Главный фактор при выборе того или иного типа – КПД теплового насоса для отопления и ГВС. Он зависит от типа теплового насоса, условий работы, температуры подогрева и других факторов.


Важно знать продуктивность работы климатического оборудования. Ведь вам не хочется потратить круглую сумму на покупку, установку и подключение теплового насоса, а потом обнаружить что придется догреваться с помощью котла или конвекторов.

Виды тепловых насосов


Принцип работы тепловых насосов одинаковый, но они отличаются по двум параметрам – откуда берут тепло и куда отдают. По отбору тепла они делятся на три типа:

  1. Грунтовые (геотермальные);
  2. Водяные;
  3. Воздушные.

Нагревают они воздух или воду. Поэтому есть такие виды тепловых насосов:

  • Воздух-воздух;
  • Воздух-вода;
  • Вода-воздух;
  • Вода-вода;
  • Грунт-воздух;
  • Грунт-вода.

Цикл теплового насоса простыми словами

Тепловой насос не производит тепло как конвектор или котел.


1054;н переносит его из одной среды в другую. Поэтому КПД теплового насоса для отопления и ГВС выше 100%. Это значит, что на 1 кВт электроэнергии он выдаст больше 1 кВт тепла.

Это не нарушает принцип сохранения энергии, так как тепловой насос – не замкнутая система. Он потребляет один вид энергии и переносит другой.


По строению тепловые насосы бывают разными, каждый производитель использует свои ноу-хау, у каждой их марки есть свои плюсы и минусы. Поэтому подробнее про рабочий цикл агрегата можно прочитать в статье про принцип работы теплового насоса.


Зависимость КПД от температуры нагрева

По общепринятым стандартам для отопления дома с помощью радиаторов и горячего водоснабжения нужна вода температурой 50-55 градусов. А вот для отопления теплыми полами – с температурой 30-35 градусов.


Обычно вода в дом поступает с температурой до +5 градусов, поэтому для ее подогрева до разных температур нужен разный объем тепловой энергии. И от этой разницы зависит КПД теплового насоса.

В статье указаны коэффициенты для нагрева воды на 50 градусов.


1045;сли нужно просчитать этот уровень для подогрева воды на 30 градусов, КПД теплового насоса стоит умножить на 1,5.

КПД теплового насоса грунт-вода и грунт-воздух

Реальный КПД грунтового теплонасоса лежит в пределах 400-800%, но бывают и редкие исключения.


1042;ысоких показателей эффективности можно достичь если почва получает тепло от солнечного света и в ней уложено геотермальное поле, а не пробурены скважины.

В случае со скважинным тепловым насосом, чем больше расстояние между ними, тем выше КПД.


1056;азница в этом случае составит 50-100% от номинального значения.

Особенностью геотермальных тепловых насосов есть то, что они находятся в неподвижной среде. Если неправильно рассчитана мощность теплового насоса, количество скважин или площадь и глубина геотермального поля, произойдет следующее. Земля начнет промерзать и не успевать получать тепло, из-за чего КПД грунтового теплонасоса будет неуклонно падать и со временем опустится ниже 100%.

КПД теплового насоса вода-вода и вода-воздух

Средний КПД тепловых насосов вода-вода и вода-воздух равен 400%, но он зависит от того, насколько прогрета вода. В водоемах ее температура может меняться от +1 зимой до +20 и выше летом. Поэтому минимальный КПД таких тепловых насосов может опускаться до 200%, а максимальный подниматься до 1000%.

Стоит учитывать, что летом тепловой насос практически не нужен, поэтому работать с КПД 1000% он не будет, это число используют формально.

Еще одна особенность водяных тепловых насосов в том, что водоемы медленно прогреваются и отдают тепло. Поэтому весной, когда вода не прогрета, у него будет низкий КПД, а осенью, когда она сохранила тепло – высокий КПД.

КПД теплового насоса воздух-воздух и воздух-вода

КПД этого типа тепловых насосов сильно зависит от того, какова температура воздуха снаружи. К тому же, есть модели рассчитанные на работу при экстремально низких температурах. Например, низкотемпературный воздушный теплонасос, рассчитанный на отопление бассейна, дает КПД 230% при температуре -15 градусов Цельсия. Самые дешевые варианты будут иметь такой же КПД только при +5 – +10 градусов тепла.

Принцип работы теплового насоса воздух-воздух не очень отличается от устройства типа воздух-вода. Поэтому приведенные ниже значения можно использовать для обоих типов. КПД теплового насоса воздух-воздух среднего класса можно увидеть по этому графику:

КПД теплового насоса в морозы

Есть мнение, что КПД теплового насоса в морозы снижается, но это не совсем так. Дело в том, что напрямую эффективность теплонасоса зависит от его типа и среды:

  • Грунтовые тепловые насосы не меняют свой КПД так как температура почвы на глубине не изменяется.
  • Водяные теряют КПД ближе к весне, так как вода в водоеме постепенно остывает.
  • Воздушные тепловые насосы напрямую зависят от температуры воздуха, их КПД зависит от текущих условий.

Реальные значения КПД

В большинстве своем производители и дилеры тепловых насосов завышают показатели. КПД теплового насоса для отопления дома может отличаться в полтора раза (хотя такая разница и редкость). При выборе стоит учитывать, насколько проверенный перед вами производитель и тщательно изучать документацию.

Хоть принцип работы тепловых насосов примерно один и тот же, внутренне строение у них разное. Теплонасос может быть двухконтурным или одноконтурным, с разными типами компрессоров, использовать разный теплоноситель и т.д.

Мощность теплового насоса обычно определяет количество тепла, которое он может выдавать за определенный промежуток времени. Но у самых мощных моделей часто КПД выше, чем у аналогов. Разница не слишком велика, но иногда она важна.

Например, мощный воздушный тепловой насос сможет давать тепло с КПД 200% при -20 градусов, а аналогичный по строению, но менее мощный, при такой температуре даст только КПД 150%.

В этой статье мы рассказали, каковы ральный КПД и эффективность теплового насоса в зависимости от его типа. Вопросы, мнения, нарекания вы можете оставить в комментариях. Мы стараемся реагировать на них оперативно ? Не забудьте поделиться публикацией в соцсетях!

vteple.xyz

В чем суть процесса?

Обращали ли вы внимание на то, что задняя стенка холодильник нагревается? То есть, имеет место забор тепла у менее нагретых объектов (продукты внутри) и передачи ее более нагретому воздуху в помещении. В этом и суть теплового насоса (ТН).

С помощью хладагента (почти всегда это фреон) и его фазовых переходов из жидкого в газообразное состояние и обратно, тепловой насос производит перераспределение тепла от относительно слабо нагретого вещества к более нагретому.

Для примера — принцип действия геотермального теплового насоса:

  • Незамерзающая подземная вода закачивается в определенную емкость, которая контактирует с хладагентом.
  • Компрессор сжимает хладагент, что приводит к поглощению тепловой энергии воды.
  • Хладагент направляется в испаритель, который контактирует с той средой, которую нам необходимо нагреть.
  • При испарении хладагент отдает тепло, и направляется обратно в компрессор на повторение цикла.

Мощный тепловой насос может подобным образом отапливать целый дом.

Рассматривая тепловой насос, плюсы и минусы очевидны. С одной стороны, у нас есть возможность перераспределять тепло по своему усмотрению. С другой стороны, на сжатие хладагента нам нужен внешний источник энергии, и затраты этой энергии могут перекрыть эффект от нагрева.

Как же оценивают эффективность ТН?

Методики оценки эффективности тепловых насосов могут быть различны. Они основываются либо на результативности передачи тепла, либо на энергетическом балансе. СНиП тепловые насосы практически не рассматривает, поэтому приходится ориентироваться на показатели, слабо освещенные нормативной документацией.

Реальный КПД теплового насоса вычислить довольно трудно. В рекламе можно встретить утверждения, что некоторые насосы работают с эффективностью выше 100%. Это может быть правдой, так как ТН не является замкнутой системой.

Один из основных показателей эффективности – коэффициент преобразования теплового насоса. Обозначается как COP, и вычисляется он путем деления выходной температуры насоса на разницу между выходной и входной температурами (по Кельвину – отрицательных значений тут не будет). Допустим, у нас имеется тепловой насос «воздух-воздух», КПД которого нам нужно определить. Температура воздуха снаружи 268 градусов по Кельвину (-5 по Цельсию). Внутрь поступает воздух, нагретый до 295 градусов (22 по Цельсию). COP будет равен 295 / (295 — 268) = 11.

Важно понимать, что полученный нами результат – нереален. На то, чтобы забрать у относительно холодного воздуха столько тепла нам потребуется затратить очень много энергии, и, не исключено, что у нас вообще это не получится. Экономика использования тепловых насосов при таком положении вещей будет очень неприятной.

Максимальным считается COP на уровне 7, а средним 3,5-4,5.

Данный показатель не является показателем КПД. Последний вычисляется как обычно: полученная энергия делится на затраченную (в Ваттах). Если у нас есть тепловой насос 100 кВт, который выдает нам 60 кВт тепловой энергии, то его КПД составляет 60%. При расчете важно полностью учесть затраты энергии, не только на работу компрессора, но и на перекачку теплоносителя и рабочей среды.

samanka.ru

Может ли КПД теплового гидродинамического насоса быть больше единицы?

«Мы все учились понемногу

Чему-нибудь и как-нибудь…»

А.С. Пушкин. «Евгений Онегин».

Когда по каналу «РОССИЯ24» в цикле программ «Город будущего» вышел фильм «Безопасное тепло и эффект кавитации» было заявлено, что тепловые гидродинамические насосы (кавитационные теплогенераторы) имеют КПД больше единицы, разгорелась бурная дискуссия о реальности такой эффективности. Хотя о том, что КПД тепловых насосов, которые успешно продаются в Европе с 40-х годов, более 300%, никто не спорит. Все мы учились в школе, все «проходили» физику и ее раздел «Термодинамику». Со временем многое забылось, но большинство людей все-таки помнят, что существует такое понятие – коэффициент полезного действия (КПД), который не может быть больше единицы. Некоторые помнят еще и то, что есть «Второе начало термодинамики», которое, как нас учили, нельзя нарушать. Время стирает из памяти мелкие подробности, а, как известно, «дьявол» в деталях. Для попытки объяснения процессов происходящих в кавитационных теплогенераторах и других устройствах и чтобы не переписывать учебники, РАН ввела термин коэффициент преобразования энергии (КПЭ). Мы против такого подхода не возражаем и тоже взяли его на вооружение. Итак, коэффициент преобразования энергии тепловых гидродинамических насосов гораздо больше единицы! Поэтому, прежде чем начинать дискуссию нужно выяснить, кто — что понимает под конкретными терминами.

В 1824 году французский инженер С. Карно рассмотрел круговой процесс, состоящий из двух изотерм и двух адиабат. Этот круговой процесс, сыгравший важную роль в развитии учения о тепловых процессах, называется циклом Карно (рис. 1).

Рисунок 1. Цикл Карно.

Этот цикл Карно совершает газ, находящийся в цилиндре под поршнем. Карно выразил коэффициент полезного действия цикла через температуры нагревателя T1 и холодильника T2:

Цикл Карно исключает теплообмен при конечной разности температур рабочего тела и окружающей среды (термостатов), когда тепло может передаваться без совершения работы. Поэтому цикл Карно – наиболее эффективный круговой процесс из всех возможных при заданных температурах нагревателя и холодильника:

Это та часть информации, которую возможно еще помнит о КПД большинство людей. Практически никто не помнит продолжения. Любой участок цикла Карно и весь цикл в целом может быть пройден в обоих направлениях. Обход цикла по часовой стрелке соответствует тепловому двигателю, когда полученное рабочим телом тепло частично превращается в полезную работу. Обход против часовой стрелки соответствует холодильной машине, когда некоторое количество теплоты отбирается от холодного резервуара и передается горячему резервуару за счет совершения внешней работы. Поэтому идеальное устройство, работающее по циклу Карно, называют обратимой тепловой машиной. Возможно, формула Карно великолепно работает для идеальных тепловых машин – только никто это не проверял, потому что таких машин нет и быть не может. (А задачки, которые решают про циклы Карно – теоретические абстракции). А вот для реальных тепловых машин, на основе этой формулы получаются конкретно бредовые предсказания. Впрочем, при всех недостатках формулы Карно, у неё есть бесспорное достоинство: феноменальное научное долголетие. Короче, эта формула, хотя и украсила собой учебники, не помогла прояснить проблему, ради которой она сочинялась. Люди, далёкие от высокой науки, так и не могли взять в толк – отчего КПД паровых машин, который, согласно первому началу термодинамики, должен быть почти 100%, в реальности составлял менее 10%.

Устройство, работающее по холодильному циклу, может иметь двоякое предназначение. Если полезным эффектом является отбор некоторого количества тепла |Q2| от охлаждаемых тел (например, от продуктов в камере холодильника), то такое устройство является обычным холодильником. Если полезным эффектом является передача некоторого количества тепла |Q1| нагреваемым телам (например, воздуху в помещении), то такое устройство называется тепловым насосом. Коэффициент преобразования энергии (КПЭ) теплового насоса βТ может быть определен как отношение

т. е. количеством теплоты, передаваемым более теплым телам на 1 джоуль затраченной работы. Из первого закона термодинамики следует:

следовательно, βТ всегда больше единицы. Для обращенного цикла Карно

Такой процесс более выгоден, чем непосредственное превращение электрической, механической или химической энергии в теплоту.

Ситуация, при которой КПЭ больше единицы, возникает, если его определять отношением Wпол/Wзатр, где Wпол — энергия, получаемая на «выходе» системы, Wзатр — не вся энергия, поступающая в систему, а лишь та её часть, для получения которой производятся реальные затраты. Затрата электроэнергии в тепловых насосах меньше количества выделяемой теплоты. При этом, рассмотренный КПЭ h = Wпол/Wзатр может оказаться больше единицы.

Что можно добавить по такому случаю? Да есть некоторые соображения. Начнём с «Первого начала термодинамики», сформулированного ещё в середине 18-го века. Согласно ему любая замкнутая система может изменить свою температуру только, если в неё извне вкачать энергию или совершить над ней работу. Все эти выводы, тогда делались на основе опытов с калориметрами и наблюдением за поведением пара в паровых машинах. Закон поспешили объявить «всемирным», но что мы теперь по этому случаю имеем? Первое. Все химические реакции (и экзотермические, и эндотермические) прекрасно протекают в термоизолированной обстановке. При этом зона реакции либо нагревается, либо охлаждается! Первое нарушение «Первого начала», причём абсолютно всеми химическими реакциями! Второе. Электрическая цепь из аккумулятора и резистора греется без подвода извне тела и без совершения на ней работы! Второе нарушение! Далее. При распаде радиоактивных элементов образец греется опять в нарушение «Первого»! Получается, что «всемирное» «Первое начало» уже три раза подкачало. И на основе этих средневековых представлений о теплоте в лице Первого и Второго начал и цикла Карно пытаются делать выводы, что теоретически может быть, а что нет. Похоже, что все эти «начала» просмотрели следующий момент в термодинамике. Подобно рычагу в механике, когда мы прилагаем усилие в пятьдесят килограмм, а поднимаем груз в пятьсот килограмм, в теплотехнике тоже возможно нечто подобное. В тех же тепловых гидродинамических насосах (кавитационных теплогенераторах) электрическая энергия тратится не на прямой нагрев воды, а на создание вихря в кавитационном модуле (Wзатр), а лопающиеся кавитационные пузырьки дают после своей релаксации значительное увеличение температуры, которое интерпретируют, как полученную тепловую энергию (Wпол). При этом КПЭ >1!

Схема теплового насоса показана на рис. 2.

1 — контур подачи низкотемпературного тепла;

5 — контур подачи высокотемпературного тепла;

6 — дроссельный клапан

В реальном тепловом насосе источником тепла может быть скалистая порода, земля, вода или, например, воздух. Охлажденный теплоноситель, проходя по трубопроводу 1, уложенному в землю (озеро) нагревается на несколько градусов. Внутри теплового насоса теплоноситель, проходя через теплообменник, называемый испарителем 2, отдает собранное из окружающей среды тепло во внутренний контур теплового насоса.

Внутренний контур теплового насоса заполнен хладогеном. Хладоген подбирается такой, чтобы мог закипать даже при минусовой температуре. Поэтому, даже когда совсем холодную воду прогоняют насосом через каналы испарителя 2, жидкий хладоген все равно испаряется. Далее пар втягивается в компрессор 3, где сжимается. При этом его температура сильно увеличивается (до 90-100°С). Затем горячий и сжатый хладоген направляется в теплообменник конденсатора 4, охлаждаемый водой или воздухом. На холодных поверхностях пар конденсируется, превращаясь в жидкость, а его тепло передается охлаждающей среде. Воду используют в системе отопления или горячего водоснабжения, а хладоген, теперь снова жидкий, направляется на дросселирующий вентиль, проходя через который он теряет давление и температуру, а затем опять возвращается в испаритель. Цикл завершился, и будет автоматически повторяться, пока работает компрессор.

Условия развития энергетики, заключающиеся в совместной выработке теплоты и электроэнергии, ограничивают использование тепловых насосов, которые применяются только в тех случаях, когда другие виды теплоснабжения затруднены (например, при удалённости объекта от ТЭЦ). Иногда тепловые насосы применяются для отопления в районах с жарким климатом, так как в летний период эта же установка охлаждает подаваемый в здание воздух. Тепловые насосы имеют высокую эффективность при температуре наружного воздуха – 10 оС. А при понижении температуры включается обычный электрический котел, чьи потребительские качества далеки от совершенства. Под такие характеристики окружающей среды подпадает вся Европа и лишь пару южных областей РФ так что для большинства регионов России это просто очень дорогая игрушка.

При проектировании водогрейных котлов трактовка КПД отличается от чисто теоретической. В пункте 14 ГОСТ 21563-93 «КОТЛЫ ВОДОГРЕЙНЫЕ Основные параметры и технические требования» указывается, что при расчете КПД используется так называемая «низшая теплота сгорания топлива».

В теплофизике различают высшую и низшую теплоту сгорания. Высшая теплота сгорания соответствует условию доведения всех водяных паров, содержащихся в продуктах сгорания топлива до жидкого состояния (их полной конденсации). Т.е. это понятие учитывает, кроме энергии, выделяющейся при сгорании топлива и охлаждения продуктов сгорания, также энергию конденсации водяных паров. Низшая теплота сгорания не учитывает теплоту (энергию) выделяющуюся при конденсации. Таким образом, высшая теплота сгорания по абсолютному значению больше чем низшая. Но в практических тепловых расчетах при определении КПД теплового агрегата принято пользоваться именно низшей теплотой сгорания, так как при сжигании топлива в котлах традиционной конструкции никогда не происходит конденсации водяных паров из продуктов сгорания.

Такой подход не случаен. Ведь образующийся водный конденсат, за счет растворения в нем СО2, вызывает коррозию стали и чугуна. Поэтому конструкторы котлов далекого, да и недалекого прошлого исключали саму возможность конденсации водных паров в газоходах и, естественно, не учитывали теплоту конденсации в своих расчетах.

Ситуация изменилась, когда появилась возможность использования при конструировании котлов коррозионно-стойких легких сплавов и нержавеющих сталей. На рынке теплотехники появились новые котлы, конструкция которых предусматривает получение дополнительного тепла от уходящих продуктов сгорания, за счет конденсации водяных паров, образующихся при сжигании топлива. Таким образом, можно получить дополнительное количество тепла – до 10,7 % при сжигании газа и до 5,95 % при сжигании солярки. Следствием этого и являются значения КПД, превышающие 100%. Котлы, действующие по указанному принципу, получили название «конденсатных» или «конденсаторных». В паспорте на данные изделия производитель так и пишет «КПД котла 109%», но как возможно при сжигании топлива получить такой КПД – никто толком не поясняет и покупатель не возмущается.

На самом деле КПД конденсационного котла меньше 100 %, но поскольку во всем мире до сих пор КПД рассчитывается по низшей теплоте сгорания, то для правильного сравнения традиционных и конденсационных котлов КПД последних принимается равным 108-109 %. (Более подробную информацию см. C.O.K. N 4 / 2002 г.).

Теперь рассмотрим, как обстоят дела с КПЭ у теплового гидродинамического насоса. В настоящее время нет единого и обоснованного теоретического описания процесса выделения энергии в тепловом гидродинамическом насосе, научные исследования сводятся лишь к фиксации результатов работы существующих тепловых установок не давая методики оптимизации, но выдвигая свои гипотезы. Ясно лишь одно, что тепловой гидродинамический насос работает не по циклу Карно.

На заводах-изготовителях каждый тепловой гидродинамический насос перед отгрузкой потребителю проходит проверочные испытания. Схема испытательного стенда показана на рис. 3, а его общий вид на фото 1.

Рис.3. Принципиальная схема испытательного стенда.

Фото 1. Фото испытательного стенда.

Испытания проводятся по следующей методике:

Через воронку В1 воду массой 400 кг в заливают бак, используя мерный сосуд и товарные весы с погрешностью + 0,1 кг.

В напорном водопроводе устанавливают давление равное 0,3 МПа.

По достижении температуры воды в центре ее массы 30+2 оС, включают секундомер и измеряют интервал времени Т, необходимый для нагрева воды в гидравлической системе испытательного стенда до температуры 80+2 оС.

При температуре воды 80+2 оС отключают электродвигатель. Горячую воду из бака через дренажную трубку и воронку В2 сливают в канализацию.

Порядок испытаний прописан в Технических условиях разработанных нами еще в 2003 году и необходим для подтверждения работоспособности оборудования. Три поверенных теплосчетчика, смонтированные на выходе из теплового гидродинамического насоса, каждый день могут показывать различные данные выделяемой теплоты и их показания далеки от простой погрешности, предусмотренной производителем. Их показания могут отличаться на 50% от предыдущих, что гораздо больше указанной в паспорте на счетчик погрешности 1-2%. На наш письменный запрос заводчане ответили, что счетчики предусмотрены для измерения теплопроизводительности при использовании в качестве теплоносителя воды, а не водо-газо-воздушной кавитационной смеси.

При анализе результатов заводских испытаний мы обратили внимание на факт снижения номинального тока электродвигателя 55 кВт со 102,4 А до 96,0 А при нагреве воды с + 40 оС до 80 оС. То есть тепловые гидродинамические насосы типа «ТС1» более эффективно работают при более высоких температурах теплоносителя + 60 – 80 оС.

В период работы над первыми моделями тепловых гидродинамческих насосов с 1998 по 2004 годы наш офис и лаборатория находились в трехэтажном здании по адресу г.Москва, ул.Бауманская дом 6 корпус 3, а в подвале здания был смонтирован индивидуальный тепловой пункт с двумя электрокотлами марки «Руснит» по 100 кВт каждый и с КПД=98%. Каждой зимой с 1998 по 2001 годы люди в офисах здания чувствовали себя не комфортно – сотрудницы бухгалтерии надевали теплые вещи и включали в кабинетах дополнительно масляные обогреватели. После окончания работ над одной из моделей (фото.2) в 2001 году мы подключили собранное изделие для обкатки и испытания к отопительной системе здания параллельно с электрокотлами, которые отключили и оставили в качестве резерва. Когда же, после пары дней работы, мы осматривали здание, то стало очевидно, что тепла в здании стало гораздо больше, чем могут выработать два стокиловатных котла – окна в здании на третьем этаже были частично открыты, а сотрудницы бухгалтерии сняли теплые кофточки. А ведь мы испытывали тепловой гидроднамический насос ТС1-075 потребляющий электроэнергии из сети всего 69 кВт. Электронный счетчик тепла был смонтирован в системе отопления,

подключен к компьютеру и его показания походили на синусоиду, где ось Х соответствовала не нулю, а теплоте равной 69 кВт. Два других механических счетчика, установленных последовательно до и после электронного счетчика, показывали такие же абсурдные цифры. После этого мы убедились в высокой эффективности оборудования.

Фото 2. Первая модель установки.

В соответствии с техническим заданием Заказчика, в БМТП-55 для Буровой Компании «Евразия» (фото.3) первоначально был установлен воздушно-отопительный агрегат АО2-10 с производительностью по теплу 116 кВт. Все это указано в паспорте на изделие, в сертификате соответствия и подтверждается многочисленными заводскими испытаниями. То есть мощность воздушно-отопительного агрегата в два раза превосходила установленную мощность электродвигателя теплового гидродинамического насоса ТС1-055. Однако, во время проведения испытаний, при температуре наружного воздуха — 4 оС и градиенте температур воздуха на входе-выходе вентилятора + 62 оС, тепловой гидродинамический насос ТС1-055 нагрел жидкий теплоноситель до + 95 оС за 10 минут и выключился. В дальнейшем он включался-выключался с периодичностью в 10 минут. Фактически калорифер не справлялся с выделяемым теплом теплового гидродинамического насоса ТС1-055 и требовалось увеличить теплосъем. За время проведения испытаний теплосъем на калорифере составил 113 кВт, а потребляемая мощность ТС1-055 – 49 кВт. Комиссией был сделан вывод о необходимости увеличения мощности воздушно-отопительного агрегата. Агрегат АО2-10 был заменен на более мощный — АО2-20, с производительностью по теплу 220,4 кВт. После этого вся система стала работать в нормальном режиме. Сейчас он эксплуатируется в г.Ухта на буровой вышке.

Так как однозначно нельзя утверждать, что в БМТП на основе ТС1-075, ТС1-090 и ТС1-110 нужно устанавливать воздушно-отопительные агрегаты с четырехкратным превышением производительности по теплу, то необходимо провести экспериментальную отработку каждой модели, но наш опыт эксплуатации говорит в пользу данного предположения.

Фото 3. БК Евразия, БМТП-55 с одним ТС1-055.

Фото 4. Объект в Московской области где и проводились испытания оборудования

Фото 5. Акт «Спецстроя России».

Фото 6. Отчет по результатам испытаний.

Как показала пятнадцатилетняя практика применения тепловых гидродинамических насосов, КПЭ, получаемый в процессе эксплуатации, выше, чем полученный при первых минутах работы. После недели эксплуатации агрегаты тепловой установки «притираются», номинальные токи электродвигателя снижаются на 5-10 А. На эффективность работы большое влияние оказывает «завоздушенность» отопительной системы и ее правильный монтаж.

Кроме этого заводские испытания по ТУ и при вычислении КПЭ наших установок не учитывают фактора «последействия». По нашему заданию независимая компания ООО «НОТЕКА-С», имеющая сертифицированный испытательный стенд, провела испытания теплогенератора на основе «вихревой трубы» мощностью 5,5 кВт. Результаты испытаний приведены в Таблице. 1.

«Вихревые трубы» имеют КПЭ меньший, чем тепловые гидродинамические насосы. За время эксперимента (30 мин) было выработано 1386 ккал (1,62 кВт-час), потреблено электроэнергии 1,485 кВт-час, то есть КПЭ = 1,091. С учетом погрешности измерений можно сказать, что «вихревая труба» сравнима с обычным электрическим нагревателем, но менее надежна и гораздо дороже. В процессе работы сварные швы расходятся от постоянной вибрации и эффективность снижается, что требует постоянной настройки системы. Мы начинали работать с ней еще в 1999 году и поняв все это пошли в своих работах дальше. А С.Головко из ООО «НОТЭКА-С» или сейчас ООО «Климат контроль» до сих пор продолжает заниматься ее продажей. Но в данном эксперименте нам интересно другое: после 15 минуты установка была выключена, температура при этом была 84 оС, а на 30 минуте при неработающей установке температура достигла 92 оС. Это свидетельствует о том, что процесс выделения тепла происходит не только в самом теплогенераторе, а продолжается в трубах отопительной системы и даже после того, как перестала подаваться электроэнергия к двигателю установки. Косвенно, это подтверждается еще и тем, что когда некоторые потребители применили на выходной магистрали пластиковые трубы, то на первых 10 метрах они разрушались.

Высокая эффективность тепловых гидродинамических насосов позволяет при укрупненном подборе мощности применять норматив 1 кВт потребляемой мощности электродвигателя на 30-35 м2 площади стандартных жилых помещений (на объем 90 м3), в то время как у других видов тепловых установок (газовых, дизельных, дровяных, пилетных, угольных, электрических, индукционных и т.д.) применяется норматив 1 кВт тепловой энергии на 10-12 м2 этой же площади. Мы уже 10 лет пытаемся найти единомышленников среди энергетиков, экспертов и специалистов, пишущих СНИПы и ГОСТы. Ведь, если наше оборудование дает на объектах тепла в три раза больше, чем электрокотел с КПД=99%, то: 1. Либо нас обманывают производители электрокотлов и у них КПД=33%. Пора их привлекать за умышленный обман покупателей и тогда не понятно почему молчит общественность на всевозможных ток-шоу. Куда делись «инквизиторы» и «цепные псы» из комиссии при РАН? 2. Либо наше оборудование имеет КПД=300%. 3. Либо надо менять методику измерения эффективности теплового оборудования. Вот тогда уже по новой методике и провести испытания всех отопительных приборов. А может и ввести новую величину для обозначения эффективности Попробуйте позвонить на завод где выпускают котлы с КПД=99% или даже 109% и заказать им котел для обогрева 6000 куб.м офисных помещений и 38000 куб.м. склада, но чтобы он имел мощность 90 кВт. Я думаю, что никто из них не даст Вам такого официального предложения. А у нас установка с двигателем 90 кВт обогревает такой объект уже 10 лет!

Электродвигатель теплового гидродинамического насоса преобразует электрическую энергию в механическую энергию завихрения теплоносителя (воды). А далее энергия движения теплоносителя в условиях специально созданного градиента скоростей преобразуется в тепловую энергию. При этом запускаются механизмы выделения энергии, в том числе и кавитационные, которые приводят к тому, что тепловой энергии выделяется больше, чем затрачивается электрической энергии.

Более шестисот тепловых гидродинамических насосов «ТС1» эксплуатируются во многих регионах Российской Федерации, ближнем и дальнем зарубежье: в Москве и Московской области, Архангельске, Владимире, Выборге, Ейске, Екатеринбурге, Калининграде, Кингисеппе, Калуге, Краснодаре, Новороссийске, Нижнем Новгороде, Нягоне, Магадане, Магнитогорске, Мурманске, Омске, Оренбурге, Орле, Рязани, Санкт-Петербурге, Самаре, Сыктывкаре, Тольятти, Туле, Хабаровске, Чебоксарах и других городах, в Якутии, Татарстане, Башкирии, в Республике Крым, Ставропольском крае, в Белоруссии, Казахстане, Узбекистане, Украине, Литве, Венгрии, Нидерландах, Китае, Монголии, Японии и Южной Корее.

avtonomny-dom.ru


Categories: Насос

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.