pompy ciepła wykład 1.pdf

Pompa ciepła transformator

temperaturowy ciepła

• Pompa ciepła jest urządzeniem, którego głównym celem jest odbiór ciepła ze

źródła o niskiej temperaturze i przetransformowanie go do źródła o wyŜszej

temperaturze

• Aby nastąpiło przekazanie ciepła ze źródła o niŜszej temperaturze do źródła o

wyŜszej temperaturze musi być dostarczona energia z zewnątrz w postaci :

• energii mechanicznej spręŜarkowe pompy ciepła

• energii cieplnej (sorpcyjne pompy ciepła)

• Pompę stanowi zespół urządzeń ściśle ze sobą współpracujących

Podstawowe etapy pracy pompy ciepła

Pompy ciepła

Dorota Chwieduk

1. Ciepło pozyskiwane w dolnym niskotemperaturowym źródle ciepła jest

przekazywane w parowniku do czynnika roboczego pompy

2. Para czynnika zostaje spręŜona na odpowiedni poziom ciśnienia i temperatury

3. W skraplaczu spręŜona para zostaje skroplona, oddając ciepło przepływającemu

czynnikowi grzewczemu górnego źródła, z reguły wodzie w obiegu ogrzewczym.

4. Ciekły czynnik roboczy pompy zostaje następnie rozpręŜony na odpowiedni poziom

ciśnienia i temperatury, i powraca do parownika pompy.

Pompa ciepła moŜe wykorzystywać róŜne dolne i górne źródła ciepła

promieniowanie

sþoneczne

powietrzeatmosferyczne

wodypowierzchniowe

Dolne źródło ciepła niskotemperaturowe

źródła odnawialne:

• promieniowanie słoneczne

• powietrze atmosferyczne,

• wody powierzchniowe: rzeki, jeziora, stawy,

• wody gruntowe,

• grunt,

źródła wewnętrzne , odpadowe:

• powietrze i gazy odlotowe,

• woda odpadowa,

• ścieki,

• woda chłodnicza

Górne źródło ciepła:

• woda w systemach grzewczych

• powietrze w powietrznych systemach grzewczo klimatyzacyjnych

grunt - wymiennik

pionowy

grunt-wymiennikpoziomy

wodygruntowe

/geotermalne

Pompa ciepła

Dolne źródło

ciepła

Górne źródło

ciepła

Pompa ciepła:

Wymagania jakościowe względem

dolnych źródeł ciepła:

• Koherentność względem górnego źródła/ odbiorcy

• łatwa dostępność;

• mała korozyjnością.

Wymagania ilościowe:

• duŜym potencjałem energetycznym;

• moŜliwie wysoką i stałą w czasie temperaturą,

• duŜą pojemnością cieplną,

• odbiór ciepła nie powinien zakłócać naturalnego stanu

źródła (dotyczy to źródeł odnawialnych

• względnie wysoka temperatura

• Wymagania ekonomiczne:

• niskie koszty inwestycyjne, w tym niska cena

ujęcia dolnego źródła;

• niskie koszty eksploatacyjne

800

W/m 2

700

Horizontal

600

500

400

Dolne źródło

promieniowanie słoneczne

Cechy jakościowe:

zła koherentność

dostępność ograniczona, okresowa,

o charakterze deterministycznym,

ale i stochastycznym;

+ mała korozyjnością.

Cechy ilościowe:

zmienny w czasie potencjał energetyczny

zmienne w czasie natęŜenie promieniowania

+ odbiór ciepła nie zakłóca naturalnego stanu źródła

Cechy ekonomiczne:

+ umiarkowane koszty inwestycyjne,

+ koszty eksploatacyjne niskie

300

NE & NW

South

SE & SW

200

North

100

D J F M A M J J A S O N D

Dolne źródło powietrze atmosferyczne :

Cechy jakościowe

zła koherentność

+ łatwa dostępność;

+ mała korozyjnością, ale

olodzenie.

Cechy ilościowe:

niska i zmienna w czasie temperatura

+/ umiarkowana pojemnością cieplna

+ odbiór ciepła nie zakłóca naturalnego stanu źródła

Dolne źródło wody powierzchniowe:

rzeki, jeziora, stawy

Cechy jakościowe

zła koherentność

dostępność ograniczona;

+ mała korozyjnością, ale

olodzenie.

Cechy ilościowe:

niska temperatura

+ mała zmienność w czasie

+/ umiarkowana pojemnością cieplna

+/ odbiór ciepła moŜe zakłócać naturalny stan źródła

Cechy ekonomiczne:

+ duŜe koszty inwestycyjne, w tym wysokie koszty ujęcia dolnego źródła;

+ koszty eksploatacyjne małe

Cechy ekonomiczne:

+ bardzo niskie koszty inwestycyjne, w tym niska cena

ujęcia dolnego źródła;

+ koszty eksploatacyjne małe lub średnie

Dolne źródło wody gruntowe

Cechy jakościowe

+ względnie dobra koherentność

+/ dostępność zaleŜna od lokalizacji;

+/ róŜna korozyjność

Cechy ilościowe:

+ stosunkowo wysoka temperatura

+ mała zmienność w czasie

+/ umiarkowana pojemnością cieplna

+/ odbiór ciepła moŜe zakłócać naturalny stan

źródła

Cechy ekonomiczne:

+ średnie koszty inwestycyjne, w tym

zróŜnicowane koszty ujęcia dolnego źródła;

+ koszty eksploatacyjne małe

Dolne źródło grunt

Cechy jakościowe

+ względnie dobra koherentność

+ dobra dostępność;

+ mała korozyjność

Cechy ilościowe:

+ stosunkowo wysoka temperatura

+ mała zmienność w czasie

+ wysoka pojemność cieplna

+/ odbiór ciepła moŜe zakłócać naturalny stan

źródła

Cechy ekonomiczne:

+ średnie koszty inwestycyjne, w tym

zróŜnicowane koszty ujęcia dolnego

źródła;

+ koszty eksploatacyjne małe

Wykorzystanie energii odnawialnej za

pośrednictwem pompy ciepła

Hala produkcyjna pomp ciepła

VATRA

solar collectors

ambient

air

heat pump

well

inlet

well

outlet

ground heat

exchangers

ground water

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: