Тепловой насос — немного истории

Как мы узнаем из публикации: Солнечные коллекторы, тепловые насосы — да, только популяризация электричества в начале 1928 века позволила бурно развиваться как технологиям охлаждения, так и тепловым насосам. В 7 году была введена в эксплуатацию первая домашняя отопительная установка на базе аммиачной компрессорной установки. Мощность устройств, установленных в Европе и США, росла очень быстро. В XNUMX-х годах Цюрихский технический университет отапливался тепловым насосом мощностью XNUMX МВт. Тепловые насосы получили большую популярность в США, Японии, Франции, Швеции и Германии.

? тепловой насос работает так же, как холодильник. Холодильник поглощает тепло от продуктов и отдает его в окружающую среду через радиатор, расположенный на задней части корпуса. Тепловой насос собирает тепло из окружающей среды здания и передает его в систему центрального отопления. Принцип работы теплового насоса известен с 1810 г. Тогда шотландский ученый Дж. Лесли сконструировал первый абсорбционный чиллер. Через двадцать один год была разработана первая компрессорная установка. В конце IX века было признано, что устройства, предназначенные для охлаждения, могут также обеспечивать тепло.

Развитие атомной энергетики и падение цен на нефть после Второй мировой войны привели к постепенному отказу от тепловых насосов. Восстановление пришло с нефтяным кризисом, и в 1983-х годах тепловые насосы снова стали популярными. В Швеции в 100 году было построено несколько мощных установок, использующих тепло муниципальных сточных вод. Сто тысяч квартир в Стокгольме отапливаются гигантским тепловым насосом мощностью 60 МВт, который черпает энергию из вод Балтийского моря. Эта установка экономит более XNUMX XNUMX м³ печного топлива в год.

С другой стороны, строится все больше и больше небольших установок. Почти четверть из 1,6 млн домов на одну семью в Швеции отапливаются небольшими тепловыми насосами мощностью до 20 кВт. В 2001 году на шведском рынке было продано 30 000 таких насосов. Во многих странах тепловые насосы в основном используются для нагрева воды для бытовых нужд — например, в Австрии в 1998 году было установлено более 112 000 таких устройств общей мощностью более 500 МВт. Пример Швеции показывает, что сегодня как крупные установки, так и небольшие компактные устройства предназначены для удовлетворения потребностей индивидуального строительства.

Большие тепловые насосы часто строят вблизи промышленных центров, чтобы использовать отработанное тепло технологических процессов. Нередко в пределах одного предприятия административные здания отапливаются теплом заводских цехов. Эксплуатация рек и озер, а также морских и геотермальных вод чаще всего требует очень детального анализа, получения соответствующих разрешений и преодоления юридических препятствий. Поэтому вышеназванные энергоносители чаще всего используются в крупных проектах, поддерживаемых соответствующими государственными программами.

Небольшие тепловые насосы, использующие тепло земли, подкожной воды или воздуха, обычно не требуют специальных разрешений. Более того, благодаря использованию возобновляемых источников энергии, эти устройства приветствуются природоохранными учреждениями, органами местного самоуправления и государственными органами.

 Тепловой насос — это устройство, использующее различные физические явления для передачи тепла от тела с более низкой температурой к телу с более высокой температурой. Самостоятельная передача тепла от более холодного тела к более теплому невозможна, поэтому тепловой насос должен снабжаться приводной энергией.

По типу привода и принципу работы можно выделить три основные группы тепловых насосов, с которыми мы сталкиваемся ежедневно.

— абсорбционные насосы (с тепловым приводом); Устройства этого типа сегодня широко используются на крупных промышленных предприятиях для повышения энергетического потенциала отработанного тепла. Аналогичные решения используются в абсорбционных чиллерах.

— термоэлектрические насосы (с электроприводом); так называемой Ячейки Пельтье применяют, когда необходимо постоянно и эффективно отводить большое количество тепла от мелких предметов. Поэтому элементы Пельтье завоевали популярность в современной электронике — их используют для охлаждения полупроводников.

— компрессорные насосы (с механическим приводом, где двигатель компрессора в основном питается [электрическим] электричеством; в настоящее время является основной группой устройств, используемых в технике отопления и охлаждения. Эти типы насосов предлагаются на рынке как альтернатива котлам на органическом топливе и электрическим обогревателям.

Подробнее об этом в книге Солнечные коллекторы, тепловые насосы — да? коллективная работа под руководством Мирослава Завадского. Издательство Polska Ekologia sp.Z oo