερμοκρασία αλλάζοντας τη ροή της θερμότητας (η θερμότητα μεταφέρεται από τα θερμά μέσα προς τα ψυχρότερα). Είτε κάποιος θέλει να θερμάνει είτε να ψύχει με ένα μόνο εξοπλισμό, αυτή η δυνατότητα ροής θα λειτουργήσει για αυτόν.

Το φυσικό αέριο θερμαίνεται με εξωτερικό αέρα ή με γεωθερμικό βρόχο (COP =1,4) για να καταστεί δυνατή η θέρμανση του χώρου και του νερού. Μια αντλία θερμότητας που χρησιμοποιεί φυσικό αέριο αντί για ηλεκτρική ενέργεια διαφέρει από μια αντλία θερμότητας που χρησιμοποιεί ηλεκτρική ενέργεια λόγω της ποσότητας ενέργειας που χρειάζεται. Ως εναλλακτική λύση αντί της λειτουργίας με ηλεκτρική ενέργεια, μια αντλία θερμότητας απορρόφησης λειτουργεί με αέριο σε έναν καυστήρα προανάμειξης. Αυτός ο καυστήρας θερμαίνει νερό και αμμωνία σε ένα πλήρως κλειστό κύκλωμα απορρόφησης.

Γενικά, οι αντλίες θερμότητας απορρόφησης είναι υδρονικά συστήματα, όπως ένας λέβητας έξω. Ζεσταίνουν και ψύχουν το απαραίτητο νερό, όπως κάνει ένας λέβητας. Επειδή αυτή η λειτουργία σάς επιτρέπει να ελέγχετε τη θερμοκρασία στην οποία εισέρχεται η θέρμανση και η ψύξη, μπορείτε να κάνετε πιο ακριβείς ρυθμίσεις στη θερμοκρασία στο σπίτι σας, γεγονός που κάνει ολόκληρο το σύστημα να λειτουργεί πιο αποτελεσματικά και πιο άνετα στη χρήση ανά πάσα στιγμή.

Πώς λειτουργούν οι αντλίες θερμότητας με κινητήρα

Όπως μπορείτε να δείτε, πολλοί διαφορετικοί τύποι κινητήρων λειτουργούν με αντλίες.

• Πηγάζουν μόνο ζεστό νερό αέρα
• Το νερό προέρχεται από τον αέρα
• Πηγή νερού που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε γεωθερμικά συστήματα
• VRF (Συστήματα μεταβλητής ροής ψυκτικού μέσου)
• Μπορεί να θερμανθεί και να ψυχθεί ταυτόχρονα

Χρησιμοποιεί έναν πολύ αποδοτικό παλινδρομικό κινητήρα που λειτουργεί με φυσικό αέριο για να κάνει τον άξονα με ιπποδύναμη να κινεί έναν συμπιεστή ατμών, ο οποίος ψύχει τον αέρα στο σπίτι σας. Ο κύκλος συμπίεσης μετατρέπει το ψυκτικό από υγρό σε αέριο στον κύκλο της αντλίας θερμότητας.

Οι άνθρωποι γύρω του ζεσταίνονται όταν το κάνει αυτό, αλλά παράγει περισσότερη θερμότητα όταν το αέριο συμπυκνώνεται και μετατρέπεται σε υγρό. Ο συμπιεστής, που κινείται από έναν οικονομικό κινητήρα, μετακινεί το ψυκτικό μέσο στα στάδια αεριοποίησης και υγροποίησης με αυτές τις αρχές. Αυτή η κυκλοφορία βοηθά στην ψύξη και τη θέρμανση των πραγμάτων. Μια αντλία θερμότητας που κινείται με κινητήρα έχει σημαντικό πλεονέκτημα σε σχέση με μια ηλεκτρική αντλία θερμότητας συμπίεσης ατμών, επειδή κοστίζει λιγότερο.

Συμπέρασμα

Οι περισσότερες αντλίες θερμότητας λειτουργούν με συμπίεση και χρησιμοποιούν ηλεκτρική ενέργεια για να το κάνουν. Το ψυκτικό υγρό χρησιμοποιείται για την ψύξη της πηγής της χαμηλότερης θερμότητας. Το υγρό «παίρνει» θερμότητα και αρχίζει να βράζει ακόμα και όταν η θερμοκρασία είναι κάτω από τους 0° C. Στη συνέχεια, το αέριο συμπιέζεται, γεγονός που το κάνει ακόμα πιο ζεστό. Τα πηνία εναλλάκτη θερμότητας χρησιμοποιούνται για τη διέλευση του αερίου. Εκεί, το αέριο συμπυκνώνεται, απελευθερώνοντας τη θερμότητα που υπήρχε μέσα του. Όταν ολοκληρωθεί η διαδικασία, ξεκινά ξανά.