O opinie (denaturată) cu privire la pompele de căldură și la mașinile frigorifice

Bună André
Foarte puțini oameni se gândesc la utilizarea dublă a apei pentru încălzire și a apei menajere. Mai ales că, în realitate, o pompă de căldură este mai puternică iarna decât vara, așa că logic polițistul este mai bun iarna decât vara. Pur și simplu pentru că căldura returnată la condensator este rezultatul ciclului termodinamic (condens) și în plus evacuarea căldurii din compresor (efect mecanic și electric Joule). O pompă de căldură de 15 kW produce doar 12 kW de frig. Recuperând o parte din căldură vara, creșteți COP.
Pentru problema ta de supraîncălzire la nivelul schimbătoarelor ar trebui să faci un schimbător de aer secundar. Un încălzitor cu ventilator. Ceea ce explici cu schimbătorul tău de apă este foarte logic, este o problemă pe care o întâlnim în instalațiile frigorifice. Se acumulează căldură de la condensator și crește temperatura apei. După mai multe cicluri, grupul se oprește în HP. În instalațiile vechi de frigidere am instalat turnuri de răcire cu aer. Aceste turnuri au fost folosite pentru a evacua caloriile stocate în apă. În vârful turnului, apa era pulverizată foarte fin, apoi curgea de-a lungul unui perete pentru a fi colectată mai jos și returnată în condensatorul de apă. Acest sistem a fost abandonat deoarece în caz de întreținere defectuoasă ar putea provoca poluarea aerului înconjurător (spitalul de salmoneloză Georges Pompidou din Paris).
Avantajul acestui sistem este puterea semnificativă de evacuare a căldurii într-un dispozitiv destul de restrâns și nici un sistem de ventilație zgomotos și consumator de energie electrică. Aceste sisteme au fost înlocuite cu încălzitoare de aer, identice cu condensatoarele cu aer forțat. Mai voluminos și având un ventilator puternic, dar apa rămâne în circuit închis.
Asta e pentru tine, ar trebui să încerci turnul aero. Faceți o cutie dreptunghiulară de 2 m înălțime pe 1 m lățime cu o rampă de pulverizare în partea de sus și un rezervor de recuperare în partea de jos. Ar trebui să vă amintiți să tratați apa în mod regulat. În caz contrar, cumpărați un condensator de aer vechi.
Dacă compresorul dumneavoastră este de tip deschis, îl puteți echipa cu un scripete secundar care vă va permite să conduceți elicea unui ventilator condensator la un cost mai mic.

PITMIX a scris:hi
Sunt dispus să recunosc că noile fluide fac posibilă obținerea unor temperaturi de evaporare mai scăzute la presiunea atmosferică prin faptul că există o presiune mai mică în CP și deci un compresor care forțează mai puțin, dar există o diferență mare de intensitate absorbită de compresor în acest caz?

nu, deoarece cu cât presiunea la aspirația compresorului este mai mică, cu atât debitul masic este mai mic, deci mai puțină putere în sistem

Intensitatea absorbită depinde în esență de delta de presiune adusă fluidului, variază în funcție de fluid;
dar se pare că fluidele ale căror temperaturi de evaporare sunt scăzute la presiunea atmosferică oferă randamente mai bune atunci când sunt utilizate în centrul diagramei Mollier (în jur de 0°C), conform noilor sisteme pe bază de CO2, presiunea din circuit este de 100 Bar comparativ cu la 35 pentru R410

PITMIX a scris:Din cate am observat, consumul unui compresor variaza de la 10 la 20% in functie de sarcina de fluid.
Brusc mașina trece de la un polițist 4 la un polițist 4,8 dar mai este valabil dacă nu luăm în calcul doar puterea compresorului ci întregul sistem?

Da, o sarcină proastă forțează compresorul, este mai puțin enervant când circuitul este echipat cu o sticlă rezervor de lichid.

PITMIX a scris:Chiar și ținând cont de orele de vârf având în vedere că Pac-urile sunt calculate cât mai precis, având în vedere prețurile lor mari la putere mare, acesta funcționează mai mult decât cazanele tradiționale. Calculul ramane valabil??

Oricare ar fi puterea pompei de caldura, COP ramane la fel la viteza de functionare constanta (evapo si condensare T°), instalatia trebuie bineinteles sa fie dimensionata corespunzator.
O pompă de căldură de 5KW va funcționa de două ori mai mult decât o pompă de căldură de 2KW pentru a menține temperatura unei rețele de exemplu (dacă instalația nu are nevoie de mai mult de 10KW)

PITMIX a scris: Bolt, încerci să reinventezi mașina cu mișcare perpetuă!!!
Este principiul circuitului inchis care imi place in frigidere dar din pacate energia recuperata la regulator in felul in care vrei tu nu va permite niciodata unui compresor sa functioneze cu suficienta forta pentru a comprima fluidul.
Ar trebui să inventăm mașina frigiderului care se întoarce în sens invers.
Un dispozitiv care transformă puterea frigiderului în energie electrică sau mecanică.

Teoretic putem recupera o parte din această energie, dar nu văd cum să o facem mecanic.

PITMIX a scris: Stirling-ul produce electricitate sau o forta motrice dar ar fi de ajuns caldura de la condensator si frigul de la evaporator pentru a transforma un stirling cuplat la un compresor frigorific???

Ce este Stirling?

PITMIX a scris:Mai ales că, în realitate, o pompă de căldură este mai puternică iarna decât vara, așa că logic polițistul este mai bun iarna decât vara. Pur și simplu pentru că căldura returnată la condensator este rezultatul ciclului termodinamic (condens) și în plus evacuarea căldurii din compresor (efect mecanic și electric Joule). O pompă de căldură de 15 kW produce doar 12 kW de frig. Recuperând o parte din căldură vara, creșteți COP.

Atenție la ideile preconcepute

COP-ul unui sistem termodinamic (PAC sau aer conditionat) variaza de la 0,5 la 5 in functie de conditiile de utilizare. Este puțin mai bine când este fierbinte atâta timp cât nu ridici prea mult temperatura.

Capt_Maloche a scris:în fază Liquide numai, iar debitul este relativ scăzut în comparație cu faza gazoasă
Chiar dacă R410A are o densitate foarte mare în faza gazoasă, la aproximativ 40°C va exista un debit de 10 ori mai mic în faza lichidă.
Mi se pare greu sa recuperez putina munca in legatura directa cu compresoare care functioneaza la 1500 si 3000 rpm.

buna seara Capt_Maloche
Deci, compresorul, ca și compresia unui motor, reduce un volum mare de gaz (care se încălzește pe măsură ce crește presiunea)

in timp ce regulatorul functioneaza aceeasi cantitate de gaz (evident deoarece este un circuit inchis), dar deja returnat sub forma lichida, deoarece luat dupa condensator

într-adevăr, debitul volumic este foarte diferit:
unul ridică presiunea de exemplu la 3 bari, în timp ce celălalt o coboară cu 3 bari (neglijând pierderile de presiune ale condensatorului, evaporatorului și conductelor de alimentare)

vorbesti despre o diferenta de raport 10 cu R410A
Pentru apă: un litru de apă lichidă la 100°C dă aproximativ 1800 de litri de vapori de apă

Dacă ne imaginăm că poate funcționa cu apă, compresorul ar comprima vaporii de apă cu un debit de intrare de 1800 de ori mai mare decât debitul de apă după condensator:

putem vedea clar din aceasta ca nu prea este energie de recuperat din simpla pierdere de presiune a acestui regulator (daca am inteles bine): debit neglijabil

în acest caz: de exemplu compresor de 2 kW; pierdere de energie la regulator 2/1800 = 1,1 wați (să spunem câteva LED-uri)

Aparent nu este suficient pentru a face o mașină cu mișcare perpetuă, corect PITMIX

Dacă raportul este 10 cu R410A, ar mai fi 200 W de recuperat, dar cum?, și probabil prea scump pentru investiție (roata Pelton în loc de regulator)

bolț

De fapt, există exact aceeași „muncă” sau energie care este folosită pentru comprimarea și extinderea fluidului (în afară de pierderile de presiune ale circuitului)

se modifică debitele volumice, gaz la compresor, lichid la expandor.

la regulator, lichidul trece imediat de la Presiune Inalta la Presiune Joasa, fluidul neavand suficienta energie pentru a se evapora, ramane in stare lichida si isi vede temperatura sa scada pana la valoarea corespunzatoare presiunii joase (de exemplu de la +40°C). la 20 bar spre -10°C la 2bar, diferit în funcție de fiecare fluid, vezi diagramele Mollier corespunzătoare)

Debitul lichidului este încă mult mai mic decât debitul volumic al gazului, în ciuda densității mari a agenților frigorifici în stare gazoasă.

Este dificil să se creeze un sistem care să permită relaxare prin asigurarea muncii mecanice, fără a adăuga prea multe „calorii” fluidului

Pariurile sunt deschise...

Capt_Maloche a scris:De fapt, există exact aceeași „muncă” sau energie care este folosită pentru comprimarea și extinderea fluidului (în afară de pierderile de presiune ale circuitului)

nu mai sunt asa convins:
Compresorul crește nu doar presiunea, ci și T° și toată diferența dintre energia transmisă de compresor față de suport provine din faptul că avem un fluid gazos la compresor și un lichid lichid la regulator. :

compresorul comprimă practic mai mult gaz decât ajunge, deoarece comprimarea unui gaz îi crește T°, iar când creștem T° unui gaz, îi creștem volumul pentru o anumită presiune.

De exemplu, pentru un motor diesel, compresia cu un raport volumetric de 20/1 dă o presiune absolută de 66 bar (adiabatică teoretică: fără schimb de căldură) și 49 bar cu schimb de căldură (la 1000 rpm) și 30 bar cu schimb de căldură ( la doar 100 rpm), dar nu 20 bar (nota: la 0,01 rpm presupus fara scurgeri in segmente si deci aproape toata caldura schimbata am avea acesti 20 bar)

deci, pe de o parte, la evacuarea compresorului avem o energie de 2 sau 3 ori mai mare decat energia simpla care ar fi fost necesara comprimarii izoterme, dar aceasta nu ajunge la expandator, data racirii in condensator.

pe de altă parte, gazul fiind condensat în lichid (și asta contează mult mai mult decât simpla răcire a gazului în gaz), el încă pierde multă energie înainte de a ajunge la regulator.

de fapt, aproape nimic nu se întâmplă în ceea ce privește energia în regulator, dar dacă am putea-o recupera, s-ar reduce COP-ul

Când împingem apă într-o țeavă, avem întotdeauna o pierdere de presiune, deci încălzire

Daca regulatorul ar fi inlocuit cu un motor hidraulic, lichidul care trece prin el s-ar incalzi mult mai putin decat intr-un regulator (care depresurizeaza doar un lichid fara o dilatare palpabila a acestuia), acest lichid ar ajunge, prin urmare, putin mai rece in evaporator (deci ar fi captați mai multe calorii) și acest motor hidraulic ar putea ajuta puțin motorului compresorului

Capt_Maloche a scris:la regulator, lichidul trece imediat de la Presiune Inalta la Presiune Joasa, fluidul neavand suficienta energie pentru a se evapora, ramane in stare lichida si isi vede temperatura sa scada pana la valoarea corespunzatoare presiunii joase (de exemplu de la +40°C). la 20 bar spre -10°C la 2bar, diferit în funcție de fiecare fluid, vezi diagramele Mollier corespunzătoare)

nu prin revenirea la forma gazoasa se raceste (dupa regulator)

bolț

hi
Pentru motorul Stirling am făcut o postare despre asta forum.
https://www.econologie.com/forums/moteur-stirling-t1244.html
Este un motor care poate functiona folosind caldura soarelui sau caldura unei brichete. Folosește cald și rece pentru a se roti. De aceea vorbesc despre asta.
Acum am dificultăți să înțeleg cum un compresor reușește să atragă mai puțină intensitate prin rularea lui la o viteză de 0°C 35°C sub 10-100 bari, mai degrabă decât 5-35 bari. Într-adevăr, eficiența unui compresor este mai bună dacă este utilizat mai degrabă în modul pozitiv decât negativ pentru același fluid, din cauza volumului măturat mai mare în primul caz, dar aici diferențele de presiune sunt enorme. Și cât costă o instalație ale cărei conducte suportă o asemenea presiune?
Păi e adevărat că nu lucrez într-un birou de proiectare și nu sunt obișnuit să lucrez cu diagramele frigiderelor. Așa că te cred pe cuvânt. Înțeleg acum de ce magazinul Carrefour de lângă mine funcționează cu CO2. Băieții de la întreținere au multe probleme lucrând sub o asemenea presiune. Din fericire, rețeaua în ansamblu nu conține doar CO2, ci folosește un fluid de transfer termic.
Multumesc pentru informatie.

PITMIX a scris:hi

Acum am dificultăți să înțeleg cum un compresor reușește să atragă mai puțină intensitate prin rularea lui la o viteză de 0°C 35°C sub 10-100 bari, mai degrabă decât 5-35 bari. .

Pentru CO2 este mai degrabă 50/100 de bari

Impresionant!!!

Presiunea în circuit este de 3 ori mai mare decât în ​​circuitele tradiționale, dar raportul de compresie este de doar 2!!

Prin urmare, un COP îmbunătățit

Pentru a reveni la propunerea lui Boulon, pentru a recupera energia mecanică de la regulator:
prin crearea unui efort mecanic (muncă), creăm în mod necesar o pierdere de sarcină
putem determina cantitatea de energie de recuperat din delta P și debitul fluidului, toate lucrurile luate în considerare și după reflecție, nu e chiar așa de prost!!

Diagrama lui Molier nu reprezintă energia mecanică de expansiune deoarece fluidul nu își schimbă starea (lichid = incompresibil, ci doar se schimbă în starea de echilibru PxV/T°=Cte) deci pentru ciclul frigorific (ciclul carnot) delta entalpie pe fluid= 0

Dar pentru a obține această relaxare este necesar un efort mecanic.

Expansiunea (căderea de presiune) este rezultatul unei pierderi de sarcină (reducere puternică a diametrului), existând deci o forță permanentă a fluidului care se deplasează pe peretele constricției, efort teoretic recuperabil într-un fel de pompă volumetrică.

Pentru a regla umplerea evaporatorului, cuplajul compresor/expansor ar fi magnetic și glisant
Acest lucru ar necesita ca evaporatorul să fie aproape de compresor.

Cine vrea să înceapă?