CAMru.org
 СДЕЛАЙ_САМ =
= Природа* + Еда + Строительство + Энергетика
* (окружающая среда, "экология")
авторские права: CC ("копилефт лицензия")
оглавление сайта CAMru.orgоглавление вебсайта
фотографии с комментариями на Envirociety.org
 

 
 
 
 

Проблемы использования тепловой энергии воздуха, проблемы тепловых насосов или воздушных кондиционеров*

Air thermal energy usage problems, problems of heat pumps or air conditions*

 < к началу
следующая статья:
Подземная и подводная тепловая энергия для отопления дома

* Когда кондиционер работает в режиме нагрева помещения, он работает в режиме теплового насоса.

Когда температура воздушного радиатора, через который воздушный тепловой насос забирает тепло из воздуха, становится меньше нуля градусов Цельсия, на радиаторе начинает оседать влага воздуха в виде льда. Щели между пластинами радиатора, в которых проходит теплообмен с воздухом, заполняются льдом. Площадь теплообмена стремительно снижается, и следовательно, интенсивность теплообмена с воздухом становится очень низкой. Например, у радиатора размером 0,3x0,3x0,05 метра площадь поверхности пластин может быть около 5 квадратных метров. После того, как поверхность радиатора превращается в кусок льда, его площадь становится всего около 0,24 квадратных метра. То есть, при замерзании льда на поверхности радиатора происходит уменьшение площади теплообмена с окружающим воздухом почти в 21 раз, приблизительно во столько же раз снижается и интенсивность теплообмена.

Иными словами, если воздушная тепловая помпа или кондиционер в нормальном режиме подавал в помещение 4 киловатта тепловой энергии, то после того, как радиатор оброс сначала инеем, а потом и льдом, тепловая мощность для обогрева снижается до 0,19 киловатт. То есть эффективность снижается до эффективности двух стоваттных ламп.

Естественно, что чем ниже температура воздуха, из которого тепловой насос и кондиционер берут тепловую энергию, тем меньше может быть разница между температурой радиатора и температура воздуха - лед намерзает быстрее, чем успевает сублимационно (sublimation) испаряться. При высокой влажности воздуха лед на радиатор намерзает более интенсивно.

Именно поэтому при температуре воздуха, близкой к температуре замерзания воды или ниже, эффективность работы воздушных тепловых насосов и кондиционеров заметно снижается. Еще одно обстоятельство, приводящее к снижению мощности обогрева - необходимость размораживания радиатора. На оттаивание радиатора нужно и время, и мощность.

Что означает для нашего автономного дома "температура +3 градуса Цельсия (или еще холоднее) и относительная влажность воздуха 95%"? Это означает, что на улице холодно, погода скорее всего сырая и пасмурная. В такой обстановке нужно максимальное количество тепла, но воздушный тепловой насос или кондиционер способны дать только малое количество тепла, по сравнению со своей номиннальной мощностью.
Вопросы теплоснабжения и теплоизоляции не-автономных домов, квартирных домов рассмотрены на сайте Holodno.NetNotebook.Net. И выросла вероятность блэкаутов в связи с ростом безответственной алчности корпораций - Веерное отключение электричества - что делать, если случилось зимой.

(Именно поэтому можно дать искренний совет покупателям воздушных кондиционеров для отопления: спрашивайте у продавцов какую мощность может подать в помещение этот замечательный прибор, если на улице -3, идет мокрый снег, а относительная влажность воздуха 100%. И сколько кондиционер в этих условиях потребляет энергии из электросети. Скорее всего, ответа не будет. Следующая арифметическая операция: деление стоимости кондиционера на число холодных дней в течение его гарантийного срока службы. Не выгоднее ли отапливать помещение просто дешевым и бесшумным элeктрическим обогревателем - electrical heating convector?)

Но зимой снабжение нашего независимого дома с использованием тепловой энергии воздуха очень привлекательно, наш земельный участок имеет 12-мегаваттный потенциал тепловой энергии воздуха.

По нашему мнению, при отоплении дома посредством воздушного теплового насоса или кондиционера главная проблема - замерзающий воздушный радиатор. Поэтому мы попытаемся изготовить самодельный радиатор (используя ограду или элементы крыши), не боящийся замерзания (на размораживание которого не нужно тратить энергию), работающий в холодную погоду, и в дождь, и в снег. Идея очень проста: сделать размеры радиатора достаточно большими, чтобы намерзающий лед был поверхностью, на которой происходит теплообмен радиатора и воздуха. Плотный лед хуже проводит тепло всего в 25 раз чем углеродистая сталь, в 8 раз чем хуже чем нержавеющая сталь. Лед проводит тепло приблизительно так же, как и гранит, и на 40...100% лучше чем щебень и бетон, в 10 раз лучше чем масла.

В наших условиях (побережье Чёрного моря, сыро) пасмурная холодная погода (температура воздуха не поднимается выше нуля) дни длится максимум неделю - когда собственно и нужна тепловая энергия в большом количестве - потом бывает солнечная погода, температура на солнце поднимается выше нуля, и пусть лед оттаивает. В это время мы можем пользоваться солнечной энергией.

См. Википедию, "Список теплопроводностей" - List of thermal conductivities

2006-2007

следующая статья:
Подземная и подводная тепловая энергия для отопления дома

 

постоянный интернет-адрес этой статьи
"Проблемы использования тепловой энергии воздуха, проблемы тепловых насосов или воздушных кондиционеров*"
http://camru.org/articles/air_thermal_energy_heat_pump_or_air_condition.html

 

 
 
 
 

 
фотографии с комментариями на Envirociety.org
 
оглавление сайтаоглавление сайта
CAMru.org
 
 


 
 
| о CAMru.org | | единомышленникам | | созидательные (креативные) мнения и идеи | | cвя3b |
 
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 License.
CAMru.org, 2008