toplotna pumpa

Download Toplotna pumpa

Post on 01-Aug-2016

220 views

Category:

Documents

2 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

 

TRANSCRIPT

Slide 1

Toplotna pumpaToplotna pumpa je sistem koji se sastoji od kompresora, gasa (freona) , isparivaa ikondenzatora. Ime toplotna pumpa je proisteklo iz injenice da prepumpava toplotu sa jednogmesta na drugo. Kompresor sabija gas u kondenzator, zbog ega mu raste temperatura iprelazi u teno stanje. Na ovom mestu se vri oslobaanje toplote, dakle gase se hladi,predajui toplotu okolini oko kondenzatora. Gas zatim prolazi kroz usku cev, koja se nazivakapilara dalje ka isparivau koji je znatno iri od kapilare. Na izlasku iz kapilare i ulasku uispariva, gas se iri (isparava) i prelazi u gasovito stanje, pri tom uzimajui toplotu okoline okoisparivaa.

Dodatak uz prezentaciju rada PREVENCIJA ZALEIVANJA MOSTOVA, UVEK DOSTUPAN PUT dr Milo Zdravkovi dipl.ing.el. Duan Nelki dipl.ing.mainstva

Toplotna pumpa, kao izvor toplotne energije samo vrsi dogrevanje ili dodatno hladjenjefluida, i na taj nacin za utrosenih 5 KWh elektricne energije, toplotna pumpa proizvede od15 KWh do 25 KWh toplotne energije. Obzirom na to da je najvise energije potrebno zazagrevanje fluida do nekih 14 celzjusovih stepeni, toplotne pumpe sa lakocom vrsedogrevanje do zeljene temperature pogodne za grejanje.Instalacija toplotne pumpe je 20 do 30% skuplja od instalacije klasicnog kotla na cvrstogorivo, gas ili struju, ali se ukupna investicija vraca nakon par godina na osnovu toga stotoplotna pumpa potrosi znatn manje energije od drugih uredjaja za grejanje odredjenogobjekta.Toplotna pumpaje ureaj pomou koga se toplotna energija iz jedne sredine prenosi u drugu. Za taj prenostoplotne energije troi se odreena energija koja je nekoliko puta manja od prenete.Tako se za utroeni 1 kWh elektrine energije na izlazu dobija ukupna toplotna energija 3-4kWh. Energija dobijena na ovaj nain naziva se geotermalna energija. U tehnikoj praksitoplotne pumpe se najee koriste za grejanje i hlaenje prostora i rekuperaciju toplotneenergije.Toplotna pumpa je ureaj koji moe toplotnu energiju da trasportuje iz spoljanje okoline uzgradu ili iz zgrade u spoljanju okolinu, tako da se u zimskom periodu koristi za grejanje, a uletnjem periodu za hlaenje prostora.Toplotna energija iz toplih otpadnih voda kao i toplog otpadnog vazduha moe da se pomoutoplotne pumpe vrati i ponovo iskoristi za zagrevanje prostora ili zagrevanje vode. Najeeprimene su u industrijskim procesima kao i u hotelskim i banjskim primenama. Ovaj proces zovese rekuperacija energije.Toplotne pumpe su pravi izbor kada se tei udruivanju utede trokova grejanja i ekolokeproizvodnje toplote, jer je energija koja je neophodna za rad toplotne pumpe besplatna i naraspolaganju je u neogranienim koliinama iz nae okoline. Potrebna je samo struja kaopokretaka energija za toplotne pumpe.Na taj nain ne zavisite od fosilnog goriva i aktivno doprinosite smanjenju emisija CO2 iouvanju klime.Toplotnom pumpom se do 80 procenata ukupne potrebe za energijom moe upotrebiti veomaefektivno i ekoloki. Mora da se upotrebi samo 20 do 30 procenata elektrine energije. Princip jeisto toliko jednostavan koliko i genijalan: suneva toplota koja se nala zi u vazduhu, zemlji ilipodzemnim vodama koristi se za efikasno zagrevanjevode za grejanje.Naravno ovaj odnos zavisi najvie od temperature izvora toplote i temperature radnogmedijuma koja se eli postii. Najbolji odnos se postie kod niskotemperatu rnih sistemagrejanja, kao to je podno i panelno grejanje koje radi na temperaturama od 30-45 stepeni iligrejanje fancoil ureajima.

Bitno je napomenuti da je ovaj sistem mogue u letnjem periodu koristiti za hlaenje prostorija

Odavno je opovrgnuta predrasuda da se toplotna pumpa koristi samo za novogradnje. Naprotiv,kod saniranja ve postojeih konvencionalnih instalacija na ulje, mazut ili gas toplotnompumpom znatno se moe utedeti na trokovima grejanja i istovremeno smanjenju emisijegasova staklene bate

Dobijanje ekoloke energije

Za dobijanje toplote toplotnom pumpom mogu se koristiti razni prirodni izvori:-

-

-

-

-

-podzemne vode

zemne sonde

energetski stubovi

reke i mora

vazduh

otpadne vode i dimni gasoviNe moe svaki izvor toplote svuda da se koristi

Osnovne varijante toplotnih pumpi1. U sluaju da je okunica tj. dvorite dovoljno veliko najee seupotrebljava horizontalna petlja, kao to je prikazano na slici broj 1. Neophodno je dapetlja pokriva povrinu koja je najmanje dva puta vea od povrine objekta koji se greje.2. Ako dvorite, tj. okunica nisu dovoljno veliki, onda se koristi vertiklana petlja, iji izgledje prikazan na slici broj 2. U vertikalnu buotinu se postavlja cev ili dve ukrtene cevi uobliku slova U. Zavisno od potrebe, odnosno veliine objekta koji se greje na ovaj nain,bui se potreban broj buotina.

3. Ukoliko u okolini objekta postoji vea vodena povrina: jezero ili reka onda se i onamoe iskoristi za grejanje objekta kao to je prikazano na slici 3.4. U koliko koristimo toplu podzemnu vodu primenom dva vertikalna bunara, gde se izjednog izvlai voda koja ide ka toplotnoj pumpi a u drugi se vraa voda (slika 4),dobijenu toplotu moemo iskoristiti za grejanje.Potrebno je napomenuti da se ovakav nain retko koristi jer se tako moe naruti strukturapodzeminih voda. Takoe se ne moe sa sigurnou utvrditi koliko e bunar iz koga se vodaizvlai biti izdaan i do kada. Problem moe da predstavlja i zasienje bunara u koji se vodavraa.

Izvori toploteZa rad toplotne pumpe na raspolaganju su izvori toplote iz zemlje, podzemnih voda i okolnogvazduha. Kod pojedinanog sluaja, u zavisnosti od lokalnih uslova, vrste tla i klimatskih uslovaodabrae se najprikladniji izvor toplote. to je odabrani izvor toplote kvalitetniji, to e kompresortoplotne pumpe biti manje u pogonu, pa e i koeficijent uinka biti vei.Geotermalni sistemi grejanja koriste toplotu iz zemlje za grejanje i hlaenje. Njihov rad sezasniva na injenici da je temperatura zemlje na odreenoj dubini konstantna tokom itavegodine.Primera radi na dubini od 50-tak metara je temperatura priblino 14 stepeni Celzijusa. Sastavnideo ovakvog sistema je toplotna pumpa pomou koje se toplota iz zemlje prepumpava uporostor koji se greje.Izvor toplote zemlja - kolektoriZemni kolektor se sastoji od sistema cevi koji se polae cca. 20 cm ispod granice smrzavanjatla. Cevni sistem se polae na dubini od 1,2 m do 1,5 m. Na toj dubini tokom cele godine vl adarelativno konstantna temperatura od 5 oC do 15 oC. Zemni kolektor je pogodan za kue savelikim vrtom. Uinak eksploatacije toplote zavisi od vrste tla. to je tlo vlanije to je uinak vei.

Zemlja je vrlo dobar akumulator suneve toplote, budui da su temperature na dubini od cca.1,2 - 1,5 metara tokom itave godine relativno stalne i kreu se izmeu 5C i 15C. Koliinaakomulirane i predate toplote u najveoj meri zavisi od termofizikih s vojstava tla i od klimatskihuslova (koliina sunevog zraenja).

Kod postavljanja podzemnih horizontalnih kolektora (plastine cevi) vai nekoliko pravila:-

--

---

--

-horizontalni kolektori sastoje se od sistema cevi poloenih na dubini cca. 1,5 metara(oko 20 cm ispod granice smrzavanja tla)apsorpcija toplote zavisi od sastava tla, to je tlo vlanije apsorpcija je veaovaj tip kolektora posebno je prikladan za kue koje su izgraene na dovoljno velikimparcelamajedna sekcija cevi ne bi trebala biti dua od 100 metara zbog previsokog pada pritiskasekcije cevi trebaju biti podjednake duine kako bi se postigli ravnomerni protociukupna povrina poloenih kolektora mora biti u proseku barem 2 puta vea odstambene povrine koju elimo grejati putem toplotne pumpe.na povrini zemlje iznad poloenih kolektora gradnja nije dozvoljenapravilne dimenzije podzemnog kolektora najvaniji su preduslov za pravilnofunkcionisanje sistemaIzvor toplote zemlja - dubinska sondaUkoliko povrina dvorita nije dovoljno velika za postavljanje povrinskih kolektoramogue je primeniti dubinsku sondu.

U tlu je potrebno napraviti nekoliko buotina od cca. 100 metara dubine (porodina kua od 150m2 sa potrebnom snagom grejanja 7,5 kW, ovo je dobro izolovan objekat), potom u nju spustiticevi u paru i potom sve zaliti sa suspenzijom dobre toplotne provodljivosti. Kroz cevi se provodimedij koji na sebe preuzima toplotu tla i potom se vraa drugim krakom na povrinu. Akostruktura tla ne dozvoljava verziju dubokih buotina, mogue je izvesti nekoliko pliih uznapomenu da su dublje sonde manje osetljivije na spoljanje klimatske promene. Postavljanje iverziju instalacije sonde potrebno je sprovesti u skladu sa zakonom (termika eksploatacijapodzemlja).

Apsorpcija toplote u zavisnosti od sastava tlaSastav tla

Kompaktno tlo sa udelom preostale vlage

Suvo, nekompaktno tlo

Kompaktno tlo, vlano

Vodom zasieni pesak, ljunakFaktor postavljanja

25 m2/kW

75 m2/kW

25 m2/kW

20 m2/kWSnaga oduzimanja

30 W/m2

10 W/m2

20-30 W/m2

40 W/m2Izvor toplote - vazduhOsnovna prednost ovog izvora je izuzetna raspoloivost, dok je nedostatak to je u inak pumpezavisan od temperature spoljanjeg vazduha pa je neophodna podrka elektrinog grejaa zaniske spoljanje temperature.Toplotu spoljanjeg vazduha takoe je mogue koristiti za rad toplotne pumpe. Spoljanjivazduh usisava se kroz kanal, potom mu se u isparivau toplotne pumpe oduzima toplota, pa senakon toga ponovo predaje okolini. Osnovna prednost ovog izvora toplote je naravnojednostavna eksploatacija, dok je osnovni nedostatak injenica da stepen korisnosti rada ovogmodela toplotne pumpe opada to je temperatura spoljanjeg vazduha nia. Iz tog razlogatoplotne pumpe su opremljene elektrinim grejaem koji e pruiti podrku za vreme vrlohladnih dana. Toplotne pumpe vazduh/voda u mogunosti su da efektivno rade do temperaturespoljanjeg vazduha od -2

Recommended

View more >