Энергетика глазами молодых (сборник) - стр. 9
– расширительный клапан, с помощью которого происходит переход хладагента из жидкого состояния в газообразное;
– испаритель, представляющий собой радиатор из тонких трубок, которые имеют высокую теплопроводность;
– конденсатор.
Хладагент, находящийся полностью или частично в газообразном состоянии, сжимается компрессором, что приводит к его переходу в жидкое состояние. При повышении давления он также нагревается. Далее теплоноситель попадает в конденсатор, где охлаждается и конденсируется на стенках теплообменника. Охлажденный жидкий хладагент подается в расширительный клапан, проходя через который, происходит переход его из жидкой фазы в газообразное состояние. В испарителе парообразный теплоноситель охлаждается, после чего отбирает тепловую энергию, и цикл повторяется снова.
В большинстве случаев характеристика имеющегося источника определяет его тепловые, энергетические, экономические характеристики. Основные требования к идеальному источнику тепла:
− отсутствие коррозии или загрязнений;
− отсутствие дополнительных существенных вложений и расходов по его обслуживанию;
− стабильная температура 0…40 °C, достаточная для эффективной работы ТН.
Рисунок 1 – Схема работы теплового насоса
В качестве источника тепловой энергии в системах с применением ТН используют наружный и удаляемый воздух, почву, геотермальные источники, грунтовые воды. Так же ТН могут получать тепловую энергию, утилизируя энергию сбросной низкопотенциальной теплоты промышленных предприятий, что имеет большую перспективу.
Тепловые насосы более безопасны и экономичны, чем котлы на газовом или твердом топливе, поэтому широко используются в системах централизованного и индивидуального отопления и горячего водоснабжения по всему миру.
Выделяют несколько различных видов систем отопления подстанций с использованием тепловых насосов [7]:
– с подачей нагретого масла в систему отопления;
– с нагревом воды в масло-водяном теплообменнике;
– с нагревом воды с помощью теплового насоса;
– с нагревом воздуха в масло-воздушном теплообменнике;
– с непосредственным отводом нагретого воздуха от охлаждающих радиаторов;
– с нагревом воздуха в водо-воздушном теплообменнике.
Применение одной из вышеперечисленных систем отопления должно производиться в зависимости от типа, мощности, установленных на ПС силовых трансформаторов, удаленности отапливаемых помещений, а также вида теплоносителя, который планируется использовать в отопительном контуре.
На данный момент времени все чаще на подстанциях применяется схема нагрева воды с использованием теплового насоса, что обусловлено рядом преимуществ этой системы: