Принцип газового теплового насоса NKM Group TEDOM

Принцип газового теплового насоса

Принцип такой же, как для классических тепловых насосов. Основой является малый газовый двигатель и промышленный компрессор, которые подключены в контур охлаждения вместе с испарителем и конденсатором.

Устройство подает холод из контура испарителя и тепло, высвободившееся в конденсаторе, блоке двигателя и в дымовых газах. При необходимости устройство может работать только в режиме отопления, при благоприятных погодных условиям может и «забирать» тепло из окружающей среды (увеличение мощности отопления).

Газовый двигатель сжигает природный газ, нагревается, генерирует дымовые газы и вращает поршневой компрессор. Естественно, двигатель внутреннего сгорания необходимо охлаждать, это тепло можно преобразовать с помощью теплообменника и использовать её для отопления или нагрева горячего водоснабжения (ГВС, 90°C). Вырабатываемые дымовые газы также несут в себе значительный объём энергии, которая может быть использована. Её можно использовать благодаря дополнительному конденсационному теплообменнику выхлопных газов.

Компрессор в процессе работы генерирует в контуре охлаждения различные физические условия на входе и выходе из компрессора — с помощью расширительного вентиля весь контур компрессора разделен на 2 части, сторону конденсатора и сторону испарителя. В контуре компрессора циркулирует хладагент в газообразном или жидком состоянии.

Коэффициент полезного действия = соотношение полученной и использованной энергии.

На выходе из компрессора хладагент вынужден конденсироваться из-за повышения давления. В конденсаторе происходит конденсация паров хладагента, сопровождаемая высвобождением тепла. Это тепло позднее можно использовать, например, для отопления (тепло с малым потенциалом, температура около 50°C).

Расширительный вентиль, размещенный перед испарителем, высвобождает давление во впускном контуре компрессора, обеспечивает впрыскивание хладагента в испаритель, в котором хладагент испаряется и при относительно низкой температуре, тем самым отбирает тепло из окружающей среды (охлаждает окружающую среду). Эту часть компрессорного контура используем для охлаждения — с её помощью отбираем тепло из мест, где оно мешает или откуда его необходимо «переместить» в другое место.

При конструировании газового теплового насоса TEDOM Polo 100 мы исходили из многолетнего опыта разработок, производства и эксплуатации когнерационных установок. Благодаря этому сервис и техническое обслуживание силовой части газового теплового насоса аналогичны остальным когенерационным установкам TEDOM.

Компрессорная часть, в которой циркулирует хладагент, была сконструирована непосредственно производителем тепловых насосов, и её техническое обслуживание не сильно отличается от технического обслуживания классических тепловых насосов.

Принцип экономии энергии

Посмотрите, как с помощью газового теплового насоса TEDOM сэкономить расходы на тепло и холод. Это ориентировочный пример, а отдельные данные могут отличаться в зависимости от конкретных условий эксплуатации.

На рисунке отображено сравнение производства холода с помощью электрического охладителя и газового теплового насоса TEDOM. Для выработки 1 кВт холода необходимо в обоих случаях 1,1 кВт топлива. Помимо холода получим тепло с низким потенциалом, которое можно использовать и которое, в основном, не используется. При этом из газового теплового насоса дополнительно получаем еще 0,6 кВт тепла, которое бы нам пришлось вырабатывать иным способом. Тем самым тепло представляет собой реальную экономию везде там, где необходимо вырабатывать холод и тепло.

Принцип экономии выбросов CO2

При совместно выработке холода и тепла с помощью установки TEDOM Polo 100 в случае полного использования тепла за 1000 часов работы возникает экономия выбросов СО в размере до 76 % CO2 по сравнению с раздельной выработкой холода и тепла. Даже в случае, когда будет невозможно использовать тепло с низким потенциалом (50°C), экономия будет составлять более чем 16 тонн выбросов CO2.