Експериментальний домашній тепловий насос стірлінга

У Голландії у Філіпса в Вальдховене розробляється ще один тепловий насос. Тут створена експериментальна система опалення, яка обслуговує два приватних будинки. Система включає невеликий газовий двигун Стерлінга, описаний в гл. 2, при-водить компресор теплового насоса, який замінює звичайний ко-тел центрального опалення.

Теоретичні та експериментальні дослідження Філіпса показали, що ефективність теплового насоса з приводом від двигуна Стірлінга вдвічі вище, ніж у звичайного газового котла.

На додаток до теплонасосної встановлена ​​і звичайна система центрального опалення, що дозволяє провести пряме порівняння котла з тепловим насосом. Досліди проводять протягом двох-трьох зимових сезонів з одночасною відпрацюванням технології двигуна Стірлінга. Достатньої інформації для організації масо-вої продукції та оцінки надійності різних компонентів ще немає.

Джерелом тепла для теплового насоса служить вода з сква-жіни. У систему теплопостачання разом з теплотою конденсації теплового насоса надходить теплота охолодження двигуна Стир-Лінг. Підземна вода кілька охолоджується, але більше ні в чому не змінюється і йде назад через іншу свердловину, де її температура відновлюється до початкової. У лабораторіях-раторних експериментах досліджують також можливість викорис-ня теплоти навколишнього повітря.

Опалювальні будинку мають обсяг 470 м3 кожен. Їх теплові втрати знижені шляхом додаткової теплоізоляції стін, підлоги і даху, а також подвійного скла. Кожен будинок споживає всього лише 9,3 кВт при зовнішній температурі -10 ° С. Такий же будинок зі звичайною ізоляцією споживає близько 20 кВт. Будинки обору-довай не тільки звичайними радіаторами, але і гріють панелі-ми в підлозі, що дозволяє подавати від теплонасосної системи тепло на двох відносно низьких рівнях температури (35 і 50 ° С). Теплонасосна установка змонтована зовні будівлі (рис. 5.27, а).

Тепловий баланс. Одноциліндровий двигун дизеля дає на валу потужність 5 кВт. Фактично він працював на природ-газі, але може використовувати будь-який рідке або газоподібне паливо. Вихлопні гази мають температуру 250 ° С, вони охлаж-даються мережною водою приблизно до 60 ° С.

Як видно з рис. 5.28, в, близько 55% скидного тепла згоряння надходить безпосередньо в систему опалення з системи охоло-дення двигуна. Тут не застосовують проміжний теплоносій-тель, а температура води доходить до 55 ° С. Близько 25% теплоти згорання палива перетворюється в двигуні Стірлінга в хутра-нічних енергію, що йде на привід теплового насоса. Таким

РНС. 5.27. Установка Фі-Ліпса (о) з приводом теплового насоса від дви-гатель Стірлінга (б) в Голландії.

S-двигун Стірлінга; Р - тепловий насос; R - кімнатний радіатор; В - насос зі свердловини; G - нагрівальна панель в підлозі; 1 - компресор; 2 - конденсатор; 3 - випарне-тель; 4 - робоче тіло теп-лового насоса; 5 - мережева вода опалення; 6 - вода зі свердловини.

Чином, корисне використання теплоти згорання становить 80%, решта викидається (див. Рис. 5.28, в).

Кількість тепла, що подається тепловим насосом за рахунок ис-користування теплоти підземної води; в 3-4 рази перевищує по-споживання механічної енергії (КОП = 3-М). Простий підрахунок показує, що КПЕ системи двигун + тепловий насос ра-вен 1,4.

Теплопронзводітельность системи регулюється зміною швидкості двигуна від 750 до 3000 об / хв, що відповідає изме-рівняно теплової потужності від 8 до 25 кВт. У цьому полягає відмінність системи від теплових насосів з електроприводом або звичайного центрального опалення, регульованих шляхом включення - отклю-чення. Безперервне регулювання цієї системи підвищує її ефек

Експериментальний домашній тепловий насос стірлінга

Схожі статті