Топлотна пумпа фрижидера

Топлотне пумпе имају велики потенцијал за уштеду енергије, посебно у индустријским процесима. Они су само системи за рекуперацију топлоте, који омогућавају да се топлотна отпадна температура подигне на здравији ниво. Иако је принцип топлотне пумпе познат од средине деветнаестог века, није имао подстицаја да их развије у доба јефтине и обилне енергије.

Недавно истраживање и развој указали су да ће се вероватноћа побољшања перформанси топлотне пумпе током наредних година. Побољшања у дизајну компонената и употреба отпадних извора топлоте повећаће рад топлотне пумпе. Што се тиче техничких аспеката радног искуства, који су створили важне увиде за планирање и дизајн система топлотних пумпи могу се користити. Поред тога, нове идеје и опрема која су се појавила у последњој деценији, рационализовани дизајн система грејања и хлађења топлотне пумпе.

Топлотне пумпе и доста личе на климатизацију (само за системе са присилним ваздухом и издувима), с изузетком што обезбеђују грејање и хлађење. Док топлотне пумпе, клима уређаји захтијевају употребу различитих компоненти, дјелују по истом основном принципу.

Топлина природно тече од виших до нижих температура. Топлотне пумпе, међутим, могу да омогуће проток топлоте у другом смеру, користећи релативно малу количину погонске енергије (електричне енергије, горива или отпадне топлоте високих температура). Тако топлотне пумпе могу преносити топлину из природних извора топлоте у близини, као што су ваздух, вода или земља, или од уметних извора топлоте као што су индустријски и кућни отпад, грађевински или индустријски намени. Топлотне пумпе се такође могу користити за хлађење. Топлина се преноси у супротном смеру од примене, која се хлади у атмосфери на високим температурама. Понекад се вишак топлоте хлађењем користи да би се задовољила истодобна потреба за топлином.

Скоро све топлотне пумпе које су тренутно у раду засноване су на циклусу компресије или апсорпције паре. Теоретски, топлотна пумпа се може постићи са много више термодинамичких циклуса и процеса, укључујући циклусе Стирлинга и Вуиллеумиера, једнофазне циклусе (нпр. Са ваздухом или инертним гасовима ЦОКСНУМКС), систем за сорпцију чврстих пара, хибридне системе, посебно комбиновањем компресије паре. и апсорпциони циклус), термоелектрични циклус и електромагнетни и акустички процеси. Неки од њих улазе на тржиште или су достигли техничку зрелост и очекује се да ће то бити значајно у будућности.

Топлотна пумпа је у ствари топлотни мотор, који ради обрнуто, и може се дефинисати као уређај који се креће од топлоте у подручју ниских температура у региону виших температура. Кућна топлотна пумпа за ваздух, типа која се најчешће користи, уклања топлоту из ниских температура спољног ваздуха и то топлоту пропушта у затвореном простору. Да би се постигао овај циљ, а у складу са другим законом термодинамике, изводи се рад на радном флуиду (тј. Расхладном средству) топлотне пумпе.

Да би се топлотна енергија преносила из топлотних извора за распршивање топлоте, потребна је спољна енергија за топлотну пумпу. Теоретски, укупна топлотна енергија коју даје топлотна пумпа једнака је топлоти издвојеној из извора топлоте, плус збиру погонске енергије. Електричневодне топлотне пумпе за снабдевање топлином зграда, по правилу дају КСНУМКС кВ топлотне енергије само КСНУМКС-КСНУМКС кВ / х електричне енергије. Многе индустријске топлотне пумпе могу постићи чак и веће перформансе, и стављају исту количину топлоте само КСНУМКС-КСНУМКС кВ / х електричне енергије.

За велике примене топлотне пумпе које користе пећ за сагоревање за додатну топлотну и / или температуру са максимумом постале су популарне захваљујући:

У својој применљивости на тржиште модернизације као додатне јединице на постојећим пећима и бојлерима на нафту или гас
Повећавањем ефикасности комбинованог система у поређењу са топлотним пумпама са додатним електричним отпором.

С тим у вези, топлотне пумпе које раде са додатном термалном енергијом често кажу да раде у бинарном режиму. Топлотна пумпа са електричним отпором грејања или без другог, рецимо, рада у моновалентном режиму. Искључујући одређене компоненте контроле намењене регулацији компресор и рада пећи се у ствари користе стандардне компоненте топлотне пумпе. Систем се користи у режиму топлотне пумпе до задате температуре, која се назива тачка равнотеже, а пећ се укључује када је потребна додатна топлота или, у случају дистрибуције одмрзавања ваздушне топлотне пумпе. У неким системима компресор искључује потпуно испод тачке равнотеже, док други омогућавају паралелно са топлотном пумпом и рад пећи надоле златна рибицаКСНУМКСВЦ за топлотну пумпу извора ваздуха. Технологија топлотних пумпи од посебног је интереса у земљама са хладном климом, где се јављају традиционална средства за грејање постојећих зграда на гас или уље и захтев за неким додатком климатизације. Систем се може користити и за грејање само у комбинацији са класичном пећницом. Чак и у хладној клими, постоји довољан број грејних дана током тачке равнотеже постојеће топлотне пумпе према овој комбинацији, вредан пажње.