Pompy ciepła
Data: 08-04-2010 o godz. 10:19:03
Temat:


Ciepło można pobierać za pomocą kolektorów ciepła poziomych lub pionowych. w obu wypadkach do poboru ciepła wykorzystywane są rury polietylenowe, średnicy 32 mm układane w ziemi.
Kolektory poziome i pionowe


Kolektory poziome; rury ułożone są na głębokości ok 1,8 m, w warstwie nie podlegającej zamarzaniu. Rury układane sa pasami w odległości ok. 100 cm. od siebie. Rury układane są w odcinkach długości do 100 m. Przy dłuższych odcinkach rur następuje spadek ciśnienia glikolu, uniemożliwiający transport ciepła do pompy.
W rurach znajduje się ciecz, glikolowa propylenowa lub etylenowa. Ciecz poprzez ściankę rur propylenowych pobiera ciepło z ziemi i transportuje do pompy ciepła.
Z jednego metra rury polietylenowych uzyskuje się około 30 W energii cieplnej. Dla uzyskania 1 kW, należy ułozyc w glebie 30 do 50 mb rury napełnionej glikolem.
Kolektory pionowe: rury ułożone są pionowo w głąb ziemi, na głębokość ok 100 m.
Odwierty wykonywane są na rożnych głębokościach, dziesiątki metrów do 100 m. Rury z glikolem, w odcinkach 100 m, umieszczane są w kształcie litery u w odwiertach pionowych.
Kolektor pionowy znacznie ogranicza prace ziemne na terenie działki. Odwierty, wykonywane są przez specjalistyczne firmy.
Optymalne efekty uzyskuje się w pionowym kolektorze, przy poborze ciepłe ze studni odpowiedniej głębokości, także wierconych. Układ taki wymaga wykonania, dwóch studni. Woda ze studni zbiorczej, dostarczana jest do wymiennika ciepła i po odbiorze ciepła, zrzucana do drugiej studni zdawczej. Wówczas ciepło z gruntu trafia do glikolu w rurach polietylenowych poprzez wodę w studni. Tego typu układ ma znaczną efektywność i zwiększoną sprawność układu poboru ciepła z gruntu.
Współczynnik efektywności pracy pomp ciepła określa, stosunek uzyskanej energii cieplnej do energii elektrycznej pobranej przez silnik sprężarki i wynosi:
3,0 - przy poborze ciepła z gruntu,
4,0 - przy poborze ciepła ze studni głębinowej,
4,5 - przy poborze ciepła ze ścieków.

Zasada działania pompy ciepła stosowanej do ogrzewania, jest odwróceniem obiegu ciepła w lodówce. Lodówka pobiera ciepło ze swojego wnętrza, pompa z zewnętrznego-dolnego źródła ciepła.
Pompa ciepła pracuje w następującym cyklu.
1. Parowanie.
W parowniku znajduje się chłodny czynnik roboczy, ciekły freon lub amoniak o niskim ciśnieniu. Czynnik roboczy odbiera ciepło dostarczonego z dolnego źródła, powoduje to parowanie czynnika roboczego.
2. Sprężanie.
Czynnik roboczy w postaci gazowej przesyłany jest do sprężarki, w której jest sprężany, co podnosi ciśnienie i temperaturę czynnika roboczego.
3. Skraplanie.
W dalszej kolejności czynnik roboczy w postaci gazowej o podniesionej temperaturze i wysokim ciśnieniu przesyłany jest do skraplacza. Tu następuje zmiana stanu skupienia gazu i przekazanie energii cieplnej do górnego źródła ciepła – instalacji grzewczej.
4. Rozprężanie.
Czynnik roboczy opuszczający skraplacz, jest cieczą o niskiej temperaturze. Natomiast wysokie ciśnienie cieczy jest obniżane w zaworze dławiącym.





Artykuł jest z Polskie Towarzystwo Energetyczne. Polish Society of Energy
http://www.pte.edu.pl/

Adres tego artykułu to:
http://www.pte.edu.pl//modules.php?name=News&file=article&sid=3