مقاله پمپ های حرارتی سازگار با محیط زیست

این فایل با فرمت Word بوده و قابل ویرایش است و همچنین آماده پرینت می باشد

موضوع : مقاله پمپ های حرارتی سازگار با محیط زیست

پمپ هاي حرارتي سازگار با محيط زيست

پمپ حرارتي يك دستگاه تبريد است كه از حرارت دفع شده در كندانسور براي گرمايش ساختمان استفاده مي كند و اين عمل ازمنبع دماي پايين و انتقال حرارت به منبع دماي بالا انجام مي شود . طرح پمپ حرارتي دفع شده در كندانسور را براي گرمايش ساختمان امكان پذير كند و اين در حالي است كه همين سيستم از برودت توليد شده در اوپراتور براي خنك كردن ساختمان در تابستان استفاده مي كند . لازم است اضافه شود كه در بعضي از كاربردهاي خاص ، پمپ حرارتي ممكن است بتواند به طور همزمان سرمايش و گرمايش مورد نياز قسمتهاي مختلف يك ساختمان را تامين كند.

منابع انرژي در پمپ هاي حرارتي ، منابع حرارتي اي هستند كه پمپ حرارتي مي تواند انرژي حرارتي مورد نياز اوپراتور خود را از انها بگيرد. پمپ هاي حرارتي مي تواند از منابع حرارتي مختلف مانند هوا ، آبهاي جاري ، انرژي خورشيدي و حتي آب دور ريخته شده در هنگام استحمام و ساير شستشوها استفاده كند . لذا پمپ هاي حرارتي را مي توان علاوه بر حسب سيكل ترموديناميكي آنها ، بر حسب منابع حرارتي نيز تقسيم بندي كرد .

شكل 1 يك پمپ حرارتي را نشان مي دهد كه از هواي محيط به عنوان منبع انرژي استفاده مي كند . اجزا اصلي اين سيستم شامل كمپرسور ،‌كندانسور ،‌اوپراتور ، شير انبساط يا لوله هاي مويي و شر چهار راهه است

هنگام كار به عنوان پمپ حرارتي ،شير چهار راهه به گونه اي تنظيم مي شود كه كه بخار فوق اشباع كه از كمپرسور خارج مي شود كه بخار فوق اشباع كه از كمرسور خارج مي شود . ابتدا وارد مبدل حرارتي داخل ساختمان        مي شود و در طي فرايند تقطير ، حرارت انتقال يافته را به داخل ساختمان اراسال مي كند و سپس مايع مبرد به طرف لوله مويي جريان مي يابد. در اين حالت شير يك طرفه در خط بالايي ، مانع از جريان يافتن مبرد از طريق اين خط شده و مايع مبرد از طريق خط پاييني جريان مي يابد . سپس مبرد فشار پايين و سرد وارد مبدل حرارتي بيرون از ساختمان شده و در حين فرايند تبخير ، انرژي حرارتي مورد نياز خود را از هواي بيرون جذب كرده و سپس به طرف قسمت مكش كمپرسور هدايت مي شود . 

در فصل تابستان به منظور معكوس كردن جهت سيكل ، شير چهار راهه به گونه اي تنظيم مي شود كه ابتدا بخار داغ خروجي از كمرسور وارد مبدل حرارتي خارج از ساختمان مي شود و در حين فرايند تقطير ، انرژي حرارتي خود را به هواي محيط منتقل مي كند . در اين مرحله شير يك طرفه در خط پاييني مانع از جريان يافتن مبرد از طريق خط بالايي جريان مي يابد . سپس مبرد فشار پايين و سرد وارد مي يابد . سپس مبرد فشار پايين و سرد وارد مبدل حرارتي داخل ساختمان مي شود و حرارت را از محيط داخل جذب مي كند . وجود دو شير انبساط يا لوله مويي در پمپ حرارتي ضروري است زيرا با توجه به انكه اختلاف فشار بين دو مبدل حرارتي در فصل زمستان بيشتر از فصل تابستان است بنابراين لوله موي اي كه براي فصل زمستان طراحي شده است نمي تواند عملكرد مناسبي در فصل تابستانه داشته باشد

بازده برق توليد شده در كشور در نيروگاه ههاي متداول حرارتي حدود 32 در صد و در نيروگاه هاي حرارتي با سيكل تركيبي حدود 42 در صد است و مي توان بازده متوسط نيروگاه هها را 35 در صد انتخاب كرد با در نظر گرفتن نسبت 20 در صد براي اتنلاف توزيع برق ، مي توان فرض كرد كه برق مصرفي در ساختمانها با بازده 28 در صد توليد شده است . براي ساختمان مورد نظر انرژي موجود در سوخت مصرفي در نيروگاهها برابر با 536= 28% - 150 مگا ژول براي هر متر مربع ساختمان در سال است . چنانچه اين ساختمان با روشهاي متداول گرمايشي گرم شود و چنانچه بازده ديگ آب گرم را حدود 70 در صد انتحاب كنيم انرژي موجود در سوخت مصرفي برابر با 647 = 7% - 453 مگا ژول براي هر متر مربع ساختمان است . مقايسه اين ارقام نشان مي دهد كه با استفاده از پمپ هاي حرارتي معادل 0172 / = 647/ (536-647) يا 17 در صد در مصرف انرژي لازم براي گرمايش سرفه جويي مي شود . 

پمپ های حرارتی سازگار با محیط زیست

فهرست مطالب

مقدمه

استفاده از پمپ های حرارتی برای سرمایش و گرمایش ساختمانها

بررسی مختصر کارایی پمپ های حرارتی از نوع تراکمی

انتخاب ساختمان های نمونه

اثرات تمهیدات مختلف برای کاهش انرژی حرارتی مورد نیاز ساختمانها

انتخاب پمپ حرارتی

نوع ساختمان

بررسی اقتصادی استفاده از پمپ های حرارتی

تخمین انرژی مصرفی برای گرمایش با استفاده از روشهای متداول و پمپ حرارتی

سایر مزایای استفاده از پمپ های حرارتی

نتیجه گیری

گرمایش با بخار

سیستم گرمایی و گرمایش با بخار آب داغ

معایب سیستم گرمایش با بخار مرطوب

معایب این سیستم

مزیای سیستم گرمایش بخار با خط برگشت خلاء

مزایای این سیستم

معایب این سیستم

گرمایش با آب داغ

مزایای گرمایش با آب داغ

مزایای این سیستم

معایب سیستم

مزایای سیستم اجباری

گرمایش با پانل رادیاتور قرنیزی

پمپ آب گردان

آرایش لوله کشی