logo
Краткий конспект лекций

Тепловые насосы

Тепловым насосом называется машина, работающая по обратному циклу и предназначенная для отопления помещений.

Цикл теплового насоса отличается от цик­ла холодильной машины тем, что он совершает­ся в интервале температур выше температуры окружающей среды , которая является границей между этими циклами. Окружаю­щая среда в ХМ служит приемником теплоты, а в тепловом насо­се - ее источником. При осуществлении теплонасосного цикла рабочее вещество получает теплоту от окружающей или другой среды и передает ее вместе с тепловым эквивалентом затра­чиваемой работы нагреваемому воздуху с более высокой темпера­турой. В результате затраты этой работы тепловой насос превращает теплоту низкого температурного потенциала в тепло­ту более высокого потенциала.

Энергетическая эффективность компрессионного теплового насо­са оценивается отопительным коэффициентом.

Холодильные машины и теп­ловые насосы одинаковы по принципу действия и устройству. Схема одноступенчатой ПКХМ, которая может быть использова­на как тепловой насос, при не­посредственном охлаждении и нагревании воздуха показана на рис.12.

В режиме теплового насоса ра­бочее вещество кипит в конденса­торе-испарителе, получая необходимую для кипения теплоту от прокачиваемой через конденсатор за­бортной воды и охлаждая ее. Образовавшийся пар отсасывается ком­прессором из конденсатора-испарителя через запорный клапан ЗКЗ. После сжатия горячий пар нагнетается компрессором через ЗК4 в испа­ритель-конденсатор, служащий в режиме отопления конденсатором.

Рис. 12. Схема компрессионной холодильно-теплонасосной машины.

В нем рабочее вещество охлаждается воздухом и конденсируется, отдавая теп­лоту воздуху и нагревая его. Затем жидкое рабочее вещество возвращается в конденсатор-испаритель через регулирующий клапан теплового насоса. Таким образом, чтобы ХМ перевести в режим теплового насоса при непосред­ственной системе охлаждения и отопления, изменяется направление движения рабочего вещества через теплообменные аппараты и

их назначение, а при водяной системе охлаждения и отопления помещений осуществляется ревер­сирование промежуточного теплоносителя (воды).

Все запорные клапаны конструктивно объединяются в один переключа­тель режимов, выполняемый в виде четырехходового крана. Если дополни­тельный регулирующий клапан теплового насоса не устанавливается, то требуется еще один четырехходовой кран. Отечественные тепловые насосы состоят из компрессорно-конденсаторных и испарительно-ресиверных агрега­тов, станций переключений, щитов управления и сигнализации.

    1.