Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Услуги электрика | Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику | Электротехническая продукция

Электрик Инфо » Энергосбережение, экономия энергии » Потребление электроэнергии тепловыми насосами и их коэффициент полезного действия
1 июля 2022
Количество просмотров: 1677
Комментарии к статье: 0


Потребление электроэнергии тепловыми насосами и их коэффициент полезного действия


Согласно второму началу термодинамики, теплота не может самопроизвольно перемещаться от менее нагретого тела к более нагретому. Везде в природе происходит наоборот: теплота естественным образом распространяется от более нагретых предметов или мест к местам менее нагретым.

Погрузим в стакан с горячим чаем холодную чайную ложку и начнем размешивать сахар. Ложка очень быстро нагреется, поскольку чай отдаст ей часть своего тепла. Но ложка точно не станет холоднее, поскольку она не сможет передать свое тепло чаю, у которого изначально более высокая температура.

Допустим, есть некое помещение внутри здания. И даже если это помещение с хорошей теплоизоляцией, в случае если на улице вдруг резко похолодает, тепло начнет уходить из помещения. В итоге внутри здания станет холоднее, чем было до ухудшения погоды.

Чтобы предотвратить наступление холода в таком помещении, нужно своевременно принять соответствующие меры: включить электрический обогреватель или иным способом сообщить воздуху внутри помещения тепловую энергию, чтобы повысить его температуру.

Электрический котел - не самое экономичное решение для отопления: на 1 кВт потребленного электричества получим максимум 1 кВт тепла. Есть вариант более эффективный: можно использовать для отопления тепловой насос.

Тепловой насос

В тепловом насосе типа «воздух-вода» воздух с улицы (при той температуре, при которой он там есть) продувается через наружный теплообменник при помощи вентилятора. Таким образом, уличный воздух, контактируя с наружным теплообменником, передает ему свое тепло.

Одновременно с этим, по трубкам через наружный теплообменник прокачивается хладагент, который забирает у наружного теплообменника тепло, полученное им от уличного воздуха. Проходя через систему теплового насоса, хладагент сжимается компрессором, при этом температура его повышается.

Количество тепловой энергии, — то, которое было получено от наружного воздуха, - сохраняется, и это тепло перемещается далее по системе во внутрь помещения.

Затем тепло передается жидкому теплоносителю системы отопления (а при необходимости еще и системе горячего водоснабжения) внутри здания. В результате, благодаря работе компрессора, питаемого от электрической сети, в помещение буквально «закачивается» тепло с улицы.

Такой способ обогрева, в зависимости от типа теплового насоса и от температуры на улице, может превосходить электрическое отопление по энергоэффективности до 4,5 раз! То есть на 1 кВт потребленной тепловым насосом электроэнергии можно получить до 4,5 кВт тепла.

Современные тепловые насосы способны обеспечить обогрев даже при температуре наружного воздуха в -28°C.

Тепловой насос, в отличие от электрических систем отопления, характеризуется не коэффициентом полезного действия (КПД), а коэффициентом эффективности - COP (coefficient of performance), который легко может быть больше единицы — больше 100%.

Коэффициент эффективности показывает, во сколько раз количество получаемой тепловым насосом тепловой мощности больше потребляемой им при этом из сети электрической мощности. Данный коэффициент зависит от устройства теплового насоса и от температуры наружного воздуха.

Чем выше температура наружного воздуха — тем эффективнее будет работать тепловой насос, потому что чем ниже температура снаружи — тем меньшее количество тепла передается теплообменнику за единицу времени, и компрессору необходимо совершить больше работы, чтобы «перекачать» необходимое количество тепла, нежели в случае с более теплым наружным воздухом.

Коэффициент эффективности COP = 3 означает, что на 1 кВт потребленной электрической мощности получается 3 кВт тепла.

Коэффициент полезного действия не применим к тепловым насосам для оценки их эффективности. Потому что при отоплении с использованием теплового насоса, обогрев происходит не за счет преобразования электрической энергии в тепло, а за счет переноса тепла из одного места в другое.

Андрей Повный





Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Отопление и обогрев кондиционером загородного дома - особенности, достоинст ...
  • Рекуперация тепла с использованием термоэлектрических материалов: перспекти ...
  • Инфракрасные системы отопления и инфракрасные обогреватели
  • Интересные факты об инфракрасном отоплении
  • Дюйм*градус/ватт - что это за такой параметр радиатора?
  • Инфракрасные обогреватели
  • Устройство и принцип работы электрического конвектора
  • Как рассчитать радиатор для транзистора
  • В чем преимущество солнечных коллекторов по сравнению с традиционными котел ...
  • Какой нагреватель воздуха лучше: ТЭНовый или керамический?
  • Категория: Энергосбережение, экономия энергии

    Андрей Повный – все статьи

    Добавление комментария
    Имя:*
    Комментарий:

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     


    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2022 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.