1 / 8

TOPLOTNA PUMPA

TOPLOTNA PUMPA. Teoretske osnove rada toplotnih pumpi bile su poznate jo{ u XIX veku. Medjutim, iako je prva topotna pumpa kontruisana ve} 1920.god., tek sa po~etkom 70-ih godina XX veka zapo~inje njihov intenzivan razvoj.

palma
Download Presentation

TOPLOTNA PUMPA

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. TOPLOTNA PUMPA Teoretske osnove rada toplotnih pumpi bile su poznate jo{ u XIX veku. Medjutim, iako je prva topotna pumpa kontruisana ve} 1920.god., tek sa po~etkom 70-ih godina XX veka zapo~inje njihov intenzivan razvoj. Toplotna pumpa predstavlja toplotnu ma{inu koja za razliku od ostalih toplotnih ma{ina radi po levokretnom Rankin-Klauzisovom kru`nom procesu i uz “stabilan” toplotni izvor konstantne temperature mo`e ostvariti visok toplotni u~inak. Naime, pri ulo`enom 1Kwh elektri~ne energije za pogon kompresora toplotne pumpe, mo`e se dobiti trostruko vi{e toplote potrebne za grejanje.

  2. KONDENZACIONA SUŠARA ZA DRVO

  3. Shematski prikaz rada pumpe dat je na slici 1.:

  4. U ispariva~u (1) toplotne pumpe radni fluid prima toplotu od toplotnog izvora, pri konstantnom pritisku. Kompresor (2) povi{ava pritisak, a samim tim i temperaturu radnom fluidu koji usled toga u kondenzatoru toplotne pumpe (4) predaje toplote okolnom vazduhu (toplotnom ponoru) koga greje i na taj na~in ostvaruje svoj koristan u~inak. Ekspanzioni (prigu{ni) ventil (5) sni`ava pritisak radnom fluidu, a time i temperaturu tako da je on opet u mogu}nosti da prima toplotu od toplotnog izvora u ispariva~u (1). Radi postizanja boljeg toplotnog u~inka u pogledu predaje toplote okolnom vazduhu iz kondenzatora (4), radni fluid koji vr{i kru`ni ciklus se mo`e naknadno zagrevati u sredi{njem razmenjiva~u toplote (6). • Kao toplotni izvor obi~no se koristi prirodni toplotni izvor velikog i pribli`no konstantnog toplotnog kapaciteta (slojevi zemlje ispod njene povr{ine, dubina povr{inskih staja}ih voda: jezera, mora i dr., atmosferskog vazduha i sl.). Medjutim, usled smanjenog koeficijenta grejanja u periodima kada je potreba za grejnom energijom najve}a, zemlja koja ima stalnu temperaturu tokom ~itave grejne sezone pokazala se kao najadekvatniji toplotni izvor za primenu.

  5. Slika 2: Levokretni Rankin-Klauzisov kru`ni ciklus u h-s i T-s koordinatnom sistemu

  6. Sam kru`ni ciklus rada toplotne pumpe prikazan je na slici 2. Ovakav ciklus naziva se levokretni Rankin-Klauzisov kru`ni ciklus i karakteristi~an je kako kod toplotne pumpe tako i kod rashladnih uredjaja. Karakteristi~ni su slede}i delovi ciklusa: • 1-2 sabijanje u kompresoru koje je u idealnom slu~aju adijabatsko-porast pritiska radnog fluida, • 2-3 odvodjenje toplote radnom fluidu (freonu) u kondenzatoru toplotne pumpe pri konstanom pritisku, • 3-4 prigu{ni ventil – izaziva pad pritiska u instalaciji toplotne pumpe • 4-1 dovodjenje toplote radnom fluidu (freonu) u ispariva~u toplotne pumpe pri konstanom pritisku.

  7. Stepen efikasnosti ciklusa izra`ava se preko koeficijenta grejanja: • Uspostavljanjem strogih ekolo{kih zahteva u pogledu za{tite `ivotne sredine, kod savremenih toplotnih pumpi koristi se uglavnom novija generacija freona sa oznakom R22. Takodje, uvode se i freoni sa svojstvima “klizanja” temperature (slide temperature effect) kakav je npr. freon 407C, kod kojih temperatura raste pri njihovom izobarskom isparavanju, odnosno se sni`ava pri izobarskoj kondenzaciji, obezbedjuju}i pri tom uslove za porast koeficijenta grejanja.

  8. U poslednje vreme do{lo i do unapredjenja samih toplotnih pumpi. Prakti~no je uvedena posebna konstrukcija vij~anog (scroll) kompresora sa ubrizgavanjem pare (EVI sistem – Enhanced Vapour Injection) {to omogu}ava da se ostvari ciklus sa prividno dvostepenim sabijanjem pare. Na taj na~in postignuto je dodatno pove}anje koeficijenta grejanja toplotne pumpe, {to ju je jo{ vi{e pribli`ilo njenoj upotrebi u prakti~ne svrhe. • U preradi drveta, toplotna pumpa na{la je svoju primenu kod kondenzacionih su{ara za drvo. Izradjeni vla`an vazduh koji izlazi iz su{are prima toplotu od kondenzatora toplotne pumpe, pri ~emu mu se temperatura povi{ava, a relativna vla`nost smanjuje. Na ovaj na~in, on se ponovo mo`e uvesti kao agens su{enja u su{aru. Medjutim, mana jedne ovakve kondenzacione su{are koja radi na principu toplotne pumpe je u tome {to se na izlazu iz pumpe ne mo`e ostvariti vi{a temperatura od oko 700C, a ~esto je u zavisnosti od vrste i debljine gradje za postizanje kona~ne vla`nosti potrebne temperature i do preko 900C. S toga je potrebno dodatno konvektivno zagrevati vazduh u su{ari ili putem sredi{njeg razmenjiva~a toplote (6) dovesti radnom fluidu toplotu tako da }e vi{e toplote predati u kondenzatoru (4) agensu su{enja.

More Related