Pompe di calore per riscaldamento e produzione di acqua calda. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Fonti di energia alternative
Commenti sull'articolo
Una pompa di calore è una macchina che consente il trasferimento da un corpo meno riscaldato (l'ambiente) ad uno più riscaldato, grazie al dispendio di energia meccanica. I processi che avvengono nelle pompe di calore sono l'opposto dei processi eseguiti dal fluido di lavoro in una macchina frigorifera. Il ciclo limite teorico di una pompa di calore è il ciclo di Carnot inverso.
Le pompe di calore sono fonti di energia rinnovabili non tradizionali, rispettose dell'ambiente, economiche e sono progettate per generare energia termica utilizzata per il riscaldamento e la fornitura di acqua calda a oggetti per vari scopi. Durante il loro funzionamento, le pompe di calore utilizzano l'energia solare accumulata dalla terra (acque sotterranee), oltre all'energia geotermica. Inoltre, le pompe di calore possono essere utilizzate per sfruttare l’energia termica delle acque reflue nelle città, negli impianti industriali e negli impianti di trattamento. Elevata efficienza di conversione energetica (η>3.0) apre ampie prospettive per l'applicazione di questi impianti.
Secondo le previsioni del World Energy Council (WEC), entro il 2020 nei paesi sviluppati il 75% della fornitura di riscaldamento comunale sarà fornita da pompe di calore. Questa previsione è giustificata dall’organizzazione pratica della fornitura di calore in diversi paesi: ad esempio, la fornitura di calore municipale tramite pompe di calore in Svezia è di circa il 50% e negli Stati Uniti si avvicina al 37%.
La Russia è rimasta molto indietro nello sviluppo della tecnologia delle pompe di calore; attualmente è necessario compiere grandi sforzi in questo settore. La produzione di calore tramite HP è più redditizia in Russia rispetto a tutti i paesi sviluppati, principalmente a causa delle rigide condizioni climatiche.
Tecnicamente, una pompa di calore ("locale caldaia a freon") è un'installazione che trasferisce il calore da una fonte di calore a bassa temperatura a un consumatore ad alta temperatura (sistema di riscaldamento) attraverso un intermediario.
Qualsiasi unità di refrigerazione funziona utilizzando lo stesso processo. La fonte di calore sarà qualsiasi calore disperso in natura o prodotto dall'uomo.
Nel primo caso, di norma, si tratta di acque sotterranee, sorgenti termali o serbatoi non ghiacciati, nel secondo - calore proveniente da torri di raffreddamento, scarichi di ventilazione, scarichi industriali, impianti di trattamento delle acque reflue, ecc. Con una temperatura da +5 a + 40°C, che non può essere utilizzato direttamente per il riscaldamento e la fornitura di acqua calda.
L'efficienza dell'HP è determinata dalla temperatura della sorgente ed è significativamente superiore a qualsiasi tipo di locale caldaia, e in particolare ai dispositivi di riscaldamento elettrico. A seconda della temperatura, una fonte con 1 kW di energia elettrica consumata consente alla pompa di calore di fornire da 3 a 7 kW di potenza termica all'impianto di riscaldamento, mentre i 2-6 kW mancanti vengono “prelevati” dalla fonte. Il periodo di ammortamento di un HP, a seconda della temperatura della sorgente e della configurazione dell'installazione, può variare da diversi mesi a due anni. Gli HP non producono emissioni in atmosfera, quindi sono installazioni rispettose dell'ambiente rispetto alle centrali termiche.
Attualmente, la produzione e l'implementazione di HP in Russia è concentrata principalmente in due società per azioni, entrambe con sede a Novosibirsk. Si tratta di CJSC Energia, che produce HP a compressione di vapore con potenza da 10 kW a 9 MW, sia elettrici che azionati da motori a combustione interna e riciclando il calore di scarico negli HP, e CJSC Teplosib, che sviluppa HP ad assorbimento al bromuro di litio con un'unità potenza termica di 25 kW fino a 5-10 MW.
Le pompe di calore prodotte da Istochnik JSC sono del tipo a compressione, monostadio, automatizzate, con potenza termica regolabile, progettate per generare calore ed energia (Fig. 8.1).
Fig.8.1. Schema della pompa di calore
Come funziona si basa sulla trasformazione (trasferimento) del calore da fonti di calore ambientali a bassa temperatura a un consumatore di calore ad alta temperatura a causa di trasformazioni di fase delle sostanze di lavoro (refrigeranti sicuri per l'ozono K 22, K 134, K 142.)
appuntamento
Le pompe di calore sono utilizzate:
- per la fornitura autonoma di calore e acqua calda, nonché per il condizionamento e il raffreddamento di impianti industriali e civili;
- per essiccare legno e cereali;
- per il riscaldamento dell'acqua di piscine e allevamenti ittici;
- per il raffreddamento e il mantenimento della temperatura costante dell’acqua nei cicli tecnologici, che consentirà la sostituzione delle torri di raffreddamento inquinanti.
caratteristiche
Principali caratteristiche tecniche:
- Potenza termica: 3 - 10 kW;
- Consumo medio orario di energia elettrica: 0,86 - 2 kWh.
HP è un impianto ad alta efficienza energetica: consente di risparmiare 268 kg di carbone, 84 kg di olio combustibile, 58 metri cubi. m di gas per ogni Gcal di calore prodotto.
Le pompe di calore funzionano in modo completamente automatico. Il periodo di ammortamento dei costi di capitale rispetto alle caldaie elettriche è di 1 anno, le caldaie a carbone sono di 1 anno e le caldaie a olio combustibile sono di 2-3 anni. La tabella 8.1 mostra le caratteristiche delle pompe di calore.
Tabella 8.1. Prezzo e caratteristiche delle pompe di calore
(clicca per ingrandire)
Il consumo energetico dalla rete elettrica e la potenza termica sono indicati alle temperature:
- fonte di calore - +8°C;
- fornitura di calore - (58-43)°C.
Quando la temperatura della fonte di calore aumenta oltre gli 80°C, il prezzo della potenza in uscita in kW diminuisce.
Il sistema permette di generare elettricità e calore contemporaneamente.
Vita utile HP prima della revisione:
- 45000 ore per HP con compressore alternativo;
- 60000 ore per HP con compressore a vite.
Autore: Magomedov A.M.
Vedi altri articoli sezione Fonti di energia alternative.
Leggere e scrivere utile commenti su questo articolo.
<< Indietro
Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica:
Pelle artificiale per l'emulazione del tocco
15.04.2024
In un mondo tecnologico moderno in cui la distanza sta diventando sempre più comune, mantenere la connessione e un senso di vicinanza è importante. I recenti sviluppi nella pelle artificiale da parte di scienziati tedeschi dell’Università del Saarland rappresentano una nuova era nelle interazioni virtuali. Ricercatori tedeschi dell'Università del Saarland hanno sviluppato pellicole ultrasottili in grado di trasmettere la sensazione del tatto a distanza. Questa tecnologia all’avanguardia offre nuove opportunità di comunicazione virtuale, soprattutto per coloro che si trovano lontani dai propri cari. Le pellicole ultrasottili sviluppate dai ricercatori, spesse appena 50 micrometri, possono essere integrate nei tessuti e indossate come una seconda pelle. Queste pellicole funzionano come sensori che riconoscono i segnali tattili di mamma o papà e come attuatori che trasmettono questi movimenti al bambino. Il tocco dei genitori sul tessuto attiva i sensori che reagiscono alla pressione e deformano la pellicola ultrasottile. Questo ... >>
Lettiera per gatti Petgugu Global
15.04.2024
Prendersi cura degli animali domestici può spesso essere una sfida, soprattutto quando si tratta di mantenere pulita la casa. È stata presentata una nuova interessante soluzione della startup Petgugu Global, che semplificherà la vita ai proprietari di gatti e li aiuterà a mantenere la loro casa perfettamente pulita e in ordine. La startup Petgugu Global ha presentato una toilette per gatti unica nel suo genere in grado di scaricare automaticamente le feci, mantenendo la casa pulita e fresca. Questo dispositivo innovativo è dotato di vari sensori intelligenti che monitorano l'attività della toilette del tuo animale domestico e si attivano per pulirlo automaticamente dopo l'uso. Il dispositivo si collega alla rete fognaria e garantisce un'efficiente rimozione dei rifiuti senza necessità di intervento da parte del proprietario. Inoltre, la toilette ha una grande capacità di stoccaggio degli scarichi, che la rende ideale per le famiglie con più gatti. La ciotola per lettiera per gatti Petgugu è progettata per l'uso con lettiere idrosolubili e offre una gamma di accessori aggiuntivi ... >>
L'attrattiva degli uomini premurosi
14.04.2024
Lo stereotipo secondo cui le donne preferiscono i "cattivi ragazzi" è diffuso da tempo. Tuttavia, una recente ricerca condotta da scienziati britannici della Monash University offre una nuova prospettiva su questo tema. Hanno esaminato il modo in cui le donne hanno risposto alla responsabilità emotiva degli uomini e alla volontà di aiutare gli altri. I risultati dello studio potrebbero cambiare la nostra comprensione di ciò che rende gli uomini attraenti per le donne. Uno studio condotto da scienziati della Monash University porta a nuove scoperte sull'attrattiva degli uomini nei confronti delle donne. Nell'esperimento, alle donne sono state mostrate fotografie di uomini con brevi storie sul loro comportamento in varie situazioni, inclusa la loro reazione all'incontro con un senzatetto. Alcuni uomini hanno ignorato il senzatetto, mentre altri lo hanno aiutato, ad esempio comprandogli del cibo. Uno studio ha scoperto che gli uomini che mostravano empatia e gentilezza erano più attraenti per le donne rispetto agli uomini che mostravano empatia e gentilezza. ... >>
| Notizie casuali dall'Archivio Fotocamera Sony a42 II full frame da 99 MP
23.09.2016
Quattro anni dopo il lancio della fotocamera full frame SLT-A99, Sony ha introdotto la sua seconda generazione. La presentazione si è svolta a Colonia nell'ambito della mostra internazionale Photokina 2016 ed è stata programmata in concomitanza con il decimo anniversario della serie Alpha di fotocamere digitali.
La novità è costruita sulla base di una matrice CMOS Exmor R da 42,4 megapixel con retroilluminazione e senza filtro ottico passa-basso. Il sistema di messa a fuoco automatica della Sony a99 II si basa sulla tecnologia 4D Focus e prevede l'uso di 79 punti autofocus a rilevamento di fase classici più 399 punti autofocus a rilevamento di fase aggiuntivi situati direttamente sulla matrice. Un'altra caratteristica della Sony SLT-A99 II è un sistema di stabilizzazione ottica dell'immagine a spostamento del sensore a 4,5 assi con un'efficienza di XNUMX fps misurata da CIPA.
Le funzionalità della videocamera Sony a99 II includono il supporto per il codec XAVC S, la risoluzione 4K e il bitrate di 100 Mbps. Durante la registrazione di video 4K, viene utilizzata l'intera area della matrice, ma è disponibile anche la modalità Super 35, in cui viene letta solo la parte centrale del sensore utilizzando il sovracampionamento 1,8x.
L'operatore ha a disposizione un'ampia gamma di strumenti di editing video, inclusi motivi zebrati sovraesposti, profili S-Log2 e S-Log3 e uscita di sottocampionamento cromatico 4:2:2 non compresso tramite HDMI.
Tra le altre caratteristiche della Sony SLT-A99 di seconda generazione, notiamo un nuovo otturatore con una durata dichiarata di 300 operazioni, velocità di scatto fino a 000 fotogrammi al secondo, un mirino basato su matrice OLED con risoluzione XGA (12 x 1024) , un fattore di ingrandimento di 768x e obiettivi con rivestimento ZEISS T*, nonché una gamma di sensibilità da ISO 0,78 a 100, espandibile a ISO 25-600. Inoltre, la fotocamera vanta un ingombro ridotto dell'50%, un nuovo design dell'impugnatura, un corpo in lega di magnesio resistente alla polvere e all'acqua e due slot per schede SD.
Il modello sarà in vendita a novembre al prezzo di 3200 dollari per carcassa.
|
Altre notizie interessanti:
▪ Piselli in baccello per computer quantistici
▪ Il vino rosso tiene a bada il raffreddore
▪ Colonie microbiche su gioielli
▪ Esame - senza orari
▪ Google brevetta l'orologio in realtà aumentata
News feed di scienza e tecnologia, nuova elettronica
Materiali interessanti della Biblioteca Tecnica Libera:
▪ sezione del sito Regolatori di potenza, termometri, termostabilizzatori. Selezione dell'articolo
▪ articolo Focus sulla Russia. Espressione popolare
▪ articolo In che modo il ricco tedesco Pfeiffer distribuì astutamente la sua eredità? Risposta dettagliata
▪ Articolo di Freucinezio. Leggende, coltivazione, metodi di applicazione
▪ Articolo sul controllo della ventola del PC. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
▪ articolo Un altro modo per realizzare un circuito stampato. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Lascia il tuo commento su questo articolo:
Tutte le lingue di questa pagina
Homepage | Biblioteca | Articoli | Mappa del sito | Recensioni del sito
www.diagram.com.ua
2000-2024
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese