Pompa de caldura la frigider

Pompele de căldură au un potențial mare de economisire a energiei, în special în procesele industriale. Acestea sunt doar sisteme de recuperare a căldurii, care permit ridicarea temperaturii la căldură la niveluri mai sănătoase. Deși principiul pompei de căldură este cunoscut încă de la mijlocul secolului al XIX-lea, nu a avut niciun stimul pentru a le dezvolta într-o perioadă de energie ieftină și abundentă.

Cercetări și dezvoltări recente au subliniat că performanța pompelor de căldură este probabil să se îmbunătățească în anii următori. Îmbunătățirile în proiectarea componentelor și utilizarea surselor de căldură uzată vor crește performanța pompei de căldură. În ceea ce privește aspectele tehnice ale experienței de lucru, care au produs perspective importante pentru planificarea și proiectarea sistemelor de pompe de căldură pot fi utilizate. În plus, noi idei și echipamente, care apar în ultimul deceniu, designul eficient al sistemelor de încălzire și răcire cu pompa de căldură.

Pompe de căldură și seamănă foarte mult cu aerul condiționat (doar pentru sistemele de aer forțat și evacuare), cu excepția faptului că acestea asigură încălzirea și răcirea. În timp ce pompele de căldură, aparatele de aer condiționat necesită utilizarea diferitelor componente, acestea funcționează pe același principiu de bază.

Căldura curge în mod natural de la temperaturi mai mari la cele mai scăzute. Totuși, pompele de căldură sunt capabile să facă căldura să curgă în cealaltă direcție, folosind o cantitate relativ mică de energie de înaltă calitate (electricitate, combustibil sau căldură la temperaturi ridicate). Astfel, pompele de căldură pot transfera căldura din surse naturale de căldură din apropiere, cum ar fi aerul, apa sau pământul sau surse de căldură create de om, cum ar fi deșeurile industriale și menajere, construcțiile sau aplicațiile industriale. Pompele de căldură pot fi de asemenea utilizate pentru răcire. Căldura este transferată în direcția opusă, din aplicație, care este răcită în atmosferă la temperaturi ridicate. Uneori, excesul de căldură de la răcire este utilizat pentru a satisface cererea simultană de căldură.

Aproape toate pompele de căldură care funcționează în prezent se bazează fie pe compresia vaporilor, fie pe ciclul de absorbție. Teoretic, o pompă de căldură poate fi obținută prin mai multe cicluri și procese termodinamice, inclusiv cicluri Stirling și Vuilleumier, cicluri monofazate (de exemplu, cu aer sau gaze inerte CO2), sisteme solide de absorbție a vaporilor, sisteme hibride, în special, combinând compresia vaporilor și ciclul de absorbție), ciclul termoelectric și procese electromagnetice și acustice. Unele dintre acestea intră pe piață sau au atins maturitatea tehnică și este de așteptat să fie semnificative în viitor.

Pompa de căldură este, de fapt, un motor de căldură, care funcționează invers, și poate fi definit ca un dispozitiv care se deplasează de la căldură în regiunea temperaturilor scăzute din regiunea de temperatură mai ridicată. Pompa de căldură cu aer rezidențial, tipul cel mai frecvent utilizat, îndepărtează căldura de la temperaturile scăzute ale aerului și trece prin căldura în interior. Pentru a atinge acest obiectiv și în conformitate cu a doua lege a termodinamicii, se lucrează la fluidul de lucru (adică agent frigorific) al pompei de căldură.

Pentru a transfera căldura din surse de căldură pentru disiparea căldurii, este nevoie de energie externă pentru pompa de căldură. Teoretic, căldura totală furnizată de pompa de căldură este egală cu căldura extrasă din sursa de căldură, la care se adaugă suma energiei de antrenare furnizate. Pompele de căldură alimentate electric pentru alimentarea cu căldură a clădirilor, de regulă, oferă 100 kW de căldură doar 20-40 kW / h de energie electrică. Multe pompe de căldură industrială pot atinge performanțe și mai mari și pun aceeași cantitate de căldură doar 3-10 kW / h de energie electrică.

Pentru aplicații la scară largă, pompele de căldură care folosesc un cuptor de ardere pentru căldură suplimentară și / sau temperatură cu un vârf au devenit populare datorită:

În aplicabilitatea lor pe piața de modernizare, ca unități suplimentare la sobele și cazanele existente pe petrol sau gaz
La creșterea eficienței sistemului combinat în comparație cu pompele de căldură cu rezistență electrică.

În acest sens, pompele de căldură care lucrează cu termică suplimentară spun adesea că funcționează în regim binar. Pompa de căldură cu rezistență electrică de încălzire funcțională sau fără cealaltă, să zicem, funcționând în modul monovalent. Excluzând anumite componente ale controlului proiectate pentru a regla compresor și funcționarea cuptorului, de fapt, sunt utilizate componente ale pompei de căldură standard. Sistemul funcționează în modul pompă de căldură până la temperatura setată, numit punct de echilibru și cuptorul este pornit atunci când este necesară căldură suplimentară sau, în cazul distribuției de dezghețare a pompei de căldură cu aer. În unele sisteme, compresorul este oprit complet sub punctul de echilibru, în timp ce altele permit paralel cu pompa de căldură și funcționarea cuptorului downfish10VC pentru pompa de căldură cu sursă de aer. Tehnologia pompei de căldură prezintă un interes deosebit în țările cu climă rece, unde există mijloacele tradiționale de încălzire a clădirilor existente de gaz sau petrol, precum și cerința pentru unele suplimente de aer condiționat. Sistemul poate fi folosit și pentru încălzire doar în combinație cu un cuptor convențional. Chiar și în climatul rece, există un număr suficient de zile de încălzire peste punctul de echilibru al pompei de căldură existente până la această combinație, demn de luat în considerare.