A biológiai folyamatokban évmilliók alatt felhalmozódott és fűtőanyagokban elraktározódott napenergia csak korlátozott mértékben áll rendelkezésre. A növekvő energiaszükséglet ezért ésszerű energiafelhasználásra kényszerít bennünket.
A hőszivattyú fűtésre való alkalmazása jelentős primenergia megtakarítást tesz lehetővé. Ezért a hőszivattyú az ésszerű energiafelhasználás fontos eszköze.
A hőszivattyúk forrásai
A hőszivattyú elv, mely jobb energiakihasználást tesz lehetővé a primer energiák közvetlen kihasználásához képest, egy hozzá kapcsolható hőforrást tételez fel. Ez a hőforrás a hőszivattyúk létesítése szempontjából különösen akkor jelentős, ha a szokásos eszközökkel már nem hasznosítható hőforrásról van szó.
Hőforrások lehetnek: a használt levegő, az elfolyó vizek és a napenergia energiahordozói.
A hőszivattyú elve
A hőszivattyú elve már több, mint 100 év óta ismert és a termodinamika fejlődésével újra és újra foglalkoztak vele. Az első tartósan, nagyüzemileg használt, épületfűtésre alkalmas hőszivattyú Európában, 1938-ban Zürichben valósult meg.
A hőszivattyú- körfolyamat azt a feladatot oldja meg, hogy azt a belső energiát, amely egy energiahordozó közegből kis hőmérsékleten kinyerhető, nagyobb hőmérsékleten egy másik energiahordozó közegnek átadja.
Mivel a termodinamika második feltétele szerint hőenergia önmagától csak nagyobb hőmérsékletszintről alacsonyabb hőmérsékletszintre juthat át, a hőszivattyúzáshoz hajtóenergia szükséges. A természetes hőáramlással ellentétes irányban végbemenő folyamatot általában olyan körfolyamat segítségével valósítják meg, ahol a munkaközeg egy alacsony forráspontú folyadék, melyet hűtőközegnek neveznek.
Azokat az energiahordozókat, amelyek a hőenergiát kis hőmérsékletszinten a hőszivattyú- körfolyamathoz szolgáltatják, hőforrásoknak nevezzük. A hőforrások a hőenergiát vezeték, konvekció és sugárzás révén adják le.
Azokat az energiahordozókat, amelyek a hőenergiát nagy hőmérsékletszinten a hőszivattyús körfolyamatból felveszik, hőfelvevőknek nevezzük. A hőfelvevők a hőenergiát vezetés, konvekció és sugárzás révén veszik át.
A körfolyamatban a hőforrásként szolgáló energiahordozó az elpárologatóhoz kapcsolódik. Az elpárologtatóban a folyékony hűtőközeg elgőzölög. Az ehhez szükséges párolgási hőt a hőforrásból vonja el azáltal, hogy a hűtőközeg elpárologtatása megfelelően kis hőmérsékleten megy végbe.
Az elpárolgott hűtőközeget a körfolyamatban a kompresszor szívja el és egy magasabb nyomásra sűríti. Az ehhez szükséges hajtóenergia egyben a hűtőközeg gőzhőmérsékletét is megnöveli. A nyomás növekedésével a kondenzációs hőmérséklet is megemelkedik, ami a hőfelvevőnek való hőenergia-átadás feltétele.
A hűtőközeg megnövelt nyomású gőze a kondenzátorba jut. A kondenzátor a hőfelvevőként szolgáló energiahordozóval van kapcsolatban, melynek hőmérséklete kisebb, mint a hűtőközegnek a nyomás által megnövelt kondenzációs hőmérséklete. A gőz kondenzációja révén hőenergia szabadul fel, amely a hőfelvevő közegnek adódik át.
A hűtőközeg az expanziós szelepen keresztül a kondenzátorból az elpárologtatóba kerül, és ezzel a körfolyamat bezárul. Az expanziós szelepben a hűtőközeg nyomása a magas kondenzátornyomásról az alacsony elpárologtató nyomásra csökken. Ennél a jelenségnél a hűtőközeg-folyadék egy kis része elgőzölög, az ehhez szükséges párolgási hőt a folyadékállapotú résztől vonja el, és ezáltal a hűtőközeg jelentősen lehűl. Az elpárologtatóba való belépéssel, a kiindulás nyomás és hőmérséklet elérésével a körfolyamat záródik.
IGÉNYELJEN KAMATMENTES HITELT MEGÚJULÓ ENERGIÁRA!
Ajánlott bejegyzések:
A bejegyzés trackback címe:
Kommentek:
A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.
