Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Наружные компоненты теплового насоса с воздушным источником воздуха для жилых помещений

Тепловой насос представляет собой устройство , которое передает тепловую энергию от источника тепла к тому , что называется тепловым резервуаром . Тепловые насосы перемещают тепловую энергию в направлении, противоположном самопроизвольной передаче тепла , поглощая тепло из холодного помещения и передавая его в более теплое. Тепловой насос использует внешнюю энергию для передачи энергии от источника тепла к радиатору. [1] Наиболее распространенная конструкция теплового насоса состоит из четырех основных компонентов - конденсатора , расширительного клапана , испарителя и компрессора . Теплоноситель, циркулирующий через эти компоненты, называетсяхладагент . [2]

Хотя кондиционеры и морозильники являются знакомыми примерами устройств, в которых используются тепловые насосы, тепловые насосы также используются в устройствах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC), используемых для обогрева или охлаждения помещений. Тепловые насосы обычно могут использоваться либо в режиме обогрева, либо в режиме охлаждения, в зависимости от требований пользователя. Когда тепловой насос используется для обогрева, он использует тот же основной цикл охлаждения, что и кондиционер или холодильник, но в противоположном направлении - отвод тепла в кондиционируемое пространство, а не в окружающую среду. В этом случае тепловые насосы обычно отбирают тепло из более холодного внешнего воздуха или из земли. [3] Тепловые насосы также могут использоваться вцентрализованного теплоснабжения и являются основным элементом систем холодного централизованного теплоснабжения . Тепловые насосы также все чаще используются для нагрева горячей воды .

Тепловые насосы значительно более энергоэффективны, чем простые электрические резистивные нагреватели . Эффективность начинает снижаться по мере увеличения разницы температур между источником тепла и поглотителем. [4] Эта потеря эффективности из-за колебаний температуры наружного воздуха является движущим фактором для использования геотермальных тепловых насосов. [5] Стандартная стоимость установки также выше, чем у резистивного нагревателя. См. § Вопросы производительности .

При обсуждении эффективности теплового насоса обычно используются следующие термины: коэффициент полезного действия (COP), сезонный коэффициент производительности (SCOP) и сезонный коэффициент производительности (SPF). Чем выше это число, тем эффективнее тепловой насос, тем меньше он потребляет энергии и тем более экономичен в эксплуатации. Есть несколько факторов, которые влияют на эффективность теплового насоса, такие как вспомогательное оборудование, технология, размер и система управления, а также условия температуры и влажности: эффективность падает, когда разница температур увеличивается или когда может произойти замерзание. [6]

Обзор [ править ]

Тепловая энергия естественным образом передается из более теплых помещений в более холодные. Однако тепловой насос может обратить этот процесс вспять, поглощая тепло из холодного помещения и передавая его в более теплое. Этот процесс требует некоторого количества внешней энергии, например электричества . В системах отопления, вентиляции и кондиционирования ( HVAC ) термин тепловой насос обычно относится к парокомпрессионным холодильным устройствам, оптимизированным для высокой эффективности в обоих направлениях передачи тепловой энергии. То есть тепловые насосы, способные по мере необходимости обеспечивать обогрев или охлаждение внутреннего пространства.

Тепловые насосы более эффективны для обогрева, чем резистивные нагреватели, поскольку большая часть выделяемой ими энергии поступает из окружающей среды и только часть энергии, поступающей из внешних источников, необходимой для работы устройства. В тепловых насосах с электрическим приводом передаваемое тепло может быть в три или четыре раза больше, чем потребляемая электрическая мощность, что дает системе коэффициент производительности (COP) 3 или 4, в отличие от COP, равного 1 для обычного электрического сопротивления. нагреватель, в котором все тепло вырабатывается за счет подводимой электрической энергии.

Тепловые насосы работают как холодильники , наизнанку. Они используют хладагент в качестве промежуточной жидкости для поглощения тепла в испарителе в месте его испарения, а затем для выделения тепла в конденсаторе в месте конденсации хладагента. Хладагент протекает по изолированным трубам между испарителем и конденсатором, обеспечивая эффективную передачу тепловой энергии на относительно большие расстояния. [7]

Более простые тепловые насосы используют атмосферу как источник тепла; для повышения производительности и увеличения потока энергии будут использоваться грунтовые воды или геотермальная энергия, но для этого потребуется более дорогая установка. Тепло может выделяться непосредственно в воздух (это проще и дешевле), или через водопровод центрального отопления, или для обеспечения горячего водоснабжения. Тепловые насосы используют низкотемпературные полы с подогревом , потому что COP может быть выше, когда разница температур ниже.

Реверсивные тепловые насосы [ править ]

Реверсивные тепловые насосы работают в любом направлении, обеспечивая обогрев или охлаждение внутреннего пространства. В них используется реверсивный клапан для реверсирования потока хладагента из компрессора через конденсатор и испарительные змеевики.

В режиме обогрева наружный змеевик является испарителем, а внутренний - конденсатором. Хладагент, вытекающий из испарителя (наружного змеевика), переносит тепловую энергию из наружного воздуха (или почвы, или, еще лучше, движущейся воды) внутри помещения. Температура пара внутри насоса увеличивается за счет его сжатия. Затем внутренний змеевик передает тепловую энергию (включая энергию сжатия) в воздух в помещении, который затем перемещается по внутренней части здания с помощью кондиционера .

В качестве альтернативы тепловая энергия передается воде, которая затем используется для обогрева здания через радиаторы или полы с подогревом . Нагретую воду также можно использовать для горячего водоснабжения . Затем хладагент расширяется и, следовательно, охлаждается и поглощает тепло от температуры наружного воздуха в наружном испарителе, и цикл повторяется. Это стандартный цикл охлаждения, за исключением того, что «холодная» сторона холодильника (змеевик испарителя) расположена на улице, где окружающая среда более холодная.

В холодную погоду необходимо периодически размораживать наружный блок воздушного теплового насоса . Это вызовет активацию дополнительных или аварийных нагревательных элементов (расположенных в воздухообрабатывающем устройстве). В то же время иней на наружном теплообменнике быстро растает из-за теплого хладагента. Вентилятор конденсатора / испарителя (наружный) не будет работать в режиме оттаивания. Внутренний вентилятор продолжает работать во время цикла оттаивания.

В режиме охлаждения цикл аналогичен, но наружный змеевик теперь является конденсатором, а внутренний змеевик (который достигает более низкой температуры) - испарителем. Это привычный режим работы кондиционеров.

История [ править ]

Основные вехи:

  • 1748: Уильям Каллен демонстрирует искусственное охлаждение.
  • 1834: Джейкоб Перкинс создает практичный холодильник с диэтиловым эфиром .
  • 1852: Лорд Кельвин описывает теорию, лежащую в основе тепловых насосов.
  • 1855–1857: Петер фон Риттингер разрабатывает и строит первый тепловой насос. [8]
  • 1928: Аурел Стодола строит тепловой насос с замкнутым контуром (источник воды из Женевского озера ), который по сей день обеспечивает отопление ратуши Женевы .
  • 1945: Джон Самнер, городской инженер-электрик Норвича , устанавливает экспериментальный водяной тепловой насос, питающий систему центрального отопления, используя соседнюю реку для обогрева новых административных зданий Совета. Коэффициент сезонной эффективности 3,42. Средняя тепловая отдача 147 кВт и пиковая мощность 234 кВт. [9]
  • 1948: Роберту К. Уэбберу приписывают разработку и строительство первого грунтового теплового насоса. [10]
  • 1951: Первая крупномасштабная установка - Открытие Королевского Фестивального Зала в Лондоне с городским газовым реверсивным тепловым насосом, работающим на воде, питаемым из Темзы , для отопления зимой и охлаждения летом. [9]

Принципы работы [ править ]

Основная статья: Тепловой насос и холодильный цикл

Механические тепловые насосы - это, по сути, холодильник, вывернутый наизнанку и увеличенный в размерах. Чтобы справиться с большим потоком энергии, требуются насосы или вентиляторы там, где для холодильника нужны только пассивные теплообменники.

Тепловые насосы используют физические свойства летучей испаряющейся и конденсирующейся жидкости, известной как хладагент . Тепловой насос сжимает хладагент, чтобы нагреть его на той стороне, которую нужно нагреть, и сбрасывает давление на той стороне, где поглощается тепло.

Простая стилизованная схема парокомпрессионного холодильного цикла теплового насоса : 1)  конденсатор , 2)  расширительный клапан , 3)  испаритель , 4)  компрессор.
Фиктивная диаграмма давление-объем для типичного холодильного цикла

Рабочая жидкость в газообразном состоянии, находится под давлением и циркулирует через систему с помощью компрессора . На стороне нагнетания компрессора теперь горячий и находящийся под высоким давлением пар охлаждается в теплообменнике , называемом конденсатором , до тех пор, пока он не конденсируется в жидкость с высоким давлением и умеренной температурой. Затем конденсированный хладагент проходит через устройство для понижения давления, также называемое дозирующим устройством. Это может быть расширительный клапан , капиллярная трубка или, возможно, устройство для извлечения продукции, такое как турбина.. Затем жидкий хладагент низкого давления поступает в другой теплообменник, испаритель, в котором жидкость поглощает тепло и кипит. Затем хладагент возвращается в компрессор, и цикл повторяется. [11]

Важно, чтобы хладагент при сжатии достигал достаточно высокой температуры для выделения тепла через «горячий» теплообменник (конденсатор). Точно так же жидкость должна достичь достаточно низкой температуры, когда ей позволено расшириться, иначе тепло не может течь из окружающей холодной области в жидкость в холодном теплообменнике (испарителе). В частности, перепад давления должен быть достаточно большим, чтобы жидкость конденсировалась на горячей стороне и все еще испарялась в области более низкого давления на холодной стороне. Чем больше разница температур, тем больше необходимая разница давлений и, следовательно, тем больше энергии требуется для сжатия жидкости. Таким образом, как и у всех тепловых насосов, коэффициент полезного действия(количество тепловой энергии, перемещаемой на единицу требуемой входной работы) уменьшается с увеличением разницы температур. [ необходима цитата ]

Изоляция используется для уменьшения работы и энергии, необходимых для достижения достаточно низкой температуры в охлаждаемом помещении.

Тепловой перенос [ править ]

Тепло обычно передается через инженерные системы отопления или охлаждения с использованием проточного газа или жидкости. Иногда используется воздух, но во многих случаях он быстро становится непрактичным, поскольку для передачи относительно небольшого количества тепла требуются большие воздуховоды. В системах, использующих хладагент, эту рабочую жидкость также можно использовать для передачи тепла на значительные расстояния, хотя это может стать непрактичным из-за повышенного риска утечки дорогостоящего хладагента. Когда необходимо передать большое количество тепла, обычно используется вода, часто с добавлением антифриза , ингибиторов коррозии и других добавок.

Источники / поглотители тепла [ править ]

Обычным источником или поглотителем тепла в небольших установках является наружный воздух, используемый тепловым насосом с воздушным источником. Вентилятор необходим для повышения эффективности теплообмена.

В более крупных установках, потребляющих больше тепла, или в ограниченных физических пространствах часто используются тепловые насосы с водным источником тепла. Тепло поступает или отклоняется в потоке воды, который может переносить гораздо большее количество тепла через заданное поперечное сечение трубы или воздуховода, чем может переносить воздушный поток. Воду можно нагреть в удаленном месте с помощью котлов , солнечной энергии или других средств. В качестве альтернативы, при необходимости, воду можно охладить с помощью градирни или сбросить в большой водоем, такой как озеро, ручей или океан.

Геотермальные тепловые насосыили грунтовые тепловые насосы используют неглубокие подземные теплообменники в качестве источника или поглотителя тепла, а воду в качестве теплоносителя. Это возможно, потому что ниже уровня земли температура относительно постоянна в любое время года, и земля может обеспечивать или поглощать большое количество тепла. Земные тепловые насосы работают так же, как воздушные тепловые насосы, но обмениваются теплом с землей через воду, прокачиваемую по трубам в земле. Тепловые насосы с наземным источником проще и, следовательно, более надежны, чем тепловые насосы с воздушным источником (ASHP), поскольку они не нуждаются в вентиляторах или системах размораживания и могут быть размещены внутри. Хотя грунтовый теплообменник требует более высоких начальных капитальных затрат, годовые эксплуатационные расходы ниже,потому что хорошо спроектированные системы тепловых насосов с грунтовым источником работают более эффективно, потому что они начинаются с более высокой температуры источника, чем воздух зимой.

Установки с тепловым насосом могут быть установлены рядом с дополнительным традиционным источником тепла, таким как электрические нагреватели сопротивления или сжигание нефти или газа. Вспомогательный источник устанавливается для обеспечения пиковых тепловых нагрузок или для обеспечения резервной системы.

Приложения [ править ]

В миллионах бытовых установок используются воздушные тепловые насосы. [12] Они используются в климатических условиях с умеренными потребностями в обогреве и охлаждении (HVAC) и могут также обеспечивать горячее водоснабжение. [13] Расходы на покупку поддерживаются в разных странах скидками для потребителей. [14]

Отопление, вентиляция и кондиционирование [ править ]

В системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) тепловой насос обычно представляет собой парокомпрессионное холодильное устройство, которое включает в себя реверсивный клапан и оптимизированные теплообменники, так что направление теплового потока (движение тепловой энергии) может быть изменено на противоположное. Реверсивный клапан переключает направление хладагента в цикле, поэтому тепловой насос может подавать в здание отопление или охлаждение. В более прохладном климате по умолчанию реверсивный клапан настроен на обогрев.

Настройка по умолчанию для более теплого климата - охлаждение. Поскольку два теплообменника, конденсатор и испаритель, должны поменять местами функции, они оптимизированы для адекватной работы в обоих режимах. Следовательно, рейтинг SEER, который представляет собой рейтинг сезонной энергоэффективности реверсивного теплового насоса, обычно немного меньше, чем у двух отдельно оптимизированных машин. Чтобы оборудование получило рейтинг Energy Star , оно должно иметь рейтинг не менее 14,5 SEER. [ необходима цитата ]

Водяное отопление [ править ]

В системах водяного отопления тепловой насос может использоваться для нагрева или предварительного нагрева воды для плавательных бассейнов или нагрева питьевой воды для использования в домах и в промышленности. Обычно тепло извлекается из наружного воздуха и передается в резервуар для воды в помещении, в другом варианте тепло извлекается из воздуха в помещении, чтобы помочь в охлаждении помещения.

Центральное отопление [ править ]

Тепловые насосы могут быть интегрированы в системы централизованного теплоснабжения, особенно если они работают при низких температурах.

Тепловые насосы также могут использоваться в качестве источника тепла для централизованного теплоснабжения . Возможными источниками тепла для таких применений являются сточные воды, вода из окружающей среды (например, морская, озерная и речная вода), промышленные отходы тепла , геотермальная энергия , дымовые газы , отходящее тепло от централизованного охлаждения и тепло от солнечных аккумуляторов тепла . В Европе с 1980-х годов было установлено более 1500 МВт, из которых около 1000 МВт использовалось в Швеции в 2017 году [15].

Крупномасштабные тепловые насосы для централизованного теплоснабжения в сочетании с накоплением тепловой энергии обеспечивают высокую гибкость для интеграции переменной возобновляемой энергии. Поэтому они считаются ключевой технологией для интеллектуальных энергетических систем с высокой долей возобновляемых источников энергии до 100% и передовых систем централизованного теплоснабжения 4-го поколения. [15] [16] [17]

Они также являются важным элементом систем холодного централизованного теплоснабжения . [18]

Промышленное отопление [ править ]

Существует большой потенциал для снижения потребления энергии и связанных с ним выбросов парниковых газов в промышленности за счет применения промышленных тепловых насосов. Проект международного сотрудничества, завершенный в 2015 году, собрал в общей сложности 39 примеров проектов НИОКР и 115 тематических исследований по всему миру. [19] Исследование показывает, что возможны короткие сроки окупаемости (менее 2 лет), может быть достигнуто значительное сокращение выбросов CO2 (в некоторых случаях более 50%). [20] [21]

Хладагенты [ править ]

До 1990-х в качестве хладагентов часто использовались хлорфторуглероды (CFC), такие как R-12 ( дихлордифторметан ), один из нескольких хладагентов, использующих торговую марку Freon , торговую марку DuPont . Его производство в настоящее время запрещено или строго ограничено Монреальским протоколом августа 1987 года из-за ущерба, который хлорфторуглероды наносят озоновому слою при попадании в атмосферу . [22]

Одним из широко используемых хладагентов для замены является гидрофторуглерод (HFC), известный как R-134a (1,1,1,2-тетрафторэтан). Тепловые насосы, использующие R-134a, заменили R-12 (дихлордифторметан) и имеют аналогичные термодинамические свойства, но с незначительным потенциалом разрушения озона и несколько более низким потенциалом глобального потепления . [23] Другие вещества, такие как жидкий аммиак R-717 , широко используются в крупномасштабных системах, или иногда также могут использоваться менее коррозионные, но более легковоспламеняющиеся пропан или бутан . [24]

С 2001 годом , двуокись углерода , R-744 , все чаще используется, используя сверхкритический цикл , хотя это требует гораздо выше , рабочего давления. В жилых и коммерческих помещениях гидрохлорфторуглерод (ГХФУ) R-22 по-прежнему широко используется, однако HFC R-410A не разрушает озоновый слой и используется все чаще; однако это мощный парниковый газ, который способствует изменению климата. [25] [26] В цикле Стирлинга используется водород, гелий, азот или обычный воздух , что обеспечивает максимальное количество вариантов использования экологически чистых газов.

В более поздних холодильниках используется R600A, который является изобутаном , не разрушает озон и менее вреден для окружающей среды. [27] Диметиловый эфир (DME) также приобрел популярность в качестве хладагента. [28]

Поскольку рабочие жидкости, применяемые в тепловых насосах, холодильных установках и циклах ORC, должны удовлетворять весьма схожим критериям, во всех этих технологиях применяется несколько рабочих жидкостей, которые могут быть отнесены к одной и той же термодинамической классификационной категории на основе формы их кривой насыщения.

Шум [ править ]

Для геотермального теплового насоса нет необходимости в наружном блоке с движущимися механическими компонентами: внешний шум не создается. [ необходима цитата ]

Для теплового насоса с воздушным источником требуется наружный блок, содержащий движущиеся механические компоненты, включая вентиляторы, производящие шум. В 2013 году Европейский комитет по стандартизации (CEN) начал работу над стандартами защиты от шумового загрязнения, создаваемого наружными блоками тепловых насосов. [29] Хотя в начале бизнес-плана CEN / TC 113 было сказано, что «потребители все чаще требуют низкой акустической мощности этих устройств, поскольку пользователи и их соседи в настоящее время отказываются от шумных установок», не было никаких стандартов для шумозащитных экранов или других средств защиты от шума. разработан до января 2016 года.

В Соединенных Штатах допустимый уровень шума в ночное время был определен в 1974 году как «средний 24-часовой предел воздействия в 55 децибел по шкале А (дБА) для защиты населения от всех неблагоприятных воздействий на здоровье и благополучие в жилых районах (Агентство по охране окружающей среды США). 1974) .Этот предел представляет собой 24-часовой средний уровень шума (LDN) днем ​​и ночью, со штрафом в 10 дБА, применяемым к ночным уровням между 22:00 и 07:00 часами для учета нарушения сна, и без штрафа к дневным уровням [30]. ] Штраф в 10 дБ (A) делает допустимый уровень шума в ночное время в США равным 45 дБ (A), что больше, чем принято в некоторых европейских странах, но меньше, чем шум, производимый некоторыми тепловыми насосами.

Еще одной особенностью внешних теплообменников тепловых насосов с воздушным источником тепла (ПТНВ) является необходимость остановки вентилятора время от времени на несколько минут, чтобы избавиться от инея, который скапливается в наружном блоке в режиме обогрева. После этого тепловой насос снова начинает работать. Эта часть рабочего цикла приводит к двум внезапным изменениям шума, производимого вентилятором. Акустический эффект от таких помех для соседей особенно силен в тихой обстановке, где фоновый ночной шум может составлять от 0 до 10 дБА. Это включено в законодательство Франции. Согласно французскому понятию «раздражающий шум», «появление шума» - это разница между окружающим шумом, включающим мешающий шум, и окружающим шумом без мешающего шума. [31] [32]

Соображения производительности [ править ]

При сравнении производительности тепловых насосов лучше избегать слова «эффективность», которое имеет очень конкретное термодинамическое определение. Термин « коэффициент полезного действия» (COP) используется для описания отношения полезного теплового движения к затраченной работе. В большинстве парокомпрессионных тепловых насосов для работы используются двигатели с электрическим приводом.

По данным Агентства по охране окружающей среды США (EPA), геотермальные тепловые насосы могут снизить потребление энергии до 44% по сравнению с воздушными тепловыми насосами и до 72% по сравнению с электрическим нагревом сопротивлением. [33] COP для тепловых насосов колеблется от 3,2 до 4,5 для тепловых насосов с воздушным источником до 4,2-5,2 для тепловых насосов с грунтовым источником. [34]

При использовании для обогрева здания с наружной температурой, например, 10 ° C, типичный тепловой насос с воздушным источником (ASHP) имеет КПД от 3 до 4, тогда как электрический резистивный нагреватель имеет КПД 1,0. То есть для выработки одного джоуля полезного тепла резистивному нагревателю требуется один джоуль электрической энергии, тогда как тепловому насосу в условиях, когда его коэффициент полезного действия составляет 3 или 4, потребуется всего 0,33 или 0,25 джоулей электрической энергии, с учетом разницы. из более прохладного места. Обратите внимание на убывающую отдачу: увеличение COP с 1 до 2 вдвое снижает требуемую энергию (экономия 50%), а затем, увеличивая его с 2 до 3, экономит только (1/2 - 1/3) = 1/6 (17%) больше, начиная с 3 до 4 экономит на 8% больше и т. д. Повышение COP до высоких значений происходит по цене, которая быстро не окупается.

Также обратите внимание, что тепловой насос с воздушным источником более эффективен в более жарком климате, чем в более прохладном, поэтому, когда погода намного теплее, агрегат будет работать с более высоким COP (поскольку он имеет меньший температурный интервал для перекрытия). При большой разнице температур между горячим и холодным резервуарами КПД ниже (хуже). В очень холодную погоду коэффициент полезного действия снизится до 1,0.

С другой стороны, хорошо спроектированные системы теплового насоса с грунтовым источником (GSHP) выигрывают от умеренной температуры под землей, поскольку земля естественным образом действует как накопитель тепловой энергии. [ необходима цитата ] Их круглогодичный COP обычно находится в диапазоне от 3,2 до 5,0.

Когда существует высокая разница температур (например, когда тепловой насос с воздушным источником тепла используется для обогрева дома с наружной температурой, скажем, 0 ° C (32 ° F)), требуется больше работы, чтобы переместить такое же количество тепла в помещении, чем в более мягкий день. В конечном итоге из-за пределов эффективности Карно производительность теплового насоса будет снижаться по мере увеличения разницы температур между наружным и внутренним воздухом (наружная температура становится холоднее), достигая теоретического предела 1,0 при абсолютном нуле (-273 ° C). На практике коэффициент полезного действия 1,0 обычно достигается при температуре наружного воздуха около -18 ° C (0 ° F) для тепловых насосов с воздушным источником.

Кроме того, поскольку тепловой насос забирает тепло из воздуха, некоторая влага из наружного воздуха может конденсироваться и, возможно, замерзать на наружном теплообменнике. Система должна периодически растапливать этот лед; это размораживание приводит к дополнительным расходам энергии (электричества). Когда на улице очень холодно, проще нагревать с помощью альтернативного источника тепла (например, электрического нагревателя сопротивления, масляной печи или газовой печи), чем запускать тепловой насос с воздушным источником тепла. Кроме того, отказ от использования теплового насоса в очень холодную погоду означает меньший износ компрессора машины.

Конструкция теплообменников испарителя и конденсатора также очень важна для общей эффективности теплового насоса. Площадь поверхности теплообмена и соответствующий перепад температур (между хладагентом и воздушным потоком) напрямую влияют на рабочее давление и, следовательно, на работу, которую должен выполнять компрессор, чтобы обеспечить такой же эффект нагрева или охлаждения. Как правило, чем больше теплообменник, тем ниже перепад температур и тем эффективнее становится система.

Теплообменники дороги, требуют сверления некоторых типов тепловых насосов или больших помещений, чтобы быть эффективными, а промышленность тепловых насосов обычно конкурирует по цене, а не по эффективности. Тепловые насосы уже находятся в более низком ценовом диапазоне, когда речь идет о начальных инвестициях (а не о долгосрочной экономии) по сравнению с традиционными решениями в области отопления, такими как бойлеры, поэтому стремление к более эффективным тепловым насосам и кондиционерам воздуха часто обусловлено законодательными мерами по минимальным стандартам эффективности. . Тарифы на электроэнергию также будут влиять на привлекательность тепловых насосов. [35]

В режиме охлаждения рабочие характеристики теплового насоса описываются в США как его коэффициент энергоэффективности (EER) или сезонный коэффициент энергоэффективности (SEER), и оба показателя имеют единицы БТЕ / (ч · Вт) (1 БТЕ / (ч · Вт) = 0,293 Вт / Вт). Большее число EER указывает на лучшую производительность. В документации производителя должны быть указаны как COP для описания производительности в режиме нагрева, так и EER или SEER для описания производительности в режиме охлаждения. Однако фактическая производительность варьируется и зависит от многих факторов, таких как детали установки, разница температур, высота площадки и техническое обслуживание.

Как и в случае с любым другим оборудованием, которое зависит от змеевиков для передачи тепла между воздухом и жидкостью, важно, чтобы змеевики конденсатора и испарителя содержались в чистоте. Если на змеевиках будут скапливаться отложения пыли и другого мусора, снизится эффективность устройства (как в режиме нагрева, так и в режиме охлаждения).

Тепловые насосы более эффективныдля обогрева, чем для охлаждения внутреннего пространства, если разница температур сохраняется. Это связано с тем, что входная энергия компрессора также преобразуется в полезное тепло в режиме нагрева и выводится вместе с переносимым теплом через конденсатор во внутреннее пространство. Но для охлаждения конденсатор обычно находится на открытом воздухе, и рассеиваемая работа компрессора (отработанное тепло) также должна переноситься на улицу с использованием большего количества входящей энергии, а не использоваться для полезной цели. По той же причине открытие холодильника или морозильника для пищевых продуктов приводит к нагреву помещения, а не к его охлаждению, потому что его цикл охлаждения отводит тепло в воздух в помещении. Это тепло включает рассеиваемую работу компрессора, а также тепло, отводимое изнутри прибора.

COP для теплового насоса в системе отопления или охлаждения в установившемся режиме составляет:

куда

  • количество тепла, извлеченного из холодного резервуара при температуре ,
  • количество тепла, переданного горячему резервуару при температуре ,
  • - рассеиваемая работа компрессора.
  • Все температуры являются абсолютными температурами, обычно измеряемыми в кельвинах или градусах Ренкина .

Коэффициент производительности и подъемной силы [ править ]

Коэффициент полезного действия (COP) увеличивается по мере уменьшения разницы температур или «подъема» между источником тепла и местом назначения. СОР можно максимизировать во время проектирования, выбрав систему отопления, требующую только низкой конечной температуры воды (например, теплый пол), и выбрав источник тепла с высокой средней температурой (например, земля). Для горячего водоснабжения (ГВС) и обычных радиаторов отопления требуется высокая температура воды, что снижает достижимый КПД и влияет на выбор технологии теплового насоса. [ необходима цитата ]

Изменение COP в зависимости от температуры на выходе
Тип и источник насосаТипичное использование35 ° C
(например, стяжка с подогревом )		45 ° C
(например, стяжка с подогревом)		55 ° C
(например, деревянный пол с подогревом)		65 ° C
(например, радиатор или ГВС )		75 ° C
(например, радиатор и ГВС)		85 ° C
(например, радиатор и ГВС)
Высокоэффективный воздушный тепловой насос (ASHP), воздух при –20 ° C [36]2.22.0----
Двухступенчатая АШП, воздух при –20 ° C [37]Низкая температура источника2,42.21.9---
Высокоэффективный ASHP, воздух при 0 ° C [36]Низкая температура на выходе3.82,82.22.0--
Прототип транскритического СО
2(R744) тепловой насос с трехкомпонентным газовым охладителем, источник при 0 ° C [38]		Высокая температура на выходе3.3--4.2-3.0
Земляной тепловой насос (GSHP), вода при 0 ° C [36]5.03,72,92,4--
GSHP, измельченный при 10 ° C [36]Низкая температура на выходе7.25.03,72,92,4-
Теоретический предел цикла Карно , источник −20 ° C5,64.94.44.03,73,4
Теоретический предел цикла Карно , источник 0 ° C8,87.16.05.24.64.2
Теоретический предел цикла Лорентцена ( CO
2насос), возвратная жидкость 25 ° C, исходная 0 ° C [38]		10.18,87.97.16.56.1
Теоретический предел цикла Карно , источник 10 ° C12,39.17.36.15,44.8

Одно наблюдение заключается в том, что, хотя нынешние тепловые насосы с «лучшей практикой» (наземные системы, работающие при температуре от 0 ° C до 35 ° C) имеют типичный КПД около 4, не лучше 5, максимально достижимый показатель составляет 8,8 из-за фундаментальных ограничений цикла Карно. . Это означает, что в ближайшие десятилетия энергоэффективность топовых тепловых насосов может примерно удвоиться. [ необходима цитата ] Повышение эффективности требует разработки более совершенного газового компрессора , оснащения машин HVAC большими теплообменниками с более медленными потоками газа и решения внутренних проблем смазки, возникающих из-за более медленного потока газа.

В зависимости от рабочего тела стадия расширения также может иметь значение. Работа, выполняемая расширяющейся жидкостью, охлаждает ее и может заменить часть входящей энергии. (Испаряющаяся жидкость охлаждается за счет свободного расширения через небольшое отверстие, а идеальный газ - нет.)

Сезонная эффективность (Seasonal Coefficient of Performance - SCOP) [ править ]

Это показатель энергоэффективности на период в один год. Поскольку это очень зависит от климата региона, одна основа для этого расчета дается Постановлением Комиссии (ЕС) № 813/2013: [39] «Сезонная энергоэффективность для отопления помещений» - ηs, часто обозначаемая как ETAS (греческая буква Eta - η для КПД и s для сезонного): это отношение в% к общей годовой выработке тепла и потреблению энергии, требуемому для его удовлетворения, в течение данного года при стандартизированных средних температурах.

Такой рацион дает больше реальной информации и интересно сравнивать систему с системой. Например, при 100% SCOP тепловой насос имеет такой же КПД, что и система резистивного нагрева.

Типы [ править ]

Два основных типа тепловых насосов - это компрессионные и абсорбционные. Компрессионные тепловые насосы работают на механической энергии (обычно приводимой в действие электричеством), тогда как абсорбционные тепловые насосы могут также работать на тепле в качестве источника энергии (от электричества или сжигаемого топлива). [40] [41] Абсорбционный тепловой насос может работать, например, на природном газе или сжиженном нефтяном газе . В то время как эффективность использования газа в таком устройстве, которая представляет собой отношение поданной энергии к потребляемой энергии, может составлять в среднем всего 1,5, что лучше, чем в печи на природном газе или сжиженном газе, которая может приближаться только к 1. Теплота поглощения газа насосы работают как высокоэффективные решения для отопления с низкими требованиями и могут использоваться с традиционными котлами для снижения выбросов и экономичности.

Источники тепла и поглотители [ править ]

По определению, все источники тепла для теплового насоса должны иметь более низкую температуру, чем обогреваемое пространство. Чаще всего тепловые насосы получают тепло из воздуха (снаружи или внутри) или из земли ( грунтовые воды или почва ). [42]

Тепло, получаемое из наземных систем, в большинстве случаев является накопленным солнечным теплом, и его не следует путать с прямым геотермальным отоплением , хотя последнее в некоторой степени будет способствовать выработке всего тепла в земле. Истинное геотермальное тепло, когда оно используется для отопления, требует циркуляционного насоса, но не теплового насоса, поскольку для этой технологии температура грунта выше, чем температура отапливаемого помещения, поэтому технология полагается только на простую конвекцию тепла .

Другие источники тепла для тепловых насосов включают воду; использовались близлежащие ручьи и другие природные водоемы, а иногда и бытовые сточные воды (за счет рекуперации тепла дренажной воды ), которые часто теплее, чем холодные зимние температуры окружающей среды (хотя все же ниже температуры, чем температура обогреваемого помещения).

Ряд источников был использован в качестве источника тепла для отопления частных и коммунальных зданий. [43]

Тепловой насос с воздушным источником [ править ]

Основная статья: Воздушные тепловые насосы
  • Тепловой насос с воздушным источником (извлекает тепло из наружного воздуха)
    • Тепловой насос воздух-воздух (передает тепло внутреннему воздуху)
    • Тепловой насос воздух-вода (передает тепло в контур отопления и резервуар горячей воды для бытового потребления)

Тепловые насосы «воздух-воздух», которые отбирают тепло из наружного воздуха и передают это тепло внутреннему воздуху, являются наиболее распространенным типом тепловых насосов и самыми дешевыми. Они похожи на кондиционеры, работающие в обратном направлении. Тепловые насосы воздух-вода в остальном похожи на тепловые насосы воздух-воздух, но они передают извлеченное тепло в контур водяного отопления, при этом наиболее эффективным является напольное отопление , и они также могут передавать тепло в резервуар для горячей воды для бытового потребления для использования в душевых. и краны горячей воды в здании. Однако тепловые насосы «грунт-вода» более эффективны, чем тепловые насосы «воздух-вода», и поэтому они часто являются лучшим выбором для обеспечения теплом полов и систем горячего водоснабжения.

Тепловые насосы с воздушным источником относительно просты и недороги в установке и поэтому исторически являются наиболее широко используемым типом тепловых насосов. Однако они имеют ограничения из-за использования наружного воздуха в качестве источника тепла. Более высокий перепад температур в периоды сильного холода приводит к снижению эффективности. В мягкую погоду КПД может составлять около 4,0, в то время как при температурах ниже около 0 ° C (32 ° F) тепловой насос с воздушным тепловым насосом все еще может достичь КПД 2,5. Среднее значение COP по сезонным колебаниям обычно составляет 2,5–2,8, а исключительные модели могут превышать это значение в мягком климате.

Тепловая мощность тепловых насосов, оптимизированных для низких температур (и, следовательно, их энергоэффективность) по-прежнему резко снижается по мере снижения температуры, но порог, при котором начинается снижение температуры, ниже, чем у обычных насосов, как показано в следующей таблице (температуры являются приблизительными и могут зависит от производителя и модели):

Тип воздушного теплового насосаПолная тепловая мощность при этой температуре или вышеТепловая мощность снижается до 60% от максимальной при
Общепринятый8,3 ° C (47 ° F)0 ° C (32 ° F)
Оптимизирован для низких температур5 ° C (41 ° F)-8,3 ° С (17 ° F)

Земляной тепловой насос [ править ]

Основная статья: Земляной тепловой насос
  • Тепловой насос с наземным источником (извлекает тепло из земли или аналогичных источников)
    • Тепловой насос земля-воздух (передает тепло внутреннему воздуху)
      • Тепловой насос почва – воздух (почва как источник тепла)
      • Тепловой насос рок – воздух (камень как источник тепла)
      • Тепловой насос вода-воздух (водоем как источник тепла может быть грунтовыми водами , озером , рекой и т. Д.)
    • Тепловой насос грунт – вода (передает тепло в отопительный контур и резервуар горячей воды для бытового потребления)
      • Тепловой насос грунт – вода (грунт как источник тепла)
      • Тепловой насос камень – вода (камень как источник тепла)
      • Тепловой насос вода – вода (водоем как источник тепла)

Земные тепловые насосы, также называемые геотермальными тепловыми насосами, обычно имеют более высокий КПД, чем воздушные тепловые насосы. Это связано с тем, что они получают тепло из грунта или грунтовых вод, которые имеют относительно постоянную температуру круглый год на глубине около 30 футов (9 м). [44] Это означает, что разница температур ниже, что приводит к более высокому КПД. Тепловые насосы с грунтовым источником в хорошем состоянии обычно имеют КПД 4,0 [45]в начале отопительного сезона с более низкими сезонными СОР около 3,0, поскольку тепло забирается из земли. Компромисс для этой улучшенной производительности заключается в том, что установка геотермального теплового насоса обходится дороже из-за необходимости бурения скважин для вертикального размещения труб теплообменника или рытья траншей для горизонтального размещения трубопровода, несущего жидкий теплообменник (вода с небольшим количеством антифриза).

По сравнению с ними тепловые насосы для грунтовых вод, как правило, более эффективны, чем тепловые насосы, использующие тепло из почвы. Земляные теплообменники с замкнутым контуром имеют тенденцию накапливать холод, если контур заземления слишком мал. Это может быть серьезной проблемой, если близлежащие грунтовые воды застаиваются или почва не обладает теплопроводностью, а вся система была спроектирована так, чтобы быть достаточно большой, чтобы выдержать «типичный наихудший» период холода, или просто не имеет размера для нагрузки. [46]Одним из способов устранения накопления холода в контуре грунтового теплообменника является использование грунтовых вод для охлаждения полов здания в жаркие дни, тем самым передавая тепло от жилища в контур заземления. Есть несколько других методов пополнения низкотемпературного контура заземления; один из способов - сделать большие солнечные коллекторы, например, проложив пластиковые трубы прямо под крышей, или поместив бухты черных полиэтиленовых труб под стеклом на крыше, или проложив трубопровод на асфальте стоянки. Еще одним решением является обеспечение правильного размера массивов наземных коллекторов за счет правильного измерения и интеграции тепловых свойств почвы и теплопроводности в конструкцию. [ необходима цитата ]

Вытяжной тепловой насос [ править ]

Основная статья: Вытяжной тепловой насос
  • Тепловой насос для вытяжного воздуха (извлекает тепло из вытяжного воздуха из здания, требует механической вентиляции )
    • Вытяжной тепловой насос воздух-воздух (передает тепло всасываемому воздуху)
    • Вытяжной воздушно-водяной тепловой насос (передает тепло в контур отопления и резервуар горячей воды для бытового потребления)

Тепловой насос источника воды [ править ]

  • Использует проточную воду в качестве источника или поглотителя тепла
  • Однопроходная и рециркуляционная
    • Однопроходный - источник воды представляет собой водоем или ручей, а использованная вода сбрасывается при другой температуре без дальнейшего использования.
    • Рециркуляция
      • При охлаждении теплоноситель замкнутого цикла к центральной градирне или чиллеру (обычно в здании или в промышленных условиях)
      • При отоплении замкнутый теплоноситель от центральных котлов, вырабатывающий тепло от сгорания или других источников.

  • Змеевики теплового насоса готовы к погружению

  • Катушки погружаются в пруд

Гибридный тепловой насос [ править ]

Гибридные (или сдвоенные) тепловые насосы: когда температура наружного воздуха выше 4-8 градусов Цельсия (40-50 градусов Фаренгейта, в зависимости от температуры грунтовых вод), они используют воздух; когда воздух холоднее, они используют наземный источник. Эти системы с двумя источниками также могут накапливать летнее тепло, пропуская воду из грунтовых источников через воздушный теплообменник или через теплообменник-теплообменник здания, даже когда сам тепловой насос не работает. Это имеет двойное преимущество: он обеспечивает низкие эксплуатационные расходы на охлаждение воздуха и (если грунтовые воды относительно неподвижны) повышает температуру грунтового источника, что повышает энергоэффективность системы теплового насоса примерно на 4% для на каждый градус повышения температуры наземного источника.

Тепловой насос воздух / вода-рассол / вода (гибридный тепловой насос) [ править ]

Тепловой насос воздух / вода-рассол / вода - это гибридный тепловой насос, разработанный в Ростоке, Германия, который использует только возобновляемые источники энергии. В отличие от других гибридных систем, в которых обычно сочетаются как традиционные, так и возобновляемые источники энергии, она объединяет воздух и геотермальное тепло в одном компактном устройстве. Тепловой насос воздух / вода-рассол / вода имеет два испарителя - испаритель наружного воздуха и испаритель рассола - оба подключены к циклу теплового насоса. Это позволяет использовать наиболее экономичный источник тепла для текущих внешних условий (например, температуры воздуха). Агрегат автоматически выбирает наиболее эффективный режим работы - воздушный или геотермальный тепло, или оба вместе. Процесс контролируется блоком управления, который обрабатывает большие объемы данных, поступающих от сложной системы отопления.

Блок управления состоит из двух контроллеров, один для теплового цикла воздуха и один для геотермальной циркуляции, в одном устройстве. Все компоненты обмениваются данными по общей шине, чтобы обеспечить их взаимодействие для повышения эффективности гибридной системы отопления. Немецкое бюро по патентам и товарным знакам в Мюнхене предоставило тепловому насосу воздух / вода-рассол / вода патент в 2008 году под названием «Тепловой насос и способ регулирования температуры на входе источника в тепловой насос». Этот гибридный тепловой насос можно комбинировать с солнечной тепловой системой или с хранилищем льда. Он торгуется и продается под названием ThermSelect . В Соединенном Королевстве компания ThermSelect получила награду «Продукт года для коммерческого отопления 2013 года» HVR Awards for Excellence, организованнаяОбзор отопления и вентиляции , отраслевой журнал.

Солнечный тепловой насос [ править ]

См. Также: Тепловой насос на солнечных батареях

Тепловой насос с солнечной батареей - это машина, которая представляет собой интеграцию теплового насоса и тепловых солнечных панелей в единую интегрированную систему. Обычно эти две технологии используются отдельно (или размещаются только параллельно) для производства горячей воды . [47] В этой системе солнечная тепловая панель выполняет функцию низкотемпературного источника тепла, а произведенное тепло используется для подпитки испарителя теплового насоса. [48] Целью этой системы является получение высокого КС , а затем производить энергию в более эффективном и менее дорогом способе.

Твердотельные тепловые насосы [ править ]

Магнитный [ править ]

Основная статья: Магнитное охлаждение

В 1881 году немецкий физик Эмиль Варбург обнаружил, что железный блок в сильном магнитном поле имеет немного повышенную температуру, чем вне магнитного поля. Гадолиний и его сплавы проявляют самый сильный эффект, известный в настоящее время, до 5 ° C (9 ° F). Теоретически это можно использовать для перекачки тепла в следующем цикле: переместить гадолиний в место, которое нужно нагреть, подвергнуть его воздействию магнитного поля (это генерирует тепло); переместите гадолиний в место для охлаждения, не подверженное воздействию магнитного поля (гадолиний остывает и поглощает тепло). Были сделаны некоторые заявления коммерческих предприятий о внедрении этой технологии, основанные на заявлении о сокращении потребления энергии по сравнению с нынешними бытовыми холодильниками [49], но все еще не реализовано .

Термоэлектрический [ править ]

Основные статьи: термоэлектрическое охлаждение и термоэлектрические материалы

Твердотельные тепловые насосы, использующие термоэлектрический эффект , со временем улучшились до такой степени, что стали полезными для определенных задач охлаждения. Термоэлектрические (Пельтье) тепловые насосы обычно только примерно на 10-15% эффективнее идеального холодильника ( цикл Карно ), по сравнению с 40-60%, достигаемыми традиционными системами цикла сжатия (системы обратного Ренкина с использованием сжатия / расширения); [50] однако эта область техники в настоящее время является предметом активных исследований в области материаловедения. Это популярно для термоэлектрических охладителей., где низкая эффективность не является большой проблемой, а легкость, дешевизна и долговечность являются ценными качествами. Он также имеет «длительный срок службы», поскольку в нем нет движущихся частей и не используются потенциально опасные хладагенты.

Термоакустический [ править ]

Основная статья: Термоакустический двигатель горячего воздуха

Почти твердотельные тепловые насосы, использующие термоакустику , обычно используются в криогенных лабораториях. [ необходима цитата ] [51]

Государственные стимулы [ править ]

Соединенные Штаты [ править ]

Кредиты на альтернативную энергию в Массачусетсе [ править ]

Стандарт портфеля альтернативных источников энергии (APS) был разработан в 2008 году, чтобы требовать, чтобы определенный процент электроэнергии в штате Массачусетс поступал из определенных альтернативных источников энергии. [52] В октябре 2017 года Министерство энергетики Массачусетса (DOER) разработало проект правил в соответствии с главой 251 Закона 2014 года и главой 188 Закона 2016 года, в которые добавлены возобновляемые источники тепла, топливные элементы и отходы для получения энергии. термический к APS. [52]

Кредиты на альтернативную энергию (AEC) выдаются в качестве стимула для владельцев правомочных объектов возобновляемой тепловой энергии из расчета один кредит на каждый эквивалент произведенной тепловой энергии в мегаватт-час (МВтч). Розничные поставщики электроэнергии могут приобретать эти кредиты для соответствия стандартам APS. APS расширяет текущие полномочия по возобновляемым источникам энергии на более широкий круг участников, поскольку государство продолжает расширять свой портфель альтернативных источников энергии.

См. Также [ править ]

  • Подогреватель картера
  • Мгновенное испарение
  • Геотермальный тепловой насос
  • Тепловые насосы с воздушным источником
  • Тепловой насос с солнечной батареей
  • Теплообменник
  • Приложение 48 IEA-ECBCS: Тепловой насос и реверсивное кондиционирование воздуха
  • Возобновляемое тепло
  • Термоэлектрические тепловые насосы, использующие эффект Пельтье
  • Единый механический код
  • Парокомпрессионное охлаждение
  • Вихревая трубка

Ссылки [ править ]

  1. ^ Bundschuh, Йохен; Чен, Гуаннань (07.03.2014). Устойчивые энергетические решения в сельском хозяйстве . CRC Press. п. 111. ISBN 9781315778716.
  2. ^ https://heatpumpingtechnologies.org/market-technology/heat-pump-work/ Статья о МЭА HPT TCP Как работает тепловой насос?
  3. ^ Воздушные тепловые насосы Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии, июнь 2011 г.
  4. ↑ Моран, Майкл Дж. (5 мая 2014 г.). Основы инженерной термодинамики . Шапиро, Ховард Н., Беттнер, Дэйси Д., Бейли, Маргарет Б. (Маргарет Бет) (8 / е изд.). Хобокен, штат Нью-Джерси. ISBN 978-1-118-41293-0. OCLC  879865441 .
  5. ^ Достижения в системах геотермальных тепловых насосов . Рис, Саймон Дж. Даксфорд, Великобритания. 13 мая 2016 г. ISBN 978-0-08-100322-0. OCLC  951030550 .CS1 maint: others (link)
  6. ^ https://heatpumpingtechnologies.org/market-technology/efficiency-heat-pumps/ IEA HPT TCP Эффективность и применение теплового насоса
  7. ^ О'Киф, Филип; О'Брайен, Джефф; Пирсолл, Никола (01.01.2010). Будущее использования энергии . Earthscan. п. 224. ISBN 9781844075041.
  8. ^ Бэнкс, Дэвид Л. (2008-05-06). Введение в термогеологию: нагревание и охлаждение подземных источников (PDF) . Вили-Блэквелл. ISBN  978-1-4051-7061-1.
  9. ^ Б Электроснабжение в Соединенном Королевстве: хронология - от истоков отрасли до 31 декабря 1985 . Совет по электричеству. Совет. 1987. ISBN. 978-0851881058. OCLC  17343802 .CS1 maint: others (link)
  10. ^ Бэнкс, Дэвид (август 2012). Введение в термогеологию: нагревание и охлаждение подземных источников . Джон Вили и сыновья. п. 123.
  11. ^ Динсер, Ибрагим; Розен, Марк А. (18 сентября 2007 г.). EXERGY: Энергия, окружающая среда и устойчивое развитие . Эльзевир. п. 98. ISBN 9780080531359.
  12. ^ https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/buildings_roadmap.pdf pg16
  13. ^ "Системы теплового насоса" . Министерство энергетики США.
  14. ^ «Возобновляемые источники тепла - внутренние RHI - выплачиваются в течение 7 лет» . Ассоциация наземных тепловых насосов .
  15. ^ а б Давид, Андрей; и другие. (2017). «Дорожная карта по отоплению Европы: крупные электрические тепловые насосы в системах централизованного теплоснабжения» . Энергии . 10 (4): 578. DOI : 10,3390 / en10040578 .
  16. ^ Лунд, Хенрик ; и другие. (2014). «Централизованное теплоснабжение 4-го поколения (4GDH): интеграция интеллектуальных тепловых сетей в будущие устойчивые энергетические системы». Энергия . 68 : 1–11. DOI : 10.1016 / j.energy.2014.02.089 .
  17. ^ Сайег, Массачусетс; и другие. (2018). «Размещение, подключение и режимы работы тепловых насосов в системах централизованного теплоснабжения Европы» . Энергия и здания . 166 : 122–144. DOI : 10.1016 / j.enbuild.2018.02.006 .
  18. ^ Симона Буффа; и другие. (2019), «Системы централизованного теплоснабжения и охлаждения 5-го поколения: обзор существующих примеров в Европе», Renewable and Sustainable Energy Reviews (на немецком языке), 104 , стр. 504–522, doi : 10.1016 / j.rser.2018.12. 059
  19. ^ https://heatpumpingtechnologies.org/annex35/ Приложение 35 IEA HPT TCP
  20. ^ https://heatpumpingtechnologies.org/publications/?search=Annex+35 Публикации Приложения 35 IEA HPT TCP
  21. ^ https://heatpumpingtechnologies.org/publications/application-of-industrial-heat-pumps-annex-35-two-page-summary/ IEA HPT TCP Annex 25 Summary
  22. ^ «Справочник Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой - 7-е издание» . Программа ООН по окружающей среде - Секретариат по озону. 2007. Архивировано из оригинала на 2016-05-30 . Проверено 18 декабря 2016 .
  23. ^ «Хладагенты - Экологические свойства» . Engineering ToolBox . Проверено 12 сентября 2016 .
  24. ^ Макс Appl (2006). «Аммиак». Аммиак, в Энциклопедии промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a02_143.pub2 . ISBN 978-3527306732.
  25. ^ R-410A # Воздействие на окружающую среду
  26. ^ Ecometrica.com. «Расчет парникового газа R-410A» . Проверено 13 июля 2015 .
  27. ^ Иттейлаг, Ричард Л. (2012-08-09). Зеленое электричество и глобальное потепление . АвторДом. п. 77. ISBN 9781477217405.
  28. ^ (PDF) . 14 марта 2012 г. https://web.archive.org/web/20120314211640/http://www.mecanica.pub.ro/frigo-eco/R404A_DME.pdf . Архивировано из оригинального (PDF) 14 марта 2012 года. Отсутствует или пусто |title=( справка )
  29. ^ «ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ И УСТАНОВКИ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА, Социальные факторы, Бизнес-план CEN / TC 113, стр. 2» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 12 февраля 2017 года . Проверено 23 января +2016 .
  30. ^ "Моника С. Хаммер, Трейси К. Суинберн и Ричард Л. Нейтцель" Шумовое загрязнение окружающей среды в Соединенных Штатах: разработка эффективных ответных мер общественного здравоохранения "Перспективы гигиены окружающей среды V122, I2,2014" . Архивировано из оригинального 2 -го июля 2016 года . Проверено 25 января +2016 .
  31. ^ «Hiil обновляя справедливость„Как определить допустимые уровни шума неприятности (Франция)“ . В архиве с оригинала на 12 февраля 2017 . Проверено 25 января 2016 .
  32. ^ «Code de la santé publique - Статья R1334-33 (на французском языке)» . Проверено 8 февраля +2016 .
  33. ^ «Выбор и установка геотермальных тепловых насосов» . Energy.gov . Проверено 30 сентября 2014 года .
  34. ^ Фишер, Дэвид; Мадани, Хатеф (2017). «О тепловых насосах в умных сетях: обзор» . Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии . 70 (2): 342–357. DOI : 10.1016 / j.rser.2016.11.182 .
  35. ^ BSRIA , «Европейское энергетическое законодательство, объяснение», www.bsria.co.uk, май 2010 г.
  36. ^ a b c d Канадская сеть возобновляемых источников энергии «Коммерческие энергетические системы Земли», рисунок 29 . . Проверено 8 декабря 2009 года.
  37. ^ Технический институт физики и химии Китайской академии наук «Современное состояние тепловых насосов с воздушным источником для холодных регионов», рисунок 5 . . Проверено 19 апреля 2008 года.
  38. ^ a b SINTEF Energy Research «Интегрированные системы тепловых насосов CO 2 для отопления помещений и горячего водоснабжения в энергосберегающих и пассивных домах», Дж. Стин, Таблица 3.1, Таблица 3.3. Архивировано 18 марта 2009 г. в Wayback Machine . . Проверено 19 апреля 2008 года.
  39. ^ «Требования к экодизайну для обогревателей» . Право Европейского Союза . Проверено 31 января 2021 .
  40. ^ Брошюра Warmtepompen для winingverwarming. Архивировано 18 марта 2009 г. в Wayback Machine, 10 сентября 2013 г.
  41. ^ «Приложение 43 к окончательному отчету: Сорбционные тепловые насосы, работающие на топливе» . HPT - Теплонасосные технологии . Проверено 4 сентября 2020 .
  42. ^ «Источники тепловых насосов, включая грунтовые воды, почву, внешний и внутренний воздух)» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 07.10.2009 . Проверено 2 июня 2010 .
  43. ^ «Домовладельцы, использующие системы теплового насоса» (PDF) . Министерство энергетики США . Сентябрь 1998 г. Архивировано из оригинального (PDF) 31 января 2008 г.
  44. ^ «Сезонные температурные циклы» . 30 мая 2013 г. Архивировано из оригинального 30 мая 2013 года .
  45. ↑ Эксплуатационные характеристики грунтовых тепловых насосов в Манитобе Роб Андрушук, Фил Меркель, июнь 2009 г.
  46. ^ "Arquivo.pt" . arquivo.pt . Архивировано из оригинала на 2016-05-16.
  47. ^ "Солнечные тепловые насосы" . Проверено 21 июня +2016 .
  48. ^ "Pompe di calore elio-assistite" (на итальянском языке). Архивировано из оригинального 7 -го января 2012 года . Проверено 21 июня +2016 .
  49. ^ "Новая крутая идея британских ученых: магнитный холодильник" The Guardian. 14 декабря 2006 г. Проверено 18 декабря 2019 г.
  50. ^ Перспективы альтернатив технологии сжатия пара для систем охлаждения помещений и пищевых холодильников Д. Р. Браун, Н. Фернандес, Дж. А. Диркс, Т. Б. Стаут. Тихоокеанская Северо-Западная национальная лаборатория . March 2010. Проверено 18 декабря 2019 года.
  51. ^ Г. Хилт, Мэтью (1 мая 2009 г.). «ТВЕРДОТЕЛЬНЫЙ ТЕПЛОВОЙ НАСОС НА ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЭЛЕКТРОКАЛОРИЧЕСКИХ КЕРАМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ» (PDF) . Семантический ученый . S2CID 136568328 . Проверено 18 июля 2020 .  
  52. ^ a b "DSIRE" . program.dsireusa.org . Проверено 31 июля 2019 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Тепловой насос (инженерное дело) в Британской энциклопедии
  • Практическая информация по настройке геотермальных тепловых насосов в домашних условиях
  • Программа сотрудничества МЭА по технологиям тепловых насосов