| | Новая тема | Ответить | | | Поиск в теме | Версия для печати | |
| Описание: Холодильная машина для теплового насоса |
| Гость Прекратил участие в работе форума |
  |
|
| Предлагаются по поставленным техническим условиям результаты расчётов для самостоятельного изготовления парокомпрессионной холодильной машины теплонасосной установки (ТНУ) на фреонах 22, 134а, 142в из имеющегося оборудования: 1. Расчёт холодильного цикла. 2. Изготовление нестандартных кожухотрубных испарителей и конденсаторов. 3. Изготовление аппаратов с оребрённой поверхностью. Персональное рассмотрение каждого вопроса. |
|
Константин    Основоположник Откуда: деревня в рег.№33 Покинул форум |
   |
 |
| Интересно-интересно... Мы вот тут много обсуждали тепловые насосы. И вобщем то пришли к выводу, что лучшим для средней полосы России будет тепловой насос работающий на замораживание воды - http://newforum.delaysam.ru/topi...=11&topic=34 Потому что "вода-вода" - это проблемы с дренажом и нужно большое озеро или река-ручей, куда сливать переохлажденную воду и насос будет работать постоянно. ТН "воздух-вода" при минус20 - как то не очень много тепла может выдать. А вот тепло, которое получится при замораживании воды - его достаточно много. Что вы можете предложить в этом плане? Кратенько ТЗ "необходимо замораживать примерно 200-500 литров воды в сутки" и утилизировать полученное тепло. |
|
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
||
|
Константин пишет:
Я в основном нахожусь на форуме холодильщиков и на Холодконсультанте. До вашего вопроса добрался только сегодня. Идея сама по себе любопытная. Предлагаю свои соображения по этому поводу. 1. Для того, чтобы заморозить 1 кг воды требуется 335 кДж холода. 2. С какой интенсивностью будет происходить процесс заморозки, т.е. за какое время можно заморозить этот 1 кг воды- это зависит от производительности морозильного аппарата. 1 кВт= кДж/сек. Предположим, 1 кг воды замораживается в аппарате за 10 минут. Тогда холодопроизводительность морозильного аппарата Qо= 335/(60х10)= 0,558 кВт. 3. Холодильный коэффициент холодильного цикла m=Qо/N где N - затраченная эл.мощность в холд.цикле. Ориентировочно значение m=2,5. Тогда эл.мощность морозильного аппарата для замораживания 1 кг воды: 0,558/2,5=0,223 кВт. 4. Из теории холодильного цикла переносимое через конденсатор тепло в атмосферный воздух, воду градирни, а в нашем случае в теплоноситель теплового насоса составит: Qкд = Qо+N = 0,558+0,223=0,781 кВт. Результат: при заморозке 1кг воды за 10 мин можно получить 0,781 кВт тепла. 5. Коэффициент трансформации теплового насоса а= Qкд/N = 0,781/0,223=3,5. Очень даже неплохо. Затратили 1 кВт эл.мощности,а получили 3,5 кВт тепла! 5. А какую температуру этого тепла можно получить? Это зависит от применяемых фреонов и холодильных циклов. Чем выше температура сжатого в компрессоре газообразного фреона, тем выше будет и температура теплоносителя, нагревающегося за счёт конденсации газа. Но тем больше будет расход эл.энергии и меньше коэфф-т трансформации тепла! Вывод: Необходимо как можно более интенсивно и быстро замораживать воду! А в этом вся и загвоздка! Как сделать такой теплообменный аппарат? Ведь может получиться так, что из-за плохого теплообмена эл.энергия на работу хол.машины будет расходоваться, а вода замораживаться не будет! Т.е. надо непременно технически грамотно расчитывать этот аппарат. На мой взгляд можно использовать имеющиеся льдогенераторы чешуйчатого льда, где в рубашке крутящегося барабана кипит фреон, а поливаемая из форсунок вода замерзает на поверхности барабана и срезается ножами. А цилиндр чтобы заморозить напрочь - потребуется сложный теплообмен! И весь расчёт начинать с количества тепла кВт, которое требуется получить с помощью теплового насоса. Я = сторонник получения тепла из воздуха. Даже зимой. ТН никогда не работает в моновалентном режиме. Пик минусовых температур можно реализовать не ТН. И использовать каскадную хол.машину, коэфф-т транс-ции которой м.б. 1,5-2,5. Не более. Дешевизна проекта зависит прежде всего от затрат на комплектацию. Вот тут очень будут полезны компрессора от кондиционеров, доставаемые любыми путями.... Особенно спиральные. А теплообменное оборудование можно сделать самостоятельно. Хотя и старые советские холодильные сальниковые компрессора ФВ-6 можно с большим успехом использовать. Молодёжь форумов, услышав это слово ФВ-6, сплёвывает сквозь зубы...А напрасно! Миллионеры что-ли? |
||
| Константин Основоположник Откуда: деревня в рег.№33 Покинул форум |
| |
|
|||||||
|
tepnasos пишет:
Ну скорее стоит говорить, что это 1 кг воды при замерзании выдаст 335 кДж тепла... tepnasos пишет:
Ну за ТО и разговор...  tepnasos пишет:
Ну мы в той теме прикидывали разные конструкции. Там проблема - еще и от льда избавляться... tepnasos пишет:
Слишком много подвижных частей, как следствие - высокая цена и низкая надежность. Необходимость принудительной эвакуации ледяной крошки, и желательно автоматически... tepnasos пишет:
К тому же чем сильнее морозы - тем больше потребность в тепле... В России у воздушных ТН перспективы, имхо, почти нет... Разве что в южных районах, где -20 аномалия на неделю, а не "почти норма". tepnasos пишет:
Тогда это просто бессмысленная дорогая игрушка... Проще выбить "ночной тариф", греть ночью 3 тонны воды дешево и обогреваться ею. На порядок будет дешевле ТН. tepnasos пишет:
|
||||||||
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
|
|
Поставьте задачу от обратного: не сколько вы хотите заморозить воды, а сколько получить тепла от работы холодильной машины при замораживании воды. И придите приближённо к производительности морозильного аппарата. А там уже реально прикидывайте, как он будет выглядеть. По вашему техзаданию получается, что 1 кг воды надо заморозить за 3 минуты!!!! Представьте мысленно себе такой аппарат! Сколько он будет стоить? Гораздо дороже, что я предлагаю ниже. А как вы себе представляете: воду надо "подтаскивать" к морозилке , лед "оттаскивать" - это ж сколько затрат!! А насчёт дорогой игрушки. И то, что мы- не молодёжь и не кичимся сами перебрать поршневой компрессор (тот же автомобильный двигатель!). За две копейки приобрести два поршневых компрессора ФВ-6 с ремённой передачей. Сделать для них шкивы соответствующих диаметров для получения требуемой производительности. За четыре копейки сделать теплообменники и получать теплоноситель с температурой 60 градС в мороз -20 градС с помощью каскадной холмашины в пропорции: 1 кВт эл.мощности затратил, 2 кВт тепла получил! С учётом бросовых затрат на создание установки разве не эффективно! И лёд не надо оттаскивать! Только за холмашинами следить, обучившись этому делу, и иметь третий такой компрессор про запас! Отредактировано администратором: Константин, 23 Января, 2010 - 21:21:14 |
|
| Константин Основоположник Откуда: деревня в рег.№33 Покинул форум |
| |
|
||||
|
tepnasos пишет:
Задачу надо ставить именно правильно. Мы не кружок "умелые руки" и не модельку делаем... А задача такова: Сделать отопление дома с помощью ТН. Какого дома - это другой вопрос... Оттого и минимально необходимая тепловая мощность на выходе ТН должна быть именно килоВатты... Ну минимум 5-6... (для особых случаев и на время поломки-профилактики ТН от печки нам все равно не уйти). Но для основного отопления необходимо именно 5-6 кВт. А какая при этом будет холодильная установка это уже третий вопрос. Такая, что бы обеспечить эти 5-6 кВт... tepnasos пишет:
Ну а как иначе получить эти искомые 5 кВт*час (5000 х 3600 = 18МДж) ? ( Если 1 литр отдает 335 кДж, то за час надо морозить 18 МДж/0,335 МДж = 54 литра воды... в час. Ну плюс еще теплоемкость исходной воды, да лед перемороженный... Но литров 40-45 - точно надо. tepnasos пишет:
Мы в той теме это уже все обсудили и кажется даже нашли какое то более-менее технически реализуемое решение... Разумеется, все автоматически, включая удаление льда. tepnasos пишет:
Я думал вы серьезно... А тут опять "модельки - игрушки"... дворец пионэров..."1 кВт эл.мощности затратил, 2 кВт тепла получил!"... Угу... Раньше платил за свет 300 рублей, стал платить 150... Но руки только сильно испачкал, привод гудит и все время смотреть надо и масло менять... Выхлоп (экономический эффект) это когда вы раньше платили за 5000 кВт в месяц, а стали - за 1500-2000. Вот это выхлоп... Тогда весь этот девайс быстро окупится и имеет смысл. а уровень "1-2 Вт" - весь эффект смазка сожрет и заправка фреоном. ТН-Отопитель мощностью в 1-2 кВт просто бессмысленен... Для дома с постоянным проживанием он слишком ну очень слаб... Для дома с периодическим наездом - бесмысленен по экономике. Там проще обычный ТЭН поставить с программатором или управлением по сотовому... К приезду - как минимум одну комнату подогреет. А перерасход электричества не так велик будет... Что 1, что 2 квт... Какая разница? А ТН должны начинаться как раз кВт с 5 как минимум... Хоть на заморозку, хоть воздушные (какая разница, у кого тепло отнимать...) Но что бы дом уже могли постоянно отапливать. А такой за 4 копейки не сделать... Да дело даже не в цене, пусть он хоть 200.000 стоит - он себя окупит... Девайсов таких нету  . Разве что взять воздушный да сварить для него "корыто" на заморозку воды... За 8 копеек... |
|||||
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
|
| Без обиды. Вашему энтузиазму недостаёт теоретических знаний в области холодильной техники: как получить требующиеся 4-6кВт тепла с помощью теплового насоса и, что немаловажно, С КАКОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ нагретого теплоносителя! От этого начнётся холодильный цикл. А далее уже будет просматриваться и коэфф-т трансформации и экономичность. Назовите мне желаемые для получения 6 кВт тепла: 1. Производительность аппарата по замораживанию кг/час 2. Температуру и тип (воздух, гликоль) хладоносителя, циркулирующего в морозильном аппарате холмашины, с помощью которого замораживается лёд. Чем она выше, тем экономичнее аппарат! 2. Температуру получаемого тепла. и можно будет ориентировочно посчитать коэфф-т трасфор-ции и общую экономичность Зря вы отрицаете предложение с дешёвыми компрессорами и каскадным циклом. А, кстати, какие компрессора и холодильное оборудование вы планируете использовать в вашей системе? Закупленное с нуля или б/у. И на какой коэфф-т трансф-ции тепла вы расчитываете? |
|
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
|
| 6 кило тепла это при нормальном утеплении квадрат на 100 в пик. ИМХО для широких масс актуальней установка на 3 киловатта,а это совсем другой расклад. |
|
| Константин Основоположник Откуда: деревня в рег.№33 Покинул форум |
| |
|
|||||||||
|
tepnasos пишет:
Я не спец по криогенной технике и работу ее представляю в общих чертах. Но если она существует и существуют ТН - не думаю что будет сложно в них разобраться... С какой температурой? Желательно не менее чем градусов 40-50, что бы не ставить "вторую ступень.. ) tepnasos пишет:
А мощность 5 кВт удовлетворят все разумные потребности разумно утепленного дома в достаточно суровые холода (давайте закладываться на -25. После этого возможно подключение доп. источников тепла (печки) Но до минус 20-25 - отопление только ТН. Т.е. предельная мощность на выходе - 5 кВт тепла в час с температурой теплоносителя не менее 50 градусов (ну 45...). Я считаю, этого достаточно, так как отопление системой "водяной теплый пол" и там температура теплоносителя как не высокая (40-45 градусов). tepnasos пишет:
Откуда я знаю... Это вы - специалист...Если работать на замораживание воды с исходной температурой +3 - +5 градусов (из скважины), то (из Википедии) Цитата:
по моему пониманию - подойдет практически любой "рефрижерант"... tepnasos пишет:
Ну вот 45-50 градусов вполне устроит... Больше, конечно лучше, но если это не повлечет значительного усложнения или удорожания. ---- Замораживание воды чем еще хорошо. 1) практически неиссякаемый источник тепла (50 литров в час - это для любой скважины не дебит... 2) работаем всегда с достаточно стабильным источником тепла - она всегда +3 +5 как минимум... 3) дает значительную "площадку" на графике температур... 4) имхо - достаточно хорошо автоматизируется... 5) фактически - это тот же "воздушный" ТН, только "замораживатель" другой конструкции, не система труб обдуваемая воздухом, а "корыто"... В идеале - в демисезон и при температурах до -5 - можно конечно и воздух задействовать... (что б не морочится со льдом). Но ниже - только воду... Имхо - фактически это повлечет за собой только переключение теплообменника. А система то будет та же самая... tepnasos пишет:
Да я не отрицаю! Я просто говорю о его экономической бессмысленности... ТН малой мощности просто бессмысленен... Тепловой источник в 2 кВт на пределе вам ничего не дает в практическом плане. Тем более такой сложный механически и требующий постоянного присмотра... Минимальная планка - хотя бы кВт 5... А лучше 8-10... А иначе все превращается в возню с "двигателем Стирлинга". Народ возится, ему интересно... Но практический выхлоп - нулевой... Я то как именно очень серьезно отношусь, так как для меня это имеет практическое значение... Я то как раз, можно сказать, ваш потенциальный клиент - строю энергонезависимый дом, как вы может уже знаете из сайта http://dom.delaysam.ru/ Поэтому для меня альтернативные способы отопления ну оч. актуальны... Готов, т.с. предоставить и полигон и финансирование этого "пилотного проекта".  tepnasos пишет:
В идеале, конечно нулевое. А на б/у надо смотреть степень износа, надежности... tepnasos пишет:
Ну исходя из экономической целесообразности сейчас прикину: В моем случае, когда газа нет и не предвидится, электричества есть, но немного и оно дорогое, угля в нашей местности нет да и связываться с ним не хочется из-за его грязепроизводительности... Остается солярка и/или дрова... Солярка выдает тепло по цене примерно 1,8 руб/кВт.. Но отлично автоматизируется, только солярку в бак заливай. Дрова - 4 квт/кг при цене 3 руб. Но плохо автоматизируются... Ну будем считать примерно 1 руб/квт... Ну вот и цена предельная тепла - 1 руб/квт (ну +- конечно.). Т.е. Максимальная цена за 5 кВт тепла = 5 руб. А это 2 кВт электричества. Соответсвенно 5/2 = коэффициент трансформации минимальный 2,5 (Добавление) Алексейй пишет:
Из чего это следует? Если взять "сниповское" утепление с R= 3,5 это означает 0,3 Вт/м*град теплопотери... При разнице температур в 50 градусов = 15 Вт на кв. метр стены. Да еще вентиляция... 3000/15 = 200 кв. метров охлаждающей поверхности... Дом 1 этаж 6 х 8 - "две бытовки" - вот вам как раз 200 кв.м охлаждаемой поверхности... Тут не ТН надо париться, а поиском заработка и расширением дома, что бы жить нормально, с душем и теплым туалетом в доме. Да и домов с R=3.5 - по пальцам перечесть. В основном - "брус+сайдинг" или "брус+кирпич" и гора дров во дворе. Вот так живут "широкие массы". |
||||||||||
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
||||
|
Дайте мне свой эл.адрес и я вам скину доступную для начинающих информацию. Здесь не ориентируюсь как. 2. Действительно, если замораживать 50 кг воды в час, можно получить много тепла. Но за 24 часа наморозится 1 тонна льда! Куда его девать? 3. Условие задачи я вижу теперь в создании эффективного морозильного аппарата производит-стью заморозки 50 кг/час. Посмотрю по литер-ре, что имеется, чтобы скопировать... 4. Цитата:
Глубоко ошибочное мнение, что с помощью каскадного цикла можно получить максимум 2 кВт тепла!! Да хоть 100 кВт. Смысл его в том, что обычный кондиционер в режиме теплового насоса при темпер-ре наружного воздуха минус 10-15 град будет давать столько тепла, сколько потреблять эл.энергии, те. будет работать, как обычный ТЭН!, а каскадная машина брать 1 кВт эл.энергии, а отдавать 2 кВт тепла да ещё с температурой 55-60 градС! 5. Если вам не нравятся компрессора ФВ-6, а кстати, познакомтесь, если есть у кого, чо это такое. Если нет, я вам скину информацию., то можно использовать для каскада и новые буржуйские компрессора по цене гораздо выше. 6. Какие приборы отопления вы будете использовать.Самое выгодное - воздушные конденсаторы, т.е. внутренние блоки кондиц-ров, работающие на обогрев. Для них достаточна темпер-ра 45 градС. Но шумят. Кстати, их можно сделать самому, если есть оребрённые поверхности от рефрижератора. 7. И всё-таки каскадная схема очень интересна! И сделать её можно при наличии средств только из новенького буржуйского оборудования. Но тогда она будет окупаться 10 лет. Почему я всё время упоминаю б/у, б/у,б/у.? Да потому что для начала это будет наиболее выгодно. И теплообменники, сделанные первоначально, они останутся, а потом пожалуйста, ставьте бурж-кие компрессора вместо ФВ-6. Цитата:
Вот уж извините! Как раз мы и есть кружок "умелые руки", но крупнее по масштабам и замахивающиеся на серъёзные вещи. А это требует серъёзной проработки. (Добавление) Константин пишет:
Только что посмотрел по и-нету. Не нужно изобретать велосипед. Аппараты для производства льда есть готовые! И блочного льда и чешуйчатого тоже. Рассматривайте, что вам подойдёт по технологии и производительности. Для удешевления хол.машину можно сделать самостоятельно. |
||||