Техника - молодёжи 1958-02, страница 42

еще раз, но более подробно, работу теплового насоса, принципиальная схема которого приведена на цветной вкладке.

Пары аммиака в котле, нагревшись примерно до температуры водоема, то есть до 2 — 4^Э, и имея сравнительно небольшое давление, засасываются компрессором и сжимаются им до такого нового давления, при котором температура их становится выше температуры отапливаемого помещения. Естественно, при этом компрессор расходует известное количество механической энергии. Сжатые и нагретые пары аммиака из компрессора поступают в конденсатор, где они, отдав часть своего тепла на обогрев помещения, охлаждаются и конденсируются. Через специальный дроссельный вентиль жидкий аммиак из конденсатора вследствие разности давлений переходит в котел. Здесь он испаряется и, естественно, охлаждается; причем температура его становится ниже той, с какой он ранее засасывался компрессором, так как в конденсаторе он потерял часть своего тепла, ушедшего на обогрев помещения. Далее, снова подогревшись га счет тепла водоема до температуры 2 — 4^е, пары аммиака опять поступают в компрессор, который, сжав их, передает в конденсатор. Таким образом, затрачивая работу на компрессор, мы непрерывно будем переводить тепло из холодного водоема в теплое помещение.

В промышленности тепловой насос также может найти себе широкое применение, особенно в тех случаях, когда требуются небольшие изменения температур. Кстати сказать, тепловой насос уже вошел в химическую и пищевую промышленность, где он применяется при выпаривании и дистилляции растворов.

В заключение надо сказать, что описанная схема аммиачного компрессорного теплового насоса является не единственной и, кроме того, носит, так сказать, академический характер. Техническая схема теплового насоса будет сложней. Для техники, кроме экономичности, нужно еще, чтобы машина была простой, надежной, компактной, дешевой, долговечной и пр.

Важной технической характеристикой теплового насоса является величина его удельной тепловой мощности, то есть отношение количества передаваемого насосом тепла от холодного источника к горячему — к весу рабочего тела. Очевидно, чем больше удельная тепловая мощность, тем насос компактнее и дешевле. Существенное увеличение тепловой мощности в аммиачном компрессионном тепловом насосе можно получить, если в компрессор будет поступать сухой пар аммиака, а само сжатие будет происходить уже в области перегретого пара.

Для того чтобы тепловой насос наиболее полно удовлетворял требованиям современной техники, нужно умело выбрать вещество для рабочего пвра, то есть не обязательно аммиак, а также ныгодно построить его рабочий цикл, руководствуясь при этом в основном экономичностью и величиной удельной тепловой мощности.

При техническом решении теплового насоса встретятся, конечно, и конструктивные трудности, а также трудности, связанные с выбором рабочего материала. Но все эти трудности принципиально разрешимы. Более того, для их решения имеются ясно очерченные пути. Все это дает уверенность в том, что не за горами то время, когда тепловые наспсы прочно войдут в наш быт и в нашу промышленность, как вошли в них паровая турбина, двигатель внутреннего сгорания, холодильные установки и пр. Для теплоэнергетиков открывается широкое и интересное поле деятельности!

О. БОГАЕВСКИЙ, инженер г. Свердловск

Если имеется источник тепла с температурой, скажем, 25°С, а система отопления допускает применение воды с температурой 50—60Х (например, панельная система отопления), то действительный коэффициент трансформации повышается до 6, то есть, затратив 1 квт-ч электроэнергик в компрессоре, можно получить более 5 ООО больших калорий тепла для отопления.

Таким образом, с технической стороны применение тепловых насосов не вызывает каких-либо существенных затруднений. Целесообразность же нх применения должна определяться технико-экономическим сравнением различных вариантов теплоснабжения.

Тепловые насосы, как правило, могут успешно конкурировать с электрическим отоплением. Как показали сравнительные расчеты, для обычных условий отопление с помощью тепловых насосов примерно равноценно отоплению от местных котельных, но значительно уступает системам теплофикации.

Начальные затраты на устеновку теплового насоса значительно превышают стоимость сооружения котельной.

И все же в ряде случаев установка теплового насоса оказывается экономически вполне целесообразной. Например, была установлена целесообразность сооружения теплонасосной установки в Цхалтубо, где в качестве «холодного» источника может быть применена использованная лечебна^ вода с температурой 30Х; причем благодаря мягкой зиме (средняя температура января -j-4,5¹-) температура воды, требующейся для отопления, невысока. Эти условия обеспечивают высокий коэффициент трансформации.

В летнее время такая теплонасосная установка может быть использована для кондиционирования воздуха, которое необходимо из-за высокой температуры и влажности воздуха.

Следует сказать, что вопрос о практическом применении тепловых насосов все еще остается одной из нерешенных проблем современной науки и техники. Успешное же решение этой важной проблемы откроет новые неисчерпаемые источники тепла, которые могут быть использованы на благо всего человечества.

Н. ЗИНГЕР, кандидат технических наук, старший научный сотрудник Всесоюзного теплотехнического института

Необходимыми частями всякой паросиловой установки, осуществляющей преобразование тепловой энергии в механическую, являются: паровой котел, в котором осуществляется подвод тепла высокого потенциала к рабочему телу (воде); тепловой двигатель, в котором происходит полезное превращение в работу части тепла, подведенного в котле; конденсатор, бесполезно отводящий в окружающую среду остальную часть тепла, сообщенного рабочему телу в котле, и питательный насос, по дающий рабочее тело в котел.

В холодильнике, который является одним из вариантов теплового насоса, используется та же схема. Однако механическая энергия здесь не получается, а подводится извне, и за счет этого возникает переход тепла от низкою потенциала к высокому. Частям паросиловой установки эдесь соответствуют: испаритель, в котором осуществляется

36

подвод тепла низкого потенциала к рабочему телу, тепловой насос — компрессор, в котором за счет подвода механической энергии производится повышение давления и температуры рабочего тела; кон-

<У1ароЪая

М А Ш И tl А

денсатор, в котором полезно используется тепло, сообщенное рабочему телу в испарителе и в компрессоре; дроссельный вентиль, в котором производится снижение дав тения рабочего тела.

домашний

ХОЛОДИЛИ И К

iiiiiiiiiiiiiiiiiiii

испаритель