«Непривычный» тепловой насос

Почему же самоделка, вполне серийные промышленные модели, другое дело что в России выпускают модели от 2000 кВт а модели от 35 дл 170 кВт только зарубежные.

По поводу же цены, будет известна, если производители мне ответят. Но гарантированно снижение размеров и стоимости геотермального контура раза в 2.

КОП абсорбционного теплового насоса меньше чем у компрессионного. И из окружающей среды он на каждый кВт мощности забирает не 4 кВт как компрессионый насос, а лишь 0,4-0,7 кВт поэтому и велечина наружнего контура меньше.

Рабочий цикл испарительных абсорбционных тепловых насосов весьма схож с рабочим циклом испарительных компрессионных установок. Главное различие заключается в том, что если в предыдущем случае разрежение, необходимое для испарения хладагента, создаётся при отсосе паров компрессором, то в абсорбционных агрегатах испарившийся хладагент поступает из испарителя в блок абсорбера, где поглощается (абсорбируется) другим веществом — абсорбентом. Тем самым пар удаляется из объёма испарителя и там восстанавливается разрежение, обеспечивающее испарение новых порций хладагента. Необходимым условием является такое «сродство» хладагента и абсорбента, чтобы силы связывания при поглощении смогли создать существенное разрежение в объёме испарителя. Исторически первой и до сих широко используемой парой веществ является аммиак NH3 (хладагент) и вода (абсорбент). При поглощении пары аммиака растворяются в воде, проникая (диффундируя) в её толщу. От этого процесса произошли альтернативные названия таких тепловых насосов — диффузионные или абсорбционно-диффузионные.

Рабочий цикл одноступенчатого абсорбционного теплового насоса.

Для того чтобы вновь разделить хладагент (аммиак) и абсорбент (воду), отработавшую и богатую аммиаком водно-аммиачную смесь нагревают в десорбере внешним источником тепловой энергии вплоть до кипения, затем несколько охлаждают. Первой конденсируется вода, но при высокой температуре сразу после конденсации она способна удержать очень мало аммиака, поэтому основная часть аммиака остаётся в виде пара. Здесь находящиеся под давлением жидкую фракцию (воду) и газообразную (аммиак) разделяют и по отдельности охлаждают до температуры окружающей среды. Остывшая вода с малым содержанием аммиака направляется в абсорбер, а аммиак при охлаждении в конденсаторе становится жидким и поступает в испаритель. Там давление падает, и аммиак испаряется, снова охлаждая испаритель и забирая извне тепло. Затем вновь соединяют пары аммиака с водой, удаляя из испарителя излишки аммиачных паров и поддерживая там низкое давление. Обогащённый аммиаком раствор опять направляется в десорбер на разделение. В принципе, для десорбции аммиака кипятить раствор не обязательно, достаточно просто нагреть его близко к температуре кипения, и «лишний» аммиак улетучится из воды. Но кипячение позволяет провести разделение наиболее быстро и эффективно. Качество такого разделения является главным условием, определяющим разрежение в испарителе, а стало быть, эффективность работы абсорбционного агрегата, и многие ухищрения в конструкции направлены именно на это. В результате, по организации и количеству стадий рабочего цикла абсорбционно-диффузионные тепловые насосы, пожалуй, являются наиболее сложными из всех распространённых типов подобного оборудования.

«Изюминкой» принципа работы является то, что для выработки холода здесь используется нагрев вплоть до кипения рабочего тела. При этом вид источника нагрева непринципиален, — это может быть даже открытый огонь (пламя горелки), поэтому использование электричества необязательно. Для создания необходимой разности давлений, обуславливающей движение рабочего тела, иногда могут использоваться механические насосы (обычно в мощных установках при больших объёмах рабочего тела), а иногда, в частности в бытовых холодильниках, — элементы без подвижных частей (термосифоны).

Первые абсорбционные холодильные машины (АБХМ) на аммиачно-водяной смеси появились во второй половине XIX века. Из-за ядовитости аммиака в быту они большого распространения тогда не получили, но весьма широко использовались в промышленности, обеспечивая охлаждение вплоть до –45°С. В одноступенчатых АБХМ теоретически максимальная холодопроизводительность равна количеству затраченного на нагрев тепла (реально, конечно, заметно меньше). Именно этот факт подкреплял уверенность защитников той самой формулировки второго начала термодинамики, о которой говорилось в начале этой страницы. Однако сейчас и абсорбционные тепловые насосы преодолели это ограничение. В 1950-х годах появились более эффективные двухступенчатые (два конденсатора или два абсорбера) бромистолитиевые АБХМ (хладагент — вода, абсорбент — бромид лития LiBr). Трёхступенчатые варианты АБХМ запатентованы в 1985-1993 годах. Их образцы-прототипы по эффективности превосходят двухступенчатые на 30–50% и приближаются к компрессионным установкам.

Сначала влажный цеолит, через теплоноситель, нагревают с помощью газовой горелки. После выпаривания всей воды с цеолита, адсорбированной в нем, газовую горелку гасят — это первая фаза.Испаренная вода конденсируется в теплообменнике, теплота, которая выделяется в процессе конденсации, используется для отопления. Конденсированная вода поступает в вакуумный контейнер и испаряется, поглощая тепло из окружающей среды при низкой температуре, а потом снова абсорбируется охлажденным цеолитом. При адсорбции воды цеолит нагревается, и это тепло также используется для отопления. После того, как вся вода снова накопится в цеолите (конец второй фазы) — весь процесс начинается снова.

Аналогично для водо-аммиачных и бромистолитиевых ТН

надо, но т.к используется бромистый литий, цеолит или вода энергия затрачиваемая на привод насоса гораздо меньше, так для насоса в 35 кВт требуется насос на 0,5 кВт

А что мешает тогда для обычного ТН сделать на каждый кВт забор из окр. среды 0,4-0,7 кВт? Понимаю, что электричество дороже газа, но всё же.

А зачем отбирать из окружающей средв 0,4-0,7 если конструкция обычного теплового насоса позволяет отобрать 4 кВт, это ведь действительно простая экономи не зависящая от цены на ЭЭ.

сколько стоит м^3 газа и сколько в нём кВтч тепловой энергии? Если на потраченный кВтч обычный ТН берёт "халявного" тепла 4 кВтч, а абсорбционный — 0.4кВтч, то кВтч газовой энергии должен стоить раза в 4 меньше элискрической, чтобы была экономическая выгода по энергетике.

Удельная теплота сгорания газа: 28—46 МДж/м³ всреднем принимают 33,5 МДж/м³ или грубо говоря 10 кВтч/м³

Цена газа для населения 2600-3000 рублей(скоро повышение цен должно быть вроде) за 1000м³ или 3р/м³ или 0,3 рубля за кВтч

при цене ЭЭ в 1,5 руб за кВтч получаем

обычный тепловой насос

1 кВтч ЭЭ*4,2=4,2 кВтч тепловой энергии за 1,5 рубля или 0,35 руб за кВтч

абсорбционный тепловой насос

1 кВтч тепла *1,4(1,7)=1,4 (1,7)кВтч за 0,3 рубля или 0,21 (0,17) рублей за кВтч тепловой энергии

понижая размеры вы изменяете не КПД, а мощность системы, т.к абсорбционный насос может взять из окружающей среды меньше чем копрессионный ему не требуется такой большой геотермальный контур

по поводу стоимости сказать сложно т.к везде свои особенности, а вот надёжность и срок службы у абсорбционного насоса раза в 2 больше (эта цифра взята из Тепловые насосы (Рей Д., Макмайкл Д.), там произведено сранение реально работающих установок), кроме того надёжность больше из-за отсутствия компрессора, который является самой нагруженной деталью в тн, а заменивший его насос для перекачки абсорбентов работает в более благоприятных условиях

раньше кстати выпускали холодильники морозко 3 которые работали по этому принципу (сейчас вроде даже восстановыли их выпуск), за границей холодильного такого типа выпускают  для домов на колёсах с питанием от балонов с сжиженым газом

всё понял о чём вы, тут многое ограниченно материалами и их физическими свойствами можно сделать КОП абсорбционника больше, вот только это обойдётся слишком дорого т.к потребует увеличение температур и применение болие дорогих металлов

смысл в том что для работы нужна не электроэнергия, а газ который дешевле в 5 раз отсюда и выгода

чуть ниже я пример расчёта приводил