Ηλεκτροτεχνικές Εφαρμογές

Transcript

1 ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Ηλεκτροτεχνικές Εφαρμογές Ενότητα 5: Συσκευές Τεχνολογίας Κύκλου Συμπίεσης Γεώργιος Χ. Ιωαννίδης Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών ΤΕ

2 Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2

3 Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3

4 Σκοποί Ενότητας Ο στόχος της 5 ης Ενότητας είναι να έρθει ο φοιτητής σε επαφή με συσκευές τεχνολογίας κύκλου συμπίεσης. Συγκεκριμένα ενημερώνεται σχετικά με τη βασική ψυκτική διάταξη, τον ψυκτικό κύκλο, τα ψυκτικά μέσα. Επίσης, σε αυτή την ενότητα μαθαίνει για τον τρόπο λειτουργίας των αντλιών θερμότητας και τα βασικά μέρη από τα οποία αποτελούνται. Τέλος, έρχεται σε επαφή με εφαρμογές των αντλιών θερμότητας σε εφαρμογές θέρμανσης χώρων και Ζεστού Νερού Χρήσης (ΖΝΧ). 4

5 Περιεχόμενα Ενότητας Εισαγωγή στην Ψύξη Ψυκτικά Μέσα και Ιδιότητες Κλασικά Ψυκτικά Μέσα Αμμωνία (NH3) Κλασικά Ψυκτικά Μέσα Διοξείδιο του Άνθρακα (CO2) Κλασικά Ψυκτικά Μέσα Διοξείδιο του Θείου (SO2) R - Ψυκτικά Μέσα Γενικές Ιδιότητες των R- Ψυκτικών Μέσων Κύριες Ιδιότητες - Χρήσεις των Συνηθέστερων Ψυκτικών Μέσων Αντλίες Θερμότητας Εξαρτήματα Αντλίας Θερμότητας Διάκριση Αντλιών Θερμότητας Πηγές Θερμότητας Ηλεκτρική Θέρμανση Νερού 5

6 Εισαγωγή στην Ψύξη (1) Παραγωγή ψύξεως: Θερμικές συναλλαγές που συνοδεύουν την αλλαγή φάσεως σώματος (από τη υγρή στην αέρια). Ατμοποίηση Εξάτμιση q Στοιχειώδη Ψυκτική Διάταξη Ασυνεχούς Λειτουργίας 6

7 Εισαγωγή στην Ψύξη (2) Κλειστό Δοχείο με Πτητικό Υγρό: Επικοινωνία δοχείου με περιβάλλον (ατμοσφαιρική πίεση). Εκδίωξη του αέρα από τους ατμούς του υγρού (εξάτμιση). Συνύπαρξη μόνο ατμού και υγρού στο δοχείο (ατμοποίηση). Συνεχής παραγωγή ατμού (λόγω ψύξεως του περιβάλλοντος). Ατμοσφαιρική πίεση ατμοποίησης 760 Torr = 1.013bar. 7

8 Εισαγωγή στην Ψύξη (3) Στη περίπτωση που το υγρό είναι υγροποιημένο προπάνιο: Θερμοκρασία δοχείου = θερμοκρασία ατμοποιήσεως προπανίου (στα bar) = oc. Η θερμοκρασία παραγωγής ψυκτικής ισχύς εξαρτάται από: Το εργαζόμενο σώμα Την πίεση που λαμβάνει χώρα η ατμοποίηση. Θερμότητα ατμοποίησης προπανίου (στα bar) = kj/kg. 8

9 Εισαγωγή στην Ψύξη (4) Βασική Ψυκτική Διάταξη: ΣΥΜΠΙΕΣΤΗΣ ΨΥΚΤΙΚΟ ΔΟΧΕΙΟ (ΑΤΜΟΠΟΙΗΤΗΣ) ΣΥΜΠΥΚΝΩΤΗΣ ΨΥΧΟΜΕΝΟΣ ΧΩΡΟΣ ΕΚΤΟΝΩΤΙΚΗ ΒΑΛΒΙΔΑ Οι ατμοί του ψυκτικού υγρού συλλέγονται, συμπυκνώνονται σε υγρή φάση και επανέρχονται στο δοχείο εξάτμισης. Για την ψύξη και συμπύκνωση πρέπει η Τ συμπύκνωσης > Τ περιβάλλοντος. Οι ατμοί συμπιέζονται ώστε να ανέβει η θερμοκρασία τους. 9

10 Εισαγωγή στην Ψύξη (5) Η υψηλή πίεση του υγρού ψυκτικού πρέπει να επανέλθει στην αρχική της χαμηλή τιμή για να μπορεί πάλι να ατμοποιηθεί. Η βαλβίδα εκτόνωσης (στραγγαλισμού) μειώνει την πίεση. Το υγρό ψυκτικό σώμα χαμηλής πίεσης ατμοποιείται στο χώρο του ατμοποιητή. Ο κύκλος επαναλαμβάνεται συνεχώς. ΘΕΡΜΕΝΟΜΕΝΟΣ ΧΩΡΟΣ Q Σ W 2 3 ΣΥΜΠΥΚΝΩΤΗΣ ΕΚΤΟΝΩΤΙΚΗ ΒΑΛΒΙΔΑ 4 1 ΑΤΜΟΠΟΙΗΤΗΣ 5 Q Ψ ΨΥΧΟΜΕΝΟΣ ΧΩΡΟΣ ΥΨΗΛΗ ΠΙΕΣΗ ΧΑΜΗΛΗ ΠΙΕΣΗ Βασική Ψυκτική Διάταξη. 10

11 Εισαγωγή στην Ψύξη (6) Η Βασική Ψυκτική Διάταξη Περιλαμβάνει: Μηχανικό συμπιεστή (εμβολοφόρο περιστροφικό). Στοιχείο συμπύκνωσης (αερόψυκτο ή υδρόψυκτο). Διάταξη εκτόνωσης ή στραγγαλισμού. Στοιχείο ατμοποίησης. Διατάξεις αυτόματης λειτουργίας και ασφάλειας. 11

12 Εισαγωγή στην Ψύξη (7) Βασικός Ψυκτικός Κύκλος: Μεταβολή 1 2: Συμπίεση Μέσου. Όπου m ( ) W = h h m 2 1 η παροχή μάζας του ψυκτικού υγρού 12

13 Εισαγωγή στην Ψύξη (8) Βασικός Ψυκτικός Κύκλος: Μεταβολή 2 3 4: Ψύξη μέσου μέχρι πλήρη υγροποίηση του (dp Σ = 0). Αποβαλλόμενη Θερμότητα: ( ) Q h h m Σ = 2 4 Μεταβολή 4 5: Ισενθαλπικός Στραγγαλισμός (dh=0). Μεταβολή 5 1: Πλήρη Ατμοποίηση, Μέσου (dp ψ = Σταθερό). Ψυκτική Ισχύς: Q h h m Ψ = ( ) 5 1 Ψυκτική Ικανότητα: q= h1-h5= h1-h4. 13

14 Εισαγωγή στην Ψύξη (9) Ενεργειακός Ισολογισμός: Συντελεστής Συμπεριφοράς: Q = Q + W Σ Θεωρητική ψυκτική ισχύς CP= = Θεωρητικό έργο συμπιεστή Ψ Q m( h ) 1-h Ψ 4 h1-h 4 = = = W m( h ) h 2-h1 2-h1 ( ) ( ) Ο Συντελεστής: CP < ή > 1. 14

15 Εισαγωγή στην Ψύξη (10) Κύκλος Ψυκτικής Διάταξης Υπόψυξης και Υπερθέρμανσης: Αύξηση Ψυκτικής Ισχύος λόγω Υπόψυξης: Q = m h h > Ψ m h h ( ) ( ) ' Η Υπερθέρμανση Ψυκτικού μέσου δεν συνεισφέρει στην ψυκτική ισχύ. 15

16 Ψυκτικά Μέσα και Ιδιότητες (1) Ψυκτικά Μέσα: Φορείς μέσω των οποίων επιτυγχάνεται ανταλλαγή ποσών θερμότητας. Ιδιότητες Ψυκτικών Μέσων: Χημικές Ιδιότητες: Χημική Ευστάθεια. Χημική Αδράνεια. Μη Αναφλέξιμα. Θερμικές Ιδιότητες: Θ ατμοπ. < Θ περιβάλ. 1Atm). P συμπυκν. Όχι Υπέρμετρα Υψηλή. P τμοπ. Όχι Υπέρμετρα Χαμηλή. Θ κρίσιμη Αρκετά Υψηλή. Θ πήξεως Αρκετά Χαμηλή. 16

17 Ψυκτικά Μέσα και Ιδιότητες (2) Φυσιολογικές Ιδιότητες: Μη τοξικά. Μη προσβολή αναπνευστικού συστήματος. Εύκολη αντίληψη τους δια οσφρήσεως. Οικονομικές Απαιτήσεις: Κόστος αγοράς. Εύκολη εύρεση. 17

18 Κλασικά Ψυκτικά Μέσα Αμμωνία (NH3) - (1) Περιοχή χρήσεως από 60 oc +10 oc. Σημείο ζέσεως 33.4 oc. Μοριακό βάρος Χαμηλό κόστος αγοράς Υψηλή ογκομετρική ψυκτική απόδοση. Απεριόριστη διαλυτότητα στο νερό. Ελάχιστα διαλυτή στα λιπαντικά έλαια. 18

19 Κλασικά Ψυκτικά Μέσα Αμμωνία (NH3) - (2) Δεν προσβάλει το χάλυβα και το χυτοσίδηρο. Ισχυρά τοξική. Αντιληπτή σε περιεκτικότητα 0,0005 Vol.% NH3 στον αέρα. Υπό περιεκτικότητα 0,005 Vol.% NH3 στον αέρα είναι ενοχλητική και προϋποθέτει εξοικείωση. Υπό περιεκτικότητα 0,03 Vol.% NH3, η παραμονή είναι αδύνατη. Περιεκτικότητες από 0,2 έως 0,3 Vol.% NH3, επιφέρουν μετά από 0.5 έως 1 ώρα το θάνατο. Περιεκτικότητες από 0,5 έως 0,6 Vol.% NH3, επιφέρουν μετά από 0.5 της ώρας τύφλωση και θάνατο. 19

20 Κλασικά Ψυκτικά Μέσα Διοξείδιο του Άνθρακα (CO2) Σχεδόν δεν χρησιμοποιείται. Η χρήση του οδηγεί σε υψηλές πιέσεις. Σημείο ζέσεως 78 oc 1 Atm). Μοριακό βάρος 44. Πίεση στους 0 οc : 35 Atm Πίεση στους 50 οc : >>60 Atm 20

21 Κλασικά Ψυκτικά Μέσα Διοξείδιο του Θείου (SO2) Δεν χρησιμοποιείται λόγω ισχυρής τοξικότητας. Σημείο ζέσεως : 10 oc (@ 1 Atm). Μοριακό βάρος : 64 Πίεση στους 0 οc : 2 Atm Πίεση στους 50 οc : 9Atm 21

22 R - Ψυκτικά Μέσα Χλωριούχα και φθοριούχα παράγωγα μεθανίου και αιθανίου. Εμπορική Ονομασία: FREON, GENETRON, ISOTRON κτλ. Γενικός Χημικός Τύπος: CmHnFpClq Όπου n+p+q= 2m+2 Χαρακτηρισμός τους από παράσταση της μορφής R xyz. x= m-1 m= x+1 y= n+1 n= y-1 z= p p= z 22

23 Γενικές Ιδιότητες των R-Ψυκτικών Μέσων Ισχυρή μείωση της τοξικότητας. Μη αναφλέξιμα. Άοσμα. Δεν προκαλούν χημικές αλλοιώσεις. Χημικά ευσταθή. Δεν προσβάλλουν τα περισσότερα μέταλλα. Διαλύουν μικρές ποσότητες νερού. 23

24 Κύριες Ιδιότητες - Χρήσεις των Συνηθέστερων Ψυκτικών Μέσων (1) R11 (Τριχλωροφθορομεθάνιο, CCl3F): Σημείο ζέσεως: οc (@ 1 Atm). Μοριακό βάρος: Θερμοκρασιακή περιοχή χρήσης:-30 οc έως 20 οc. Χρησιμοποιείται σε μονοβάθμιους και πολυβάθμιους φυγοκεντρικούς συμπιεστές μεγάλης ισχύος (5 έως kcal/h). 24

25 Κύριες Ιδιότητες - Χρήσεις των Συνηθέστερων Ψυκτικών Μέσων (2) R12 (Διχλωροδιφθορομεθάνιο, CCl2F2). Σημείο ζέσεως: οc (@ 1 Atm). Μοριακό βάρος: Θερμοκρασιακή περιοχή χρήσης:-40 οc έως +10 οc. Χρησιμοποιείται σε ψυκτικές εγκαταστάσεις μικρού και μεσαίου μεγέθους. 25

26 Κύριες Ιδιότητες - Χρήσεις των Συνηθέστερων Ψυκτικών Μέσων (3) R13 (Χλωροτριφθορομεθάνιο, CClF3). Σημείο ζέσεως: οc. Μοριακό βάρος: Θερμοκρασιακή περιοχή χρήσης:-100 οc έως -70 οc. Χρησιμοποιείται σε ψυκτικές εγκαταστάσεις παραγωγής πολύ χαμηλών θερμοκρασιών. 26

27 Κύριες Ιδιότητες - Χρήσεις των Συνηθέστερων Ψυκτικών Μέσων (4) R22 (Χλωροδιφθορομεθάνιο CHClF2). Σημείο ζέσεως: C (@ 1 Atm). Μοριακό βάρος: Θερμοκρασιακή περιοχή χρήσης. Χρησιμοποιείται σε κλιματιστικές μονάδες 27

28 Κύριες Ιδιότητες - Χρήσεις των Συνηθέστερων Ψυκτικών Μέσων (5) R410A (Αζεοτροπικό Ψυκτικό Μέσο, μίγμα HFC-32 (CH2F2) κατά 50% και HFC-125 (CHF2CF3) κατά 50%). Σημείο ζέσεως: -52,7 C (@ 1 Atm). Μοριακό βάρος: 72,6. Ως αντικαταστάτης του R22 χρησιμοποιείται: Σε οικιακές και ελαφρώς εμπορικές κλιματιστικές μονάδες Σε μεσαίας και χαμηλής θερμοκρασίας συστήματα εμπορικής ψύξης όπως ψυγεία επίδειξης super markets και σε συστήματα ψύξης αυτοκινήτων. 28

29 Κύριες Ιδιότητες - Χρήσεις των Συνηθέστερων Ψυκτικών Μέσων (6) R407C (Αζεοτροπικό ψυκτικό μέσο, μίγμα HFC-32 (CH2F2) κατά 23%, HFC-125 (CHF2CF3) κατά 25% και HFC-134a (CH2FCF3) κατά 52% ). Σημείο ζέσεως: C (@ 1 Atm). Μοριακό βάρος: 86,2. Ως αντικαταστάτης του R22 χρησιμοποιείται: Σε οικιακές και ελαφρώς εμπορικές κλιματιστικές μονάδες Σε μεσαίας και χαμηλής θερμοκρασίας συστήματα εμπορικής ψύξης όπως ψυγεία επίδειξης super markets και σε συστήματα ψύξης αυτοκινήτων. 29

30 Αντλίες Θερμότητας (1) Αρχή Λειτουργίας Αντλίας Θερμότητας 30

31 Αντλίες Θερμότητας (2) Ενεργειακός ισολογισμός: QH = QL + W (1) Συντελεστής απόδοσης CP HP (Coefficient of Performance): CP HP QH QL + W QL = = = + 1 (2) W W W Από τις ψυκτικές διατάξεις ο CP REF Ισχύει: CP REF Q W Αρχή Λειτουργίας Αντλίας Θερμότητας: L = (3) Από τις (2) και (3) προκύπτει: CP CP 1 HP = + (4) REF 31

32 Αντλίες Θερμότητας (3) Συντελεστής Απόδοσης CP HP για την ιδανική περίπτωση της μηχανής Carnot: CP HP QH QH TH = = = W Q Q T T H L H L Όσο πιο κοντά είναι οι T H και T L τόσο περισσότερο βελτιώνεται ο συντελεστής CP HP (και το αντίστροφο). Όταν οι T H και T L διαφέρουν σημαντικά: Μειώνεται η ικανότητα για μεταφορά θερμότητας από την αντλία και Αυξάνονται και οι απώλειες θερμότητες ενός χώρου. 32

33 Αντλίες Θερμότητας (4) Πραγματικός συντελεστής απόδοσης ολικού βαθμού απόδοσης της αντλίας n από τις απώλειες του συστήματος (Απώλειες σωληνώσεων, ηλεκτροκινητήρα, συμπιεστή, ηλεκτροβάνων, ανεμιστήρων κ.α.): CP HP = T H TH T L n 33

34 Αντλίες Θερμότητας (5) Συντελεστής Συμπεριφοράς Εποχικής Θέρμανσης (HSPF): HSFP= εποχιακή θερμότητα εξόδου συνολική ενέργεια κατανάλωσης BTUs Watts-hours Ικανοποιητικές τιμές HSPF: 5, 6 ή 7 Λόγος απόδοσης εποχιακής ενεργειας για την ψύξη (SEER): SEER= εποχιακή ψυκτική ενέργεια εξόδου συνολική ενέργεια κατανάλωσης BTUs Watts-hours Ικανοποιητικές τιμές SEER: 8, 9 ή 10 34

35 Εξαρτήματα Αντλίας Θερμότητας (1) Εξατμιστής Συμπιεστής Κινητήρας Συμπυκνωτής Εκτονωτική Βαλβίδα 35

36 Εξαρτήματα Αντλίας Θερμότητας (2) Εξατμιστής Διάκριση με βάση τον τρόπος εκτόνωσης: Ξηρής εκτόνωσης Υγρής εκτόνωσης Διάκριση με βάση το μέσο απορρόφησης: Εξατμιστές με κυκλοφορία αέρα. Εξατμιστές με κυκλοφορία υγρού. Διάκριση με βάση την εξωτερική μορφή: Γυμνούς Με πτερύγια Τύπου πλάκας 36

37 Συμπιεστής Διακρίνεται σε: Εμβολοφόρο Εξαρτήματα Αντλίας Περιστροφικού τυμπάνου Φυγοκεντρικό Επίσης σε: Θερμότητας (3) Κλειστού τύπου (Μικρά συστήματα) Ημίκλειστου τύπου (Μεσαία συστήματα ισχύος < 150 ΚW) Ανοικτού τύπου (Μεγάλα συστήματα ισχύος > 150 KW) Κινητήρας Ασύγχρονος μονοφασικός ή τριφασικός. 37

38 Εξαρτήματα Αντλίας Θερμότητας (4) Συμπυκνωτής Διακρίνεται σε: Αερόψυκτος Μέσο Ψύξης: Αέρας Αναλόγως του τρόπου κυκλοφορίας του αέρα διακρίνεται σε: Συμπυκνωτή φυσικής κυκλοφορίας του αέρα. Συμπυκνωτή κυκλοφορίας του αέρα με επέμβαση. 38

39 Εξαρτήματα Αντλίας Θερμότητας (5) Υδρόψυκτος Διακρίνεται σε: Συμπυκνωτή συστοιχίας σωληνώσεων κλειστών εντός περιβλήματος. Συμπυκνωτή διπλών ομοαξονικών σωλήνων. Συμπυκνωτή σπειροειδούς σωλήνα. Μέσο ψύξης: Νερό 39

40 Εξαρτήματα Αντλίας Θερμότητας (6) Εξατμιστικός Συμπύκνωση με εξάτμιση μικρών ποσοτήτων νερού με την βοήθεια ρεύματος αέρα. Πλεονέκτημα: χρήση μικρής ποσότητας νερού (συγκριτικά με τους υδρόψυκτους). Μειονέκτημα: δαπανηρή συντήρηση. 40

41 Εξαρτήματα Αντλίας Θερμότητας (7) Εκτονωτική Βαλβίδα Διακρίνεται σε: Χειροκίνητη Βαλβίδα με πλωτήρα Αυτόματη Θερμοστατική 41

42 Διάκριση Αντλιών Θερμότητας (1) Χωρίζονται σε κατηγορίες ανάλογα με: Το Είδος Κινητήρα: Ασύγχρονος 1Φ ή 3Φ. Κινητήρας εσωτερικής καύσης. Κινητήρας εξωτερικής καύσης. Την Θέση των Εξαρτημάτων Μηχανισμών: Ενιαίες ή αυτόνομες Διαιρούμενες 42

43 Διάκριση Αντλιών Θερμότητας (2) Τη Θέση Τοποθέτησης: Αντλία θερμότητας παραθύρου Αντλία θερμότητας τοίχου Αντλία θερμότητας δαπέδου Αντλία θερμότητας οροφής Τον Τρόπο Αναστροφής του Κύκλου: Σταθερού ψυκτικού μέσου Μεταβλητού ψυκτικού μέσου 43

44 Διάκριση Αντλιών Θερμότητας (3) Την Πηγή Άντλησης της Θερμότητας και του Μέσου Απόδοσης του: Αέρα-Αέρα Αέρα-Νερού Νερού-Αέρα Νερού-Νερού Εδάφους-Αέρα Εδάφους-Νερού 44

45 Πηγές Θερμότητας (1) Ο Αέρας: Βρίσκεται σε αφθονία στη φύση (συνηθέστερη πηγή θερμότητας). Μικρού μεγέθους αντλίες θερμότητες. Χαμηλό κόστος εγκατάστασης. Μειονέκτημα: η θερμοκρασία του μεταβάλλεται συνεχώς εντός μεγάλου διαστήματος. 45

46 Πηγές Θερμότητας (2) Το Νερό: Επίγειο: Λίμνες, θάλασσες, ποτάμια. Υπόγειο οπότε αντλείται. Έξοδα άντλησης και συντήρησης φρεατίων και των αποχετεύσεων. Μικρή μεταβολή της θερμοκρασίας. Δεν απαιτείται σύστημα απόψυξης. Περιορισμοί χρήσης θαλασσινού νερού: διατήρηση ανοικτών εισόδων νερού λόγω άμμου και θαλάσσιων οργανισμών. Χρήση μη διαβρωτικών υλικών που οδηγεί σε αύξηση συνολικού κόστους εγκατάστασης. 46

47 Πηγές Θερμότητας (3) Το Έδαφος: Πλεονέκτημα: Σταθερή θερμοκρασία. Μειονέκτημα: Μεγάλη έκταση για την απορρόφηση και απόρριψη θερμότητας. Στο δίκτυο των σωληνώσεων κυκλοφορεί αλατούχο διάλυμα που διέρχεται από τον εξατμιστή. Κατακόρυφη ή οριζόντια τοποθέτηση των υπόγειων σωλήνων. Αυξημένες δυσκολίες στην εγκατάσταση και στην συντήρηση της εγκατάστασης. 47

48 Αντλία Θερμότητας Αέρα-Αέρα με Ηλεκτροκινητήρα Εσωτερική μονάδα Αέριο φρέον Χοντρός σωλήνας Εξωτερική μονάδα Φιάλη συλλογής Συμπιεστής Βάνα λειτουργίας χοντρού σωλήνα 4οδη βαλβίδα Συμπυκνωτής θέρμανσης Εξαερωτής ψύξη Εναλλακτής θερμότητας Λεπτός σωλήνας Βάνα λειτουργίας λεπτού σωλήνα Τριχοειδής Εναλλακτής θερμότητας Τριχοειδής Συμπυκνωτής ψύξη Εξαερωτής θέρμανσης Υγρό φρέον Κύκλος θέρμανσης Κύκλος ψύξης Αντλία θερμότητας αέρα-αέρα με ηλεκτροκινητήρα, τύπου split, επιτοίχιας τοποθέτησης, μεταβλητού κυκλώματος ψυκτικού μέσου. 48

49 Ηλεκτρική Θέρμανση Νερού Βασικοί Τρόποι: Ηλεκτρικός Θερμοσίφωνας: Υψηλής Πίεσης Χαμηλής Πίεσης Αντλίες Θερμότητας Επαγωγική Θέρμανση 49

50 Εφαρμογή Αντλίας Θερμότητας στην Θέρμανση Νερού (1) Συνδυάζεται με ταυτόχρονη θέρμανση νερού. Μείωση των εξόδων θέρμανσης νερού κατά 60-70%. Εξέταση απόδοσης αντλίας θερμότητας με το πραγματικό συντελεστή απόδοσης: CP HP = Q W H motor Q H : Θερμική ισχύς που παρέχεται (από τον συμπυκνωτή στο μέσο μεταφοράς) στο υπό θέρμανση νερό W motor Ισχύς που απορροφά ο ηλεκτροκινητήρας που κινεί το συμπιεστή 50

51 Εφαρμογή Αντλίας Θερμότητας στην Θέρμανση Νερού (2) Αποθήκευση νερού σε κατάλληλα θερμικά μονωμένο δοχείο. Απώλειες θερμότητας προς το περιβάλλον συντελεστής απόδοσης n Θ. Οι συντελεστές απόδοσης CP HP και n Θ εξαρτώνται άμεσα από: Θ= Θ νερού - Θ εξ.αέρα 51

52 Βιβλιογραφία (1) 1. A. B. Μαχιάς, «Ηλεκτρομηχανολογικές Εγκαταστάσεις», Α. Β. Μαχιάς, «Μελέτη και Σχεδίαση Ηλεκτρικών Εγκαταστάσεων», Εκδόσεις Συμεών, Φ. Ι. Δημόπουλος, «Φωτοτεχνία, Ηλεκτρικές Συσκευές». 4. Φ.Ι. Δημόπουλος, «Κανονισμοί Ε.Η.Ε &Τυπολογία του Ηλεκτρολόγου». 5. Σ. Τουλόγλου, «Ηλεκτρικές Οικιακές Συσκευές», Εκδόσεις Ίων, Σ. Τουλόγλου, Ε. Στέριου, "Ηλεκτρικές Εγκαταστάσεις, Εκδόσεις ΙΩΝ, Π.Δ. Μπούρκας, «Εφαρμογές κτιριακών-βιομηχανικών μελετών και εγκαταστάσεων», Εκδόσεις Συμεών. 8. Σ.Ν. Χαλικιά, «Θέρμανση-Ψύξη-Αερισμός», ΟΕΔΒ,

53 Βιβλιογραφία (2) 9. Δ. Κουρεμένου, Σ. Χατζηδάκη, «Σημειώσεις ψύξεως», Έκδοση Ε.Μ.Π. 10. Β. Σελλούντου, Χ. Σελλούντου, «Κλιματισμός και βιομηχανική ψύξη». 11. Σ. Αναστασιάδη, «Τεχνολογία της ψύξης και εργαστήρια». 12. Ν. Ξυγκάκης, «Σημειώσεις Ηλεκτροτεχνικών εφαρμογών Ι». 13. St.J. Chapman, «Ηλεκτρικές Μηχανές AC-DC», Εκδόσεις Τζιόλα,

54 Τέλος Ενότητας