«Непривычный» тепловой насос

ИмхоДом Форумы коммуникации и отопление «Непривычный» тепловой насос

  • В этой теме 7 участников и 36 ответов.
Просмотр 25 сообщений - с 1 по 25 (из 37 всего)
  • Автор
    Сообщения
  • #3826
    cptcpt
    Застройщик

       В большинстве тем по тепловым насосоам рассматриваются компрессорные тепловые насосы, я же предлогаю обсудить менее разрекламированный, но не менее интересный абсорбционный тепловой насосо работающий на магистральном газе.Газ является самым распространенным топливом для абсорбционных насосов, поэтому их также называют газовыми тепловыми насосами. Также на рынке есть абсорбционные охладители, работающие по такому же принципу.Для обеспечения обогрева или охлаждения в тепловых насосах для жилых помещений используют цикл абсорбции водного раствора аммиака.      Как и в стандартном тепловом насосе, охлаждающий элемент (в данном случае аммиак) конденсируется на витке спирали и освобождается от тепла; после этого давление понижается, и охлаждающий элемент испаряется и поглощает тепло.Если этот насос поглощает тепло внутри Вашего дома, он обеспечивает охлаждение, и наоборот – высвобождая тепло в помещении, он обогревает его. Испарившийся аммиак растворяется в воде, и после этого насос снова выпаривает его и конденсирует, начиная цикл снова.

      Основное новшество заключается в технологии передачи абсорбированного тепла, которая повышает эффективность работы системы путем возврата энергии, высвобожденной во время растворения аммиака в воде. Среди других новшеств можно назвать высокоэффективное разделение испарений, различная интенсивность течения аммиака, низкие потери энергии. Есть смысл использовать абсорбционные охладители и тепловые насосы в домах, в которые не проведено электричество, но у них также есть дополнительное преимущество в том, что они могут работать практически с любым источником тепла.Могут быть использованы энергия солнца, геотермальные горячие источники или любой другой вид тепла. Также возможно применение системы зон, при которой в разных частях дома поддерживается различная температура.Эффективность охладителей и тепловых насосов, использующих энергию воздуха, определяется их коэффициентом производительности. Для эффективного обогрева ищите коэффициент 1,2 и более, для эффективного охлаждения – 0,7 и более.

     

    На данный момент абсорбционные насосы прдеставлены двумя фирмами это насосы Robur GAHP и ананосированный Vitosorp 300-W. Их КОП составляет от 1,39 до 1,77 при выработке тепловой энергии и до 2,44 при производстве тепла и холода одновременно.

    #41654
    adminadmin
    Модератор
    • Админ Пенсионер

    Интересно. А сколько будет стоить весь наборчик для дома 10х10.

    Или это самоделка?

    #41655
    cptcpt
    Застройщик

    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.

    #41656
    АватарDmitriy
    Застройщик

    Но гарантированно снижение размеров и стоимости геотермального контура раза в 2.

    Это с чего вдруг? 

    #41657
    cptcpt
    Застройщик

    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.

    #41658
    imbaimba
    Застройщик

    что-то голова не варит(( не врубаюсь как он работает. С обычным ТН — никаких проблем..

    #41659
    cptcpt
    Застройщик

    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.

    #41660
    imbaimba
    Застройщик

    я не вижу профита

    Цель — отопление:

    1) испаритель греется газовой горелкой

    2) энергия, полученная раствором = тепло от горелки

    3) обогрели комнату (тепло, отданное раствором при этом = тепло от горелки)

    4) перенесли раствор обратно в испаритель, начинаем с п.1

    Итого, по этому объяснению, на отопление мы получаем ровно тепло от газовой горелки. Так-ли я понял?

    А надо бы из окружающей среды еще энергию брать, чтобы получить тепла больше, чем от горелки. 

    #41661
    cptcpt
    Застройщик

    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

    #41662
    imbaimba
    Застройщик

     Конденсированная вода поступает в вакуумный контейнер и испаряется, поглощая тепло из окружающей среды при низкой температуре

    теперь понял. Спасибо!

    только тогда надо эл. энергию еще для энтого форвакуумного насоса.

    #41663
    cptcpt
    Застройщик

    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

    #41664
    imbaimba
    Застройщик

    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.

    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.

    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.

    #41665
    cptcpt
    Застройщик

    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

    #41666
    imbaimba
    Застройщик

    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.

    напомню, речь шла об этом

    Вы:

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

    Dmitriy:

    С чего это вдруг?

    Вы:

    ..велечина наружнего контура меньше

    Я и предложил понизить КПД у обычного ТН, чтобы уменьшить "размеры и стоимость геотермального контура". Кстати, по вашим выкладкам стоимость тепла (энергетика без стоимости девайса) не шибко отличается от обычного ТН. Значит, какая-то дополнительная печенька должна быть, хотя бы  в стоимости и надёжности абсорбционного девайса в сравнении с обычным.

    #41667
    cptcpt
    Застройщик

    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

    #41668
    imbaimba
    Застройщик

    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

    Дык то, что выделено как раз и связано с КПД. По остальному — интересная тема, спасибо! +1

    #41669
    cptcpt
    Застройщик

    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

    #41670
    АватарDmitriy
    Застройщик

    Тогда зачем он нужен?. Смысл наоборот повышать СОР, что бы меньше из электросети потреблять. А при 0,7 кВт из земли при 1 кВт из сети смысла в тепловом насосе нет вообще. Окупаемость затрат > 100 лет. (не считал, так, с ходу)

    #41671
    cptcpt
    Застройщик

    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

    #41672
    cptcpt
    Застройщик

    Ну что же мне наконецто ответели и огласили цены на абсорбционные тепловые насосы.

    Итак цена насоса тепловой мощностью 38 кВт и 16 кВт мощности по холоду 727349,7 , для сравнения копрессионный тепловой насос аналогичной мощности обойдётся приблизительно в 1379000 рублей при этом стоимость геоконтура для компрессионного ТН составит 1021000 рублей, а для газового абсорбционного теплового насоса стоимость геоконтура составит порядка 612000 рублей тоесть кап.затраты меньше на 1 млн. рублей

    #41673
    imbaimba
    Застройщик

    ППЦ, может быть хоть одним ноликом ошиблись?

    #41674
    cptcpt
    Застройщик

    Всё точно как в аптеке 

    #41675
    АватарАноним
    Гость

    мож да ну ее такую экономию?

    #41676
    cptcpt
    Застройщик

    Всё относительно, газовый котёл такой же мощности будет стоить от 50 до 300 тысяч (немецкие да с автоматикой), КПД даже у немцев обычно записан в районе 80-85%стоимость кВтч тепла от газа 0,36р

    Предположим срок службы оборудования в 30 лет (ну по крайней мере есть данные статистики о ткаом сроке службы как газовых котлов так и АБТН) что в итоге

    при цене в 50 тысяч и мощности в 40 кВтч примем время работы в год 3500 часов итого за 30 лет

    котёл за 50 тысяч и с КПД в 80% 

    при стоимости тепла за 30 лет  40*3500*30*0,36=1512000 рублей (без учёта роста цен на газ, а это около 15 процентов в год), но т.к КПД у нас 80% топлива уйдёт на 1814400 р итого 1864400 рублей

    котёл за 300 тысяч и с КПД в 85%

    при стоимости тепла за 30 лет 40*3500*30*0,36=1512000 рублей, но т.к КПД у нас 85% топлива уйдёт на 1738800 р итого 2038800 рублей

    тепловой насос за 1300000 и с "КПД" 150%

    при стоимости тепла за 30 лет 40*3500*30*0,36=1512000 рублей, но т.к КПД у нас 150% топлива уйдёт на 1008000 р итого 2308000 рублей

     

    чуть позже сделаю расчёт с учётом роста цен

     

    #41677
    VeteranVeteran
    Застройщик
    • Радужный

    cpt

    Посмотрел Ваши цыфры по отоплению: почему так дорого  все???

    На газе самое дешевое отопление должно быть.(вдвое дешевле дров).

    У меня дровяной  Котел 60 тыс.руб.,  39 кВт. кпд около 80%.

    Топливо: дрова (самые дорогие!!!) 28 000 руб./год х 30 лет  =840 000 руб.(без учета роста цен на дрова).

    У Вас где-то лишние нули, однако… Или обогреваете огромный металлический гараж.

Просмотр 25 сообщений - с 1 по 25 (из 37 всего)
  • Для ответа в этой теме необходимо авторизоваться.