Archive for the ‘Енергийна ефективност’ Category

Най – изгодният енергиен източник за отопление   Leave a comment

инж.Владимир Карапетров

ОВК проектант

 

 

_______

Педи няколко месеца от списание „Още за къщата” се свързаха с мен и ми предложиха да напиша публикация на тема „Най-изгодният енергиен източник за отопление”. Темата ме вълнува от доста време насам, но така и не бях започнал работа по нея, няколко месеца по-късно седнах и направих настоящото сравнение:……………

Вижте цялата статия

10 мита за фотоволтаиката   Leave a comment

1. Производството  на соларна енергия зависи изцяло от количеството на слънчева светлина.

Истината е, че слънчевата енергия е източникът на енергия, който най – равномерно се разпределя върху Земята. Независимо в коя част на земното кълбо се намират панелите, щом има светлина – те работят. Германия е добър пример – не е страна със значително слънцегреене, но е най- големият пазар на слънчева енергия, през лятото почти 10% от електричеството за домакинствата в южна Германия идва от соларни панели.

Очевидно е, разбира се, че ако инвестицията е в района на Сахара, вървращаемостта ще е много по-висока, но съществуват много други фактори, които не са за пренебрегване. Влияние оказват наличието на електрическа мрежа, изкупните цени на електроенергията, политическата стабилност в страната и др. Например, в Северна Аляска много по-разумна инвестиция би била тази в соларна енергия, отколкото в прекрването на кабел от някоя далечна електроцентрала или точка на присъединяване.

2. Соларните панели са атрактивни единствено там където има пазарна ниша.

Соларната енергия е атрактивен продукт навсякъде по света където хората иимат нужда от електричество – което в наши дни е във всяко цивилизовано място. Това е един огромен пазар, който предполага не само големи централи в пустинните райони, независимо, че те са в голяма степен конкурентоспособни.

Покривните соларни инсталации също могат да бъдат конкурентни, тъй като те са една дългосрочна инвестиция. Можете да ги сравните с енергоспестяващите крушки – потребителят инвестира малка сума пари, а спестява средства в дългосрочен план. Възвращаемостта от инвестицията намира отражение в крайното потребление – сметката за електричество. Инвестициите в соларните панели са изключително прости и не е необходима нова мрежа или скъпоструваща инфраструктура.

3. Соларната енергия се нуждае от силна обществена финансова подкрепа и никога не би могла да бъде конкурентна.

Ако се замислим, преди години изказвания от типа „твърде скъпи” се срещаха и за лаптопите, и за плоските екрани, и за мобилните телефони, докато не се въведоха методи за масово производство и цените не спаднаха. Сега същото се случва и със соларните панели.

За последните три години цените на соларните панели са спаднали наполовина, а пазарни проучвания показват, че иновативно ориентираните потребители желаят соларна енергия. В рамките на пет години се очаква по-голямата част от населението на Европа да се преориентира към соларна енергия, което от своя страна ще я превърне  в по-евтина енергия от замърсяващото електричество от мрежата.

4. Соларните панели са все още с ниска производителност.

Не е лъжа, има поле за подобрение. Също както колите стават все по-икономични с годините, така и соларните панели стават по-производителни. Но значи ли това, че сегашните панели не са достатъчно добри? Не, технологията е развита. Това което има значение е не призводителността на панелите, а цената за киловатчас енергия.

В бъдеще ще бъдат развивани нови типове соларни панели с по-голяма производителност, но истинският успех на соларната енергия ще се дължи на мащабните производства и на разширяването на глобалния пазар. Ниската цена на соларния панел ще бъде определяща за производството на енергия с ниски разходи.

Ако се замислим, дали бихме чакали, за да си купим кола след две години, защото тогава моделите ще бъдат по-добри, по-бързи и по-зелени? Отговорът е „не”, ако се нуждаем от автомобил на момента. По същия начин, хората се нуждаят от соларни панели сега  и купуват сега, защото те са път към осъществяването на цели, като незаависимост от мрежата, ниски разходи за електроенергия и намаляване на въглеродните емисии. Не са необходими нови технологии за успеха и пробива на соларните панели. Самите те са успехът.

5. Соларните панели имат високи стойности на въглеродни емисии и не са екологични.

По принцип соларните панели се правят от силикон, а силиконът се среща в пясъка, който от своя страна е най-широкоразпространеният естествен елемент на Земята. Пещите, които преобразуват пясъка в силикон консумират много енергия, но за сметка на това времето, за което се изплащат тези разходи е само една или две години. Това означава, че през това време панелът генерира същото количество енергия, което е било необходимо за производството му.

След като измине времето за откупуване на разходите за производство, цялото количество енергия е чиста печалба, а още повече – панелите работят от 25 до 40 години. В същото време този срок при атомните електроцентрали е толкова дълъг, че дори е под въпрос дали цялата енергия, която произвеждат по време на жизнения си цикъл, е достатъчна да „плати” енергията, използвана за построяването и демонтирането им.

6. Слънчевите панели не работят при облачно време или нощем и това ги прави ненадеждни.

В момента пазарът на вятърна енергия е по-развит, отколкото този на слънчева, независимо от факта, че Слънцето е далеч по-сигурен източник на енергия. Скоро обаче слънчевата енергия ще надмине вятърната поради две прости причини – първо, соларните панели могат да бъдат използвани навсякъде, и второ – могат да бъдат монтирани модулно. Това прави разширяването на соларната система много бързо – само в рамките на месеци или година.

Комбинацията от соларна и вятърна енергия е добра опция, но бъдещето е в комбинацията от соларна енергия и акумулатори за енергия едновременно на локално и центално ниво, особено сега, когато пазара за пренос на енергия предстои да се развива.

Пазарът за съхранението на децентрализирана енергия също предстои да отбележи значителен ръст. Съхранението на децентрализирана енергия в акумулатори прави възможно генерираната енергия през деня да се използва нощем. Например, за да заредиш електомобила си през нощта. Съхранението на енергия е гореща тема – лаптопи, iPods, iPads, електрически скутери и колела – но соларната енергия ще даде масивен тласък на този пазар. Комбинацията от производство на соларна енергия и съхранението й за използване на по-късен етап е перфектна.

Пазарът на централизирана енергия  и този на соларна ще стимулират развитието си взаимно, тъй като когато съхранението на енергия поевтинее, ще бъде по-изгодно да се произвежда соларна енергия  с цел съхранението й и използването й по-късно.

7. Големите енергийни компании не вярват в соларната енергия и заради това тя не би могла да бъде добра.

Шел приключи ангажиментите си със соларната енергия, а Ексън дори няма нищо общо с нея. Много голяма част от големите компании в енергетиката предпочитат да инвестират в ТЕЦ. Не очаквайте от кланица на едро да се специализира в гурме продукти от екологично месо. Нефтът е в кръвта на Шел и бизнесът на компанията е базиран на това. Мултинационалните компании са като танкерите в океана – трудно маневрират и бързите промени в курса не са лесни.

Соларната енергия е предназначена за бързи и гъвкави предприемачи, предпочитащи иновациите и устойчивия растеж. Както вятърът задвижва елегантните и бързоподвижни кораби, така е и със соларния пазар – динамичен и променящ се е.
В този контекст, лидерът на пазара на електроника Шарп, един от световните лидери в производството на соларни панели, е пример за това, че големите компании вярват в соларните панели. Шарп са разбрали, че масовото производство на соларни панели намалява цената им, а от друга страна маса е равнозначно на печалба.

Според прогнози на Шел през 2040г.  50% от енергията по света ще се произвежда от екологични източници. Шансовете Шел да закупи някой от лидерите в пазара на соларна енергия са доста големи. Много от „малките” компании производители а соларни панели вече имат хиляди служители, а годишните им обороти възлизат на милиарди долари.
Гугъл само за няколко години се превърна в една от най-големите компанни в света, а защо това да не се случи и с компания от сферата на соларните системи?

8. Соларната енергия няма никаква роля в глобалното производство на енергия.

Днес соларната енергия може да осигурява само 1% от световните енергийни нужди, но това може да се промени неочаквано бързо. Германия е водеща страна в тази обалст – очаква се за период от 5 години, 10% от използваната енергия в държавата да се доставя от соларни панели.

Примерът на Германия е по силите на всички държави. За тепърва развиващите се икономики, построяването на ТЕЦ  и АЕЦ вече е излишно при положение, че соларните панели поевтиняват толкова бързо. Това може да се сравни с въвеждането на мобилните телефони в Индия и други страни, които дори не са имали развити наземни мрежи. Това се е оказало излишно, тъй като мобилните комуникации не изискват такива. Същото би могло да се случи и с въвеждането на соларните панели в новоизгряващите пазари. Построяването на големи електроцентрали ще бъде излишно, защото самостоятелното, децентрализирано производство на енергия е по-евтино, по-ефективно и много по-гъвкаво.

Световният фотоволтаичен пазар е нараснал със 100% през 2010 г., в сравнение с 2009 г. ако този темп се запази, това ще означава, че за по-малко от 10 години соларната енергия ще задоволява изцяло глобалната нужда от енергия.

9. Соларните панели заемат много място и не са хубава гледка.

Това наистина зависи от личните предпочитания и вкус. За едни хора димящите комини на ТЕЦ-овете са върха на технологията и естетиката, докато други нямат нищо против да произвеждат сами енергията си и да имат соларни панели на покривите си. При всяко едно положение винаги ще има достатъчно място на земята за соларните панели.

Представете си, че една относително малка пустинна площ от 200 – 250км, запълнена със соларни панели по последна технология, би била необходима за задоволяването на енергийните потребности на цяла Европа. За щастие обаче не е необходимо да се навлиза в тези красиви пустинни пейзажи и това се дължи на факта, че вече има достатъчно покривна площ за да реализира това. И още повече – панелите дори няма да се виждат.

Освен това, с напредъка на технологиите и иновациите, предстои да бъдат въведени още по-атрактивни соларни панели. Също както при автомобилите – сравнете днешните красиви модели със старите модели от 60-те и 70-те години….

10. Соларните системи не са надеждни и изискват поддръжка.

Соларните системи  нямат подвижни части и оттук не изискват никаква или почти никаква поддръжка. Най – чупливата и крхка част във свързаните с мрежата соларни системи е инверторът. Той превръща правия ток (DC) от соларните панели в променлив (AC) с напрежение равно на това в мрежата.

Единствено при сух и прашен климат би могло да се наложи почистване на панелите с вода. Ако живеете в среда, където валежите са често явление, дори може да не се наложи да правите това.

В много държави вече е въведена програма за рециклиране на соларните панели. Ако след 25 години на вярна служба, имате нужда да подмените своя панел, то соларната индустрия разполага с методи, които рециклират всички панели ,стопроцентово (или пък на 100%?) нито един ТЕЦ не може да се пребори с това постижение.

Електромагнитен спектър   Leave a comment

Електромагнитен спектър се нарича диапазонът (обхватът) на всички възможни електромагнитни излъчвания.

Електромагнитното излъчване (ЕМИ) е разпространяваща се през пространството вълна с електрическа и магнитна компонента. Изразът електромагнитно излъчване също се използва като синоним за електромагнитни вълни в по-общ смисъл.

Вълната е периодична или непериодична промяна на физическите параметри на дадена система, причинена от действие или взаимодействие, която се разпространява с крайна скорост, зависеща от характеристиките на средата. Различават се механични вълни (водни, звукови и др.) и електромагнитни вълни (радиовълни, микровълни, инфрачервени лъчи, видима светлина, ултравиолетови , рентгенови и гама лъчи).

                                                                

_____________________________________________Честота                                                       Скорост

Електромагнитния спектър включва само електромагнитните вълни, но за по-голяма нагледност в показаната схема са включени и механичните.

Механични вълни

Когато дадено тяло трепти, в заобикалящия го въздух възникват звукови вълни. Те предизвикват налягане върху тъпанчето на ухото, в резултат на което се получава възприятието за звук. Трептенията се предават по въздуха, но също така и през други газове, течности и твърди тела. Не могат да се разпространяват във вакуум, поради което в космоса не се чува звук.

- Инфразвук – Това е вълна с честота, по-малка от тази, доловима от човешкото ухо. За горна граница на инфразвуковите вълни се приемат честотите от 16 Hz до 20Hz(минималната честота която се улавя от човешкото ухо). Инфразвуковите вълни имат способността да се разпространяват на големи разстояния. На 1000 км намаляват само с няколко децибела. В природата източници на инфразвук са електрически заряди в атмосферата, лавини, земетресения, вулкани и метеори, водопади, морски вълни, оръдейни изстрели, взривове. Известно е също така, че китовете, слоновете, носорозите, жирафите, антилопите окапи и алигаторите използват инфразвук, за да предават съобщения.

- Звук – Това е надлъжна механична вълна – трептене на материята, което се предава като периодична промяна на налягането (вследствие сгъстяване и разреждане на средата) и се възприема от слуховия апарат. Звук със сила над 120 dB е опасен за хората.

- Ултразвук – Това са вълни с честота, по-голяма от горната граница на човешкия слух, около 20 килохерца. Някои животни като кучета, делфини, прилепи, могат да чуват ултразвук.В медицината ехографа и диагностичните скенери работят с ултразвук.Намира приложение във физиотерапията, разбиване камъни в бъбреците и лекуване перде на окото.

 Скорост на звука

 Самолет FA-18 Hornet на ВМС на САЩ преодолява звуковата бариера. Бялото облаче е образувано от капчици кондензирана вода, образували се като резултат от рязкото спадане на налягането на въздуха около самолета.

Електромагнитни вълни

Електромагнитните вълни, се разпространяват в пространството със скоростта на светлината (300 000 км/сек). Електромагнитните вълни с определена дължина (минималното разстояние между две точки на вълната с еднаква фаза) ламбда λ (във вакуум) имат съответна честота ν (броя повторения на едно събитие за единица време)и енергия на фотона E(способност за извършване на работа). Затова електромагнитният спектър може да се опише еднакво добре като функция на коя да е от тези три величини. Връзката между тях се описва с уравненията:

където:

c е скоростта на светлината, c = 299 792 458 m.s-1 ≈ 300 000 km.s-1.

Честотите се измерват в Херци (Hz). 1 Hz е едно колебание (трептение) в секунда, 1 МегаХерц (MHz) – 1 милион колебания в секунда (s).

На честота 1 MHz съответства дължина на вълната от приблизително 300 m. С увеличаване на честотата, дължината на вълната намалява, и обратно, с намаляване на честотата, дължината става по-голяма.

Скоростта на електромагнитните вълни във вакуум е универсална физическа константа с=299 792 458 м/сек, откъдето и съвременното определение за метър е разстоянието, изминато от светлината за 1/299 792 258 s. Скоростта на звуковите вълни във въздуха е 344 м/сек. (1238 км/час).

Интересни факти

 Светлината на Слънцето достига до Земята за 8 минути, а автомобил би изминал това разстояние за 180 години, ако се движи със скорост 60 km/h.

 Светлината изминава един метър за 3,3 наносекунди

 Светлината изминава един километър за 3,3 микросекунди

 Светлината изминава разстоянието до Земята от нейната геостационарна орбита за 0,12 секунди

 Светлината обикаля Земята по екватора за 0,13 секунди

 Светлината изминава разстоянието от Земята до Луната за 1,3 секунди

 Светлината изминава разстоянието от един парсек за 3,26 години

 Светлината изминава разстоянието от Алфа Центавър до Земята за 4,4 години

 Светлината прекосява Млечния път за 100 000 години

 Светлината изминава разстоянието от галактиката Андромеда до Земята за 2 500 000 години.

Ако искате лесно да превърнете дадена единица в друга  http://bultranslator.com/units/

- Радиовълните са електромагнитни вълни с дължина на вълната от 10 000 km до десети от милиметъра. Използват се за предаване на информация (говор,музика, изображения). Радиовълните пренасят в пространството енергия, излъчена от генератор за електромагнитни трептения.

Радиовълните се делят на:

- Микровълните, известни още като радиовълни със свръхвисока честота (СВЧ радиовълни), имат дължина на вълната приблизително в диапазона от 30 cm (честота 1 GHz) до 1 mm (300 GHz). В микровълновата печка се използва магнетронен генератор за произвеждане на микровълни с честота около 2,45 GHz с цел готвене на храна. През седемдесетте и осемдесетте години на двадесети век НАСА проучва възможността спътници, снабдени със слънчеви батерии, да произвеждат енергия и да я изпращат на Земята посредством микровълни.

- Инфрачервеното излъчване или инфрачервената светлина е електромагнитно излъчване с дължина на вълната от 0,7 до 300 μm, тоест от края на червената област на видимия спектър до микровълновото излъчване.

- Видим спектър или видим диапазон на светлината се нарича онази част от електромагнитния спектър, която може да се възприеме от човешкото око. Обикновено се приема, че човешкото око е чувствително към дължини на вълната от 400 до 750 nm

- Ултравиолетовите лъчи (UV) са електромагнитно излъчване с дължина на вълната по-къса от тази на видимата светлина, но по-дълга от тази на рентгеновите лъчи, между 10 и 400 nm, и с енергия между 3,10 и 124 електрон волта. Наименованието им идва от факта, че тази част от спектъра включва честотите, непосредствено над тези, идентифицирани от хората като виолетов цвят. Ултравиолетовото излъчване е част от спектъра на слънчевата светлина и може да се генерира от електрическите дъги или от предназначени за тази цел лампи за черна светлина. Класифицирано като нейонизиращо излъчване, то може да предизвиква някои химични реакции, а при някои вещес-тва и флуоресценция. В ежедневието най-честата проява на ултравиолетовите лъчи е в предизвикваното от тях слънчево изгаряне, но ултравиолетовият спектър има и много други ефекти, както полезни, така и вредни, върху човешкото здраве. Във фотолитографията и лазерната техника терминът дълбоки ултравиолетови или DUV се отнася за лъчения с дължина под 300 nm. Някои животни, включително птици, влечуги и насекоми (напр. пчелите) виждат в близката ултравиолетова част от спектъра. Много плодове, цветя и семена ярко се отличават по-ярко в ултравиолетово, отколкото в обхвата на човешкото зрение. Скорпионите светят или приемат жълта или зелена окраска под действието на ултравиолетовите лъчи. Много птици имат шарки в перата си, които могат да бъдат наблюдавани само в ултравиолетово, а урината и други секреции на някои животни, вкл. на човека, се открояват много по-лесно, когато са облъчени с ултравиолетови лъчи.

- Рентгеновото лъчение (често наричано и Рентгенови лъчи) е вид електромагнитно излъчване с дължина на вълната в обхвата от 10 до 0,01 нанометра, което отговаря на честота от 30 до 30000 PHz (1PHz=1015 Hz) Hz. Използва се в медицината  за диагностика и в кристалографията. Рентгеновите лъчи са вид йонизиращо излъчване и като такива са опасни за живите същества.

- Гама-лъчите (γ-лъчи, гама-радиация) са форма на електромагнитно излъчване с много малка дължина на вълната – от порядъка на 10-11 м, получаващи се при субатомни реакции, например радиоактивен разпад. Имат силна проникваща способност, висока честота – 1019 Hz и силно йонизиращо действие, поради което са опасни за живите същества. Енергията им е в диапазона 105—109 eV. Гама-лъчите за разлика от α-частиците и β-частиците не се отклоняват в електромагнитно поле.Обикновено те достигат до нас като фотони с енергия над 100 keV. В електромагнитния спектър те са разположени в областта на големите честоти и съответно са с малка дължина на вълната. Радиоактивните материали могат да излъчват гама-лъчи. Те проникват дълбоко в живите тъкани и могат да предизвикат рак. Подобно на светлината, и гама-лъчите са съставени от фотони, но при гама-лъчите тези фотони имат изключително голяма енергия.


Безжичната соларна клавиатура   Leave a comment

                                     

Екип от инженери на Logitech, които създадоха безжичната соларна клавиатура Logitech Wireless Solar Keyboard K750, съставиха инфографика, за да подчертаят няколко необичайни факта за най-голямата звезда в Слънчевата система и за ползата от соларните технологии.

Знаете ли, че енергията, която слънцето излъчва за един час, се равнява на енергията, която 6.8 милиарда души употребяват за 1 година? Осъзнавайки какво огромно количество енергия отделя Слънцето, Чарлз Фриц е създал първите соларни клетки през 80-те години на 19 век. Оттогава насам слънчевата енергия постоянно се обсъжда и придобива все по-особена важност в ежедневието ни. Logitech реши да улови и използва този източник на енергия и създаде първата в света клавиатура, захранвана от светлината – Wireless Solar Keyboard K750.

Инженерите на Logitech взеха предвид някои факти за слънчевата енергия, за да разкрият интересни ефекти от преминаването от обикновена към соларна клавиатура.

На първо място, ако приемем, че хората по цял свят започнат да ползват безжична соларна клавиатура Logitech K750 вместо обикновена безжична клавиатура, всяка година ще се спестяват по 828 милиона AA батерии. Ако тези батерии се наредят една до друга, те могат да обиколят Земята около Екватора. Освен това, спестената енергия може да захранва почти четири Айфелови кули за цяла година, всяка година, за неопределено време.

Ето и други интересни факти за соларните технологии:

• Ако светът се снабдява с енергия само от Слънцето чрез соларни панели, едва 0.3% от сушата на Земята ще бъде необходима, за да задоволи нуждите от електричество на цялото човечество.

• Ако целият свят премине на Logitech Wireless Solar Keyboard K750, годишно ще се спестяват по 828 милиона AA батерии.

• Потенциално енергията, спестена от неизползваните 828 милиона батерии, би могла да захрани с електричество почти четири Айфелови кули за неопределено време.

• Ако тези спестени батерии се наредят една до друга, те могат да обиколят Земята около Екватора.

• Броят на спестените батерии може да запълни пространство с площ, която се равнява на 785 тенис корта.

• Безжичната соларна клавиатура Logitech Wireless Solar Keyboard K750 се зарежда както от естествена, така и от изкуствена светлина и може да се ползва до три месеца в пълен мрак.

Източник: http://www.pcceni.bg

Вятърна турбина от нов тип   Leave a comment

Тя има само един подвижен елемент, произвежда по-малко шум в сравнение с конвенционалните системи и е безопасна за птиците


                                

Популярността на вятърната енергия постоянно  нараства и  много фирми, участващи в проектирането на вятърни турбини, се опитват да създадат нови, по-мощни модели. Изобретателят и основател на компанията Katru Eco-Energy Варан Сурешан решил да направи нещо принципно ново.

Вместо инсталирането на гигантски турбини, той предложил да се използват разработените от компанията му ветрогенератори, които могат да уловят вятъра от различни посоки.

Моделът наречен IMPLUX не е необходимо да се обръща. Той разполага с хоризонтално разположени лопатки, поставени на вертикална ос. Конструкцията на системата кара проникналия в нея вятър да се изкачва нагоре, като по този начин завърта ротора.

Такава вятърна турбина има само един подвижен елемент и произвежда по-малко шум в сравнение с конвенционалните системи. Освен това, тя е безопасна за птиците и изглежда по-привлекателна.

В момента създадения прототип е с капацитет от 2 киловата, но в бъдеще компанията планира да пусне модели с мощност от 4 до 10 киловата.

Първите модели трябва да се появят на пазара в средата на 2012 г.

Индукционни котлони   Leave a comment

Надали някой може да си представи кухня без поне един котлон.
Има различни видове котлони, като основно се разделят на газови и електрически.
*Газовите са с открит пламък и се захранват с природен газ от бутилка или директно от жилищен газопровод.
*Електрическите от своя страна, също се разделят на няколко вида, като все още най-популярни са тези с чугунена плоча.
Малко по-скъпа алтернатива са керамичните плотове, които имат гладка повърхност, под която се намират бързо загряващи реотани. Не толкова познат и едва сега навлизащ масово вариант са индукционните котлони.
Те работят на ток, но принципа им на работа е коренно различен от този на останалите котлони.
В тази статия можете да прочетете всъщност как работят и за основните им предимства и недостатъци.

Принцип на работа:

Индукционните котлони, за разлика от останалите котлони загряват директно съда за приготвяне на храната, без да имат нагряващ елемент. Това се получава чрез силен високочестотен електромагнит, който създава електромагнитно поле и чрез индукция загрява съда. Директно казано, когато магнитен материал се постави в това електромагнитно поле в него се индуцира енергия и той се загрява.

1. Захранва се бобина, която създава високочестотно електромагнитно поле.
2. Полето прониква в метала на съда за готвене и индуцира токове създавайки топлина.
3. Топлината генерирана в съда се предава на съдържанието му.
4. Нищо извън съда не е засегнато от магнитното поле – в момента, в който съдът се свали от котлона или той бъде изключен, нагряването спира.

Тъй като топлината при тези котлони се получава в съда за готвене от магнитно поле, много е важно съдът да е от феритен материал – например желязо. Материали като алуминий, мед, стъкло са неизползваеми с индукционни котлони. Това означава, че за готвене с тези котлони са необходими железни или стоманени тенджери и тигани.

При използването на индукционни котлони и съдове, коефициентът на полезно действие (КПД) достига до 90%. За сравнение, при газовите котлони той е 40%.   Високият КПД и фактът, че топлината се отделя директно в съда, води до изключително бързото загряване и достигане на работната температура.    Сравнено със стандартните плотове за готвене, при използване на индукционен котлон реално достижимите икономии на електричество са 50% – 70%.

Съдовете подходяши за индукционни котлони трябва да имат показания знак.

Предимства:

Енергийна ефективност – Индукционните котлони са значително по-икономични от другите електрически котлони. Енергията, която изразходват е малко по-малко от нормалните плочи, но освен това тя се изразходва до два пъти по-ефикасно. Това се дължи на факта, че се загрява директно съда, а не загряващ елемент, който чрез топлообмен (при който има загуби) да предава топлина на съда. Като цяло индукционните котлони са около два пъти по-икономични от останалите електрически котлони.
Контрол – Загряването става веднага след включване на котлона и поставяне на съда – подобно на газовите котлони не се налага да се изчаква загряване на загряващ елемент. Също така промените в силата стават веднага след като завъртите копчето.
Безопасност – Самият котлон е студен и дори на най-голяма мощност не се затопля. Това означава, че вие (а и малчуганите около вас) няма как да се изгорите на котлона. Внимание – съдът може да бъде топъл!
Комфорт – Тъй като не се губи енергия за самото затопляне на съда, вашата кухня като цяло ще бъде по-хладна отколкото със стандартните електрически или газови котлони.
Чистота – Тъй като самият котлон не се загрява, няма как нещо да капне, да загори и мирише и след това да се налага дълго търкане докато се изчисти.

Недостатъци:

Специални съдове – Нуждата от използване на специални съдове е най-основният недостатък на индукционните котлони. Както казахме вече съдовете трябва да са от феритен материал (които реагират на магнит) като желязо или стомана и съдове от алуминий, мед и стъкло не са използваеми. Друго изискване е дъното да бъде абсолютно плоско – ако има дори малки извивки няма да се получава равномерно загряване. Тъй като контролирането на температурата често се извършва с поредици включване и изключване на магнитното поле е възможно в много тънък съд храната да прегори. Най-добре е при покупка на съдове е да се проверява в спецификациите им дали са подходящи за индукционни котлони. Някои фирми предлагат специализирани продуктови линии.
Нова технология – По-високи цени от тези на конвенционалните варианти.

Вредни ли са здравето?

Нискочестотните електрически и магнитни полета се измерват с плътност на магнитния поток в микротесла (μT). В Германия и Швейцария препоръчителната безвредна стойност на плътността на магнитния поток върху човека е 100 μT. Измерени на 30см от домакинските уреди стойностите са доста под нормите. Например електрически печки, перални, готварски печки имат стойност 0,5 до 10 μT. Под половин микротесла на разстояние 30см са измерени сушилни за дрехи, компютри, хладилници, видеокасетофони. Електрическото одеало измерено на 10см отчита 0,45 μT. В зависимост от типа на устройството и марката, магнитното поле се различава значително. При замерване по повърхността на различни видове сешоари стойностите варират от 6000 – 2000 μT, електрически самобръсначки – 15 – 1500 μT, прахосмукачки – 800 μT. Но понеже тези устройства се използват за твърде кратко време, те не оказват влияние върху човешкия организъм. Лицата със сърдечни стимулатори и импланти (пейсмейкъри) трябва да бъдат много внимателни с тези устройства.

Индукционните котлони работят с честота от 20 до 100Hz. От 5 до 10см при тях е измерена 6,25 μT плътност на магнитния поток.

Препоръчително е:

- Съдът изцяло да покрие работната част на котлона, за да няма бездомни полета, които да причинят електромагнитна радиация.

- Да се спазва разстояние от 5 до 10см.

- Има индукционни котлони с датчици, които измерват диаметъра на съда и коригират магнитното поле.

- Да внимават хората с пейсмейкъри.

Това е по-обширен доклад на здравното министерство:ЕЛЕКТРОМАГНИТНИ ПОЛЕТА

Заключение:

Дали индукцуонните котлони са най-добрият избор за вас можете да прецените сами, но едно е сигурно – те ще продължават да набират популярност, тъй като имат възможности далеч над тези на конкурентните утвърдени технологии.

Кой ще бъде по-бърз при загряване на 1,5 литра вода – индукционния котлон, или електрочайника?

____

Инструкция за индукционен плот

Тук е обяснена електромагнитната индукция в УикипедиЯ

Това е руски сайт, който подробно разглежда темата за нагряване чрез индукция

И руски производител на вихров индукционен нагревател (ВИН)

Алтернативен източник на енергия-електрическото поле на земята   Leave a comment

Курилов Юрий Михайлович

АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ – ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ

В природе существует уникальный альтернативный источник энергии, экологически чистый, возобновляемый, простой в использовании, который до сих пор нигде не используется. Источник этот – электрическое поле Земли.

Ниже излагается способ получения энергии из этого источника. Способ основан на свойствах электрического поля Земли и на базовых законах электростатики.

Атмосферное электричество

Наша планета в электрическом отношении представляет собой подобие сферического конденсатора, заряженного примерно до 300 000 вольт. Внутренняя сфера – поверхность Земли – заряжена отрицательно, внешняя сфера – ионосфера – положительно. Изолятором служит атмосфера Земли. ( Рис.1 )

Через атмосферу постоянно протекают ионные и конвективные токи утечки конденсатора, которые достигают многих тысяч ампер. Но несмотря на это разность потенциалов между обкладками конденсатора не уменьшается.

А это значит, что в природе существует генератор (G), который постоянно восполняет утечку зарядов с обкладок конденсатора. Таким генератором является магнитное поле Земли, которое вращается вместе с нашей планетой в потоке солнечного ветра.

Чтобы воспользоваться энергией этого генератора, нужно каким то образом подключит к нему потребитель энергии.

Подлючиться к отрицательному полюсу – Земле – просто. Для этого достаточно сделать надежное заземление. Подключение к положительному полюсу генератора – ионосфере – является сложной технической задачей, решением которой мы и займемся.Как и в любом заряженном конденсаторе, в нашем глобальном конденсаторе существует электрическое поле. Напряженность этого поля распределяется очень неравномерно по высоте: она максимальна у поверхности Земли и составляет примерно 150 В/м. С высотой она уменьшается приблизительно по закону экспоненты и на высоте 10 км составляет около 3% от значения у поверхности Земли.

Таким образом, почти всё электрическое поле сосредоточено в нижнем слое атмосферы, у поверхности Земли. Вектор напряженности эл. поля Земли E направлен в общем случае вниз. В своих рассуждениях мы будем использовать только вертикальную составляющую этого вектора. Электрическое поле Земли, как и любое электрическое поле, действует на заряды с определенной силой F, которая называется кулоновской силой. Если умножить величину заряда на напряженность эл. поля в этой точке, то получим как раз величину кулоновской силы Fкул.. Эта кулоновская сила толкает положительные заряды вниз, к земле, а отрицательные – вверх, в облака.

Электрическое поле Земли является потенциальным полем как и любое эл. поле. Каждой точке этого поля соответствует свой потенциал. Точки с одинаковым потенциалом образуют эквипотенциальные поверхности.

Проводник в электрическом поле

Установим на поверхности Земли вертикальный металлический проводник и заземлим его. Пусть верхняя точка проводника находится на на каком-то уровне U потенциала эл. поля Земли. Электрическое поле Земли в соответствии с законами электростатики начнет двигать электроны проводимости вверх, к верхней точке проводника, создавая там избыток отрицательных зарядов. Такое движение электронов будет продолжаться до тех пор, пока в верхней точе проводника не возникнет потенциал -U, равный по величине и противоположный по знаку потенциалу U эл. поля Земли, на котором расположена верхняя точка этого проводника.

Этот отрицательный потенциал -U полностью компенсирует положительный потенциал U эл.поля Земли и весь проводник, включая и его верхнюю точку, приобретает потенциал Земли, который мы принимаем за ноль.

Но избыток отрицательных зарядов в верхней точке проводника создаст свое электрическое поле.

Мы получили систему из двух эл. полей: эл. поля Земли E1 и эл. поля избыточных зарядов в верхней точке проводника E2.

На рис. 2 изображены векторы напряженности этих полей.

Векторы напряженности эл. поля Земли E1 вблизи проводника везде одинаковы по величинен и направлению.

Векторы же напряженности эл. поля проводника в разных точках поля имеют разную величину и направление. На рис. 2 справа изображены векторы напряженности E2 этого эл. поля. Они сходятся в верхней точке проводника, где сосредоточены избыточные электроны проводимости.

Согласно принципу суперпозиции эл. полей напряженность результирующего эл. поля равна геометрической сумме напряженностей каждого из этих полей.

Обратите внимание: ниже верхней точки проводника векторы напряженности E1 и E2 этих двух полей направлены в противоположных направлениях. Здесь они компенсируют друг друга и в проводнике эл. поле равно нулю.

Выше верхней точки проводника векторы напряженности этих двух полей направлены в одном направлении – вниз. Здесь они складываются и дают суммарную напряженность эл. поля.

Если мы сложим геометрически эти векторы и проведем эквипотенциальные линии в каждой точке поля, то получим картину, изображенную на рис.3.

На рис.3 изображено суммарное эл. поле в сечении вертикальной плоскостью, проходящей через проводник. Примечательно, что потенциал проводника во всех его точках равен нулю и в то же время на верхней точке проводника сконцентрирована большая напряженность суммарного эл. поля Земли и проводника.

Именно это эл. поле и стремится вырвать электроны проводимости из верхней точки проводника. Но у электронов недостаточно энергии для того, чтобы покинуть проводник. Эта энергия называется работой выхода электрона из проводника и для большинства металлов она составляет менее 5 электронвольт – величина весьма незначительная. Но электрон в металле не может приобрести такую энергию между столкновениями с кристаллической решеткой металла и поэтому остается на поверхности проводника.

Возникает вопрос: что произойдет с проводником, если мы поможем избыточным зарядам на верхушке проводника покинуть этот проводник ?

Ответ простой: отрицательный заряд на верхушке проводника уменьшится, внешнее электрическое поле внутри проводника уже не будет скомпенсировано и снова начнет двигать электроны проводимости вверх к верхнему концу проводника. Значит, по нему потечет ток. И если нам удастся постоянно удалять избыточные заряды с верхней точки проводника, в нем постоянно будет течь ток. Теперь нам достаточно разрезать проводник в любом, удобном месте и включить туда нагрузку ( потребитель энергии ) – и электростанция готова.

На рис.4 показана принципиальная схема такой установки.

Под действием электрического поля Земли электроны проводимости из земли движутся по проводнику через нагрузку и далее вверх к эмиттеру, который освобождает их из поверхности металла верхушки проводника и отправляет их в виде ионов в свободное плавание по атмосфере. Электрическое поле Земли в полном соответствии с законом Кулона поднимает их вверх до тех пор, пока они на свем пути не будут нейтрализованы положительными ионами, которые всегда опускаются вниз из ионосферы под действием того же поля.

Таким образом, мы замкнули электрическую цепь между обкладками глобального электрического конденсатора, который в свою очередь подключен к генератору G, и включили в эту цепь потребитель энергии ( нагрузку ). Остается решить один важный вопрос: каким образом удалять избыточные заряды с верхней точки проводника?

Эмиттер

Для этого нужно устройство, которое бы помогало электронам проводимости покинуть проводник – излучатель электронов или эмиттер.

Эмиттер может быть построен на базе высоковольтного генератора небольшой мощности, который способен создать коронный разряд вокруг излучающего электрода на верхушке проводника.

Такие высоковольтные генераторы используются в промышленности в дымоулавливателях, ионизаторах воздуха, установках для электростатической окраски металлов и различных бытовых приборах.

Генератор создает вокруг излучателя электронов проводимости искровой, коронный или кистевой разряд. Такой разряд является проводящим плазменным каналом, по которому электроны проводимости свободно стекают в атмосферу уже под действием эл.поля Земли.

Для этой же цели можно использовать трансформатор или катушку Теслы.

В 1891 году Никола Тесла создал свой знаменитый высокочастотный высоковольтный трансформатор, который он использовал для экспериментов и демонстрации своих опытов. Сейчас это устройство называют катушкой Теслы (Tesla coil). В промышленности это изобретение не нашло применения. Оно используется главным образом для всякого рода аттракционов.

Во время работы катушки в ее вторичной обмотке создается напряжение в несколько миллионов вольт, которое ионизирует воздух и создает различные электрические разряды – стримерные, искровые или коронный разряд в зависимости от входного напряжения.

Каналы этих разрядов в ионизированном воздухе являюся хорошим проводником для электронов проводимости, которые стремятся вырваться из металла проводника в атмосферу. И электроны проводимости по каналам разрядов легко покидают проводник и уходят в атмосферу уже под действием эл. поля Земли, которое концентрируется на верхней точке проводника.

Форму и интенсивность разряда катушки можно в определенных пределах регулировать от слабого коронного до мощного дугового в зависимости от интенсивности эл. поля Земли и необходимой мощности установки.

Оценка мощности установки

Пусть верхняя точка проводника находится на высоте 100 м., средняя напряженность эл. поля по высоте проводника Еср. = 100 В/м.

Тогда разность потенциалов эл. поля между Землей и верхней точкой проводника будет численно равна:

U = h Eср. = 100 м * 100 В/м = 10 000 вольт.

Точно такой же величины будет и отрицательный компенсирующий потенциал в верхней точке проводника. Это – совершенно реальная разность потенциалов между землей и верхней точкой проводника, которую можно измерить. Правда, обычным вольтметром с проводами измерить ее не удастся – в проводах возникнет точно такая же э.д.с., как и в проводнике, и вольтметр покажет 0.

Сила тока в проводнике зависит в основном от эффективности работы эмиттера. Если с помощью эмиттера мы сможем получить ток 10 А., то полная мощность установки составит 100 кВт.

При работе эмиттера освободившиеся электроны скапливаются в атмосфере над эмиттером и создают отрицательно заряженное облако. Эл. поле этого облака направлено против эл. поля Земли и уменьшает его. При наличии ветра облако сносится ветром и его влияние будет незначительным. В отсутствии ветра это облако удаляется только кулоновскими силами эл. поля над эмиттером, образуя конвективную струю, направленную вверх. В этом случае сила тока установки будет ограничиваться силой тока конвективной струи.

Особенности электрического поля

Эл. поле над земной поверхностью обладает такими особенностями, которые обязательно нужно учитывать.

Над ровной подстилающей поверхностью такой, как море или широкая равнина, эквипотенциальные поверхности поля расположены примерно параллельно друг другу, как показано на рис. 2 слева.

Но как только в нем появляется заземленный проводник, это поле меняется и становится примерно таким, как показано на рис. 3.

Эффект получается таким, как будто это поле поднялось и повисло на верхушке этого проводника. Эквипотенциальные линии над проводником сконценторировались, а значит увеличился вектор напряженности эл. поля.

В то же время у основания проводника эл. поле уменьшилось. Если два заземленных проводника расположены недалеко друг от друга, то эл. поле будет выглядеть примерно так, как показано на рис. 6.

Все эл. поле располагается выше заземленных проводников. Между этими проводниками у земной поверхности эл. поле близко к нулю.

Такими проводниками являются деревья, линии эл. передач, высокие постройки, и, конечно, все городские дома.

Следовательно, в условиях города проводник с эмиттером необходимо поднять выше крыш городских домов и всякого рода антенн, флагштоков, деревьев и шпилей, расположенных поблизости. Еще надежней поднять проводник и эмиттер на аэростате.

О мощности глобального генератора

Такая установка отбирает мощность у глобального генератора.

В связи с этим возникает один очень важный вопрос – как отразится повсеместное широкое использование таких установок на электрическом поле Земли?

Не приведет ли это к ослаблению эл. поля Земли?

У нас нет возможности замерить мощность этого генератора. Но по некоторым косвенным признакам можно судить о его мощности.

На Земле постоянно бушуют несколько ураганов, тропических штормов и множество циклонов. По современным представлениям и оценкам примерно треть мощности урагана приходится на его электрическую составляющую.

Что же это такое – электрическая составляющая мощности урагана?

Мощность урагана пропорциональна объему и скорости подъема теплого воздуха в его тепловой башне – центральной области урагана.

Такой подъем воздуха проискодит в основном за счет разности плотности воздуха на периферии урагана и в его центре – тепловой башне, но не только. Часть подъемной силы (примерно одну треть.) обеспечивает электрическое поле Земли.

Все дело в том, что испаряющаяся с поверхности штормового океана вода уносит с собой огромное количесво отрицательных зарядов.

С точки зрения электростатики штормовой океан представляет собой огромное поле, усыпанное остриями и ребрами, на которых концентрируются отрицательные заряды и напряженность эл. поля Земли. Это – электростатический эффект острия.

Испаряющиеся молекулы воды в таких условиях легко захватывают отрицательные заряды и уносят их с собой. А электрическое поле Земли в полном соответствии с законом Кулона двигает эти заряды вверх, добавляя воздуху подъемную силу.

И эта добавка составляет около трети полной подъемной силы, а значит и мощности урагана. Таким образом глобальный электрический генератор расходует часть своей мощности на усиление атмосферных вихрей на планете – ураганов, штормов, циклонов и пр.

Но такой расход мощности никак не сказывается на величине электрического поля Земли.

Если учесть, что мощность среднего урагана превышает мощность всех электростанций мира, то можно заключить, что широкое и повсеместное использование этой энергии никак не скажется на электрических параметрах нашей планеты.

Выводы

В результате наших действий мы подключили потребитель энергии к глобальному генератору электрической энергии. К отрицательному полюсу – Земле – мы подключились с помощью обычного металлического проводника (заземления), а к положительному полюсу – ионосфере – с помощью весьма специфического проводника – конвективного тока.

Конвективные токи – это электрические токи, обусловленные упорядоченным переносом заряженных частиц. В природе они встречаются часто. Самые мощные из них – это ураганы и восходящие потоки воздуха во внутритропической зоне конвергенции, которые уносят огромное количество отрицательных зарядов в верхние слои тропосферы.

Из вышесказанного можно сделать следующие выводы:

- Источник энергии является простым и удобным в использовании.

- На выходе получаем самый удобный вид энергии – электроэнергию.

- Источник экологически чист: никаких выбросов, никакого шума и т.п.

- Установка проста в изготовлении и эксплуатации.

- Исключительная дешевизна получаемой энергии и еще масса других достоинств.

Электрическое поле Земли подвержено колебаниям: зимой оно сильнее, чем летом, ежедневно оно достигает максимума в 19 часов по Гринвичу, также зависит от состояния погоды. Но эти колебания не превышают 30% от его среднего значения.

В некоторых редких случаях при определенных погодных условиях напряженность этого поля может увеличиться в несколько раз.

Во время грозы эл.поле изменяется в больших пределах и может изменить направление на противоположное, но это происходит на небольшой площади непосредственно под грозовой ячейкой и в течение короткого времени.

Термопомпи въздух – вода   Leave a comment

Термопомпите въздух/вода позволяват използването на въздуха като източник на енергия за потребление, дори когато навън е под нулата. Сигурна икономия на електроенергия дори при -25oC външна температура. Термопомпите въздух/вода са подходящи за всяко приложение. Ако в сградата няма достатъчно място, термопомпата може да се монтира отвън, без това да се отрази на работата и. Изключително тиха работа на компресора. Не се налага да се копаят дупки, да се правят сонди и отводнителни канали за отработената вода. Може да се използват, както за отопление така и за охлаждане. Оптимизирането на термопомпата може да се извърши чрез, използването на безплатната слънчевата енергия. Чрез инсталирането на слънчеви колектори и изграждането на система от термопомпа въздух – вода, плюс слънчеви колектори, и една добра изолация на сградата, дава една твърде икономична система за отопление и охлаждане, наличие на битова гореща вода през цялата година. Принципа на функциониране на термопомпите въздух – вода е същият като при геотермалните термопомпи. Природата е безкрайно щедра към нас хората и ни е дала всичко, за да живеем богато и щастливо. От нас се иска само да овладеем тайните й и да обединим усилията си за изграждане на едно така щастливо бъдеще.

Система за инжектиране на пара, която е универсален метод за подобряване на капацитета и ефективността на системата. Технологията за инжектиране на пара, е в инжектиране на хладилен агент пари в средата на процеса, когато компресията се увеличи значително по капацитет и ефективност. В най-високата точка се извлича част кондензиралата течност и се разширява, чрез разширителен клапан в топлообменника, който играе ролята за охлаждане на много нагрятата пара. След това се инжектира в средната част на компресора, като допълнително се увеличава мощността на охлаждане на изпарителя. Колкото по-голямо е налягането на кондензатора, толкова по- голям е ефекта от тази система по отношение на всякакви технологии, свързани с компресори. Електрическото съпротивление винаги се подава, когато компресорът е в режим на готовност. EVI компресори са оборудвани със система за впръскване на пара. За достигането на този икономически ефект се използва subcooling система. Тя увеличава охлаждането, като по този начин увеличава капацитета и ефективността на системата. Предоставените ползи нарастват, тъй като компресията се увеличава. Топлообменникът се използва за осигуряване на допълнителен subcooling на хладилния агент, преди да влезе в изпарителя. Този subcooling процес осигурява по-голяма икономия, измерена в системата. По време на subcooling процес, известно количество от хладилния агент се изпарява. Това позволява изпаряване на хладилен агент, който във вид на пара се инжектира в компресора и осигурява допълнително охлаждане при по-високи съотношения на компресия, подобно на впръскване на течност.
Това е така нареченият икономичен цикъл, този процес увеличава производителността на системата, и допринася за ефективно намаляване на изразходваната електроенергия. Компресорът от ново поколение използван при термопомпа въздух - вода позволява да се отделя топлина при външна температура -25оC и топла вода до 60оС която, може да се използва и за централно парно отопление. Възможността за генериране на топлина, варира в отрицателните външни температури от -20 ~ -25оC и топла вода до 60оC това се достига само чрез E.V.I. компресори и фреон 410. Термопомпата се състои от два блока – един вътрешен и един външен възел. Енергията е взета от външния въздух. Липса на вода в външното тяло, намалява  риска  от  замръзване  на външното тяло. Предимства:
1. EVI компресор е специално проектиран за отопление на къщи в студените области на страната. В температурен диапазон -25C .
Той може да се използва безопасно при -20оC на околната среда.
2.  Термопомпа с обикновен компресор  трудно  отоплява  при температури  под -7 C. С внедряване на технологията EVI се достига много важното увеличение на възможността  за работа на термопомпата.
3. Силен  с ниска температура топлинна мощност.
4. EVI термопомпата значително подобрява проблема с недостатъчния поток на хладилен агент в околната среда с ниска температура от средно всмукване на компресора, което ще бъде от полза, дори ако външната температура е ниска.

Вижте още Бъдещето в отоплението на дома (PDF файл)

Термопомпа Daikin серия Althermа

 

__

Термопомпи вода – вода   Leave a comment

От DARICCLIMA

Геотермалната енергия е топлината, идваща от Земята. Тя е чиста и постоянна. Ресурсите на геотермална енергия се простират от плиткото до горещите води и горещите скали, намиращи се на няколко мили под земната повърхност, до изключително високите температури на разтопените скали, наричани магма.
През зимата топлинната помпа отнема топлина от топлообменната система и я впомпва във входа на въздухопровода. През лятото процесът е обратен и топлинната помпа придвижва топлина от входа на въздухопровода в топлообменната система. През лятото отнеманата от входа на въздухопровода топлина може да се използва и като безплатно средство за топла вода.
Това намалява разходите за отопление, топла вода и климатизация, в режим охлаждане системите „вода / вода“ работят с около 20% по-висока ефективност в сравнение със системите „въздух/ вода“.
Работата  на термопомпите е да пренася топлинна енергия от система с ниско температурно ниво към система с по-високо температурно ниво. Електрическата енергия е необходима само за задвижване на компресора на термопомпата и представлява 25% от получената енергия, а останалите 75% се получават от водата.
Получената енергия надвишава 3 – 4 пъти вложената електрическа енергия и може да се използва както за подгряване на топла вода така и за климатизация на сградата.
Коефициента на трансформация на термопомпа вода – вода е от 4,4 до 5,6.

В отоплителния кръг може да се включат като втора степен други енергийни източници (слънчеви колектори, котли), за да се постигне по-висока температура и гарантиране на надежността.

„Извличането“ на топлината от земята става по два основни начина:

1. Отворена система

Отворената система представлява директно изпомпване на вода от сондаж, кладенец, езеро или река. В режим на отопление изпомпаната вода влиза в термопомпата, отдава част от своята топлинна енергия на хладилния агент и вече охладена се връща към втори сондаж, в езерото или реката. В режим на охлаждане водата поема топлина от хладилния агент и я извежда към земята. Единственото, което се променя при използването на водата е нейната температура. Водата или отново се връща във втори сондаж, за да не се наруши нивото на подземните води, или се влива в езеро или канализация, ако нивото на подземните води е достатъчно високо.

2. Затворена система

Там, където няма достатъчно подземна вода може да се използва затворената система. Единият вариант е през полиетиленови тръби, поставени във вертикален сондаж или хоризонтален ров, море, река, блато или канал, да преминава антифризен разтвор, който поема или отдава топлината от земята към помещенията или обратно. При другия вид затворена система хладилен агент от ЗТК циркулира по медни тръби и се изпарява директно от топлината на земята.

В тази система топлината се черпи от земята посредством вкопана в нея тръбна система. Земята има постоянна температура при дълбочина над 1-2 м. На 10-12 м тя е 8-10°С през цялата година. Със земя-вода термопомпите можете да достигнете до необятната, неизползвана енергия в земята. Слънчевата енергия, съхранена там, е също един непрекъснато обновяващ се енергиен източник. Тя е достатъчна за отоплението на всеки дом и като източник на топла вода. Енергията, която ще извлечете от земята зависи от състава на почвата и определя броя и вида на инсталациите на топлоизточника. Със земя-вода термопомпите се отнема енергията от почвата в собствената градина. В зависимост от възможностите на инсталация, могат да се използват земни намотки или земни колектори за достигане до топлоизточника.

Приложението на термопомпите, оползотворяващи топлината на нискотемпературни подпочвени и езерни води в света доказва високата конкурентноспособност на тази алтернатива за топло и студоснабдяване. Водата от кладенци е особено привлекателна поради относително стабилната и температура (10°С -15°С) през годината.

Термопомпите най-често се използват в страни с умерен климат, осигурявайки охлаждане на помещенията през лятото и отоплението им през зимата. Te си служат с идеята за обръщане посоката на охладителния цикъл. И двата режима на термопомпата (охладителен и отоплителен) правят точно едно и също нещо. Те „изпомпват“ топлината от едно място до друго. При тези примери топлината във въздуха се въвежда и извежда от помещението.
Съществуват два основни начина за отнемането на топлината в зависимост от вида на термопомпения агрегат, вида на източника на топлина и начина на пренасянето й – директен и индиректен топлообмен. Разликата между двата се състои в това дали съществува междинен работен флуид, който да пренася топлината между източника на топлина и термопомпения агрегат.
Ефективността на една термопомпена инсталация се определя от коефициента на трансформация на термопомпения агрегат. Решаващо значение за неговата стойност имат температурата на източника на топлина и температурния режим на работа на консуматорите на топлина. Колкото по-висока е температурата на първоизточника и по-нисък температурен режим на работа позволява консуматора на топлина, толкова по висока е ефективността от използването на термопомпената инсталация.
Теоретично коефициентът на трансформация може да достигне стойност над 10,0. На практика стойността на този коефициент за най-широко разпространените и използвани в бита термопомпени инсталации се движи в границите между 2,0 и 5,5. Това означава, че за всеки вложен 1,0 kWh енергия могат да бъдат получени от 2,0 до 5,5 kWh топлина.

Вода-вода термопомпата използва предимствата на относително постоянната температура на подпочвената вода. Дори през мразовити дни, водата поддържа температура от +7°С до +12°С. Термопомпи вода-вода са с „най – висок“ коефициент на превръщане. Изискват големи количества вода, по възможност на малка дълбочина и с „добър“ химичен състав.
Енергийната производителност на вода-вода термопомпите поставя нови стандарти. Съотношението между вложено електричество и получена безплатна природна енергия е изключително изгодно и текущите разходи са значително ниски.

Устройство и принцип на работа на термопомпите   Leave a comment

Термопомпата е устройство, което не произвежда топлина, а само я премества от тела с по-ниска температура към тела с по-висока температура при влагане на определено количество енергия. Термодинамически термопомпите са идентични с хладилните машини,разликата е в това, че получената топлина се използва , докато при хладилните машини тя се изхвърля. Всяка термопомпа се състои от следните основни възли:

  • 1.Компресор
  • 2.Кондензатор
  • 3.Регулиращ вентил
  • 4.Изпарител
  • 5.Съединителни медни тръби
  • 6.Хладилен агент(фреон), който пренася топлината при промяна на агрегатното си състояние.

Компресорът , кондензаторът , регулиращият вентил и изпарителят са съединени с медни тръби ( херметично ) , в които циркулира фреон и малко количество компресорно масло. В процеса на работа на термопомпата се случва следното : на входа на компресора от изпарителя постъпва газообразен фреон с ниско налягане ( 3 – 5 атмосфери ) и температура ( 7-12 градуса Целзий ) . Компресорът засмуква фреона и го нагнетява до 15 – 25 атмосфери и температура 70 – 90 градуса Целзий , след което фреонът постъпва в кондензатора. Благодарение на интензивното обдухване фреонът отдава топлина и въздухът, който минава през кондензатора, се нагрява. На изхода на кондензатора фреонът вече е втечнен и е с температура 10 – 20 градуса Целзий повече от въздуха . От кондензатора топлият фреон постъпва в регулиращия вентил ( в климатиците той представлява капиляр – тънка медна тръба,навита на спирала ),където температурата и налягането се понижават и фреонът започва да се изпарява . След регулиращия вентил фреонът,постъпвайки в изпарителя,продължава да се изпарява до пълното преминаване в газообразно състояние и поглъща топлина.Газообразният фреон с ниска температура постъпва на входа на компресора и този цикъл се повтаря . Този принцип лежи в основата на работа на всеки климатик, термопомпа, хладилник и е известен като „обратен цикъл на Карно“.

Принцип на действие в режим отопление.

Четирипътният клапан е включен в режим отопление и термопомпата работи по следния начин:
Подгретият и изпарен фреон от топлообменника (изпарител) постъпва в газообразно състояние с налягане 3-5 атмосфери в компресора.Налягането му се повишава до 20-25 атмосфери и температурата се покачва до 70-90 C° (температура на прегретите пари),след това преминава през топлообменника за битова гореща вода, като отдава част от температурата си и продължава към кондензатора.Там отдава температурата си на охладения въздух от помещениято, подгрява го и се втечнява.След това преминава през ТРВ-то и отива в топлообменника (изпарителя), където се изпарява и отнема от водата топлина.И отново същия път.

 

Принцип на действие в режим охлаждане.

Четирипътният клапан е включен в режим охлаждане и термопомпата работи по следния начин:
Изпареният фреон в газообразно състояние с налягане 3-5 атмосфери, отнел температурата на обдухващия го въздух,постъпва в компресора.Налягането му се повишава до 20-25 атмосфери и температурата се покачва до 70-90 C° (температура на прегретите пари). Преминава през топлообменника за битова гореща вода, като отдава част от температурата си и продължава към топлообменника ( кондензатор).Там отдава температурата си на водата,като я загрява и се втечнява. След това преминава през ТРВ-то и отива в топлообменника (изпарителя), където се изпарява и отнема от въздуха топлина,като го охлажда. И отново същия път.

Друго разяснение от :

 

Източник на топлина може да бъде водата от сондаж, въздухът, земята.

Топлоносителят – течността във външния кръг – се нагрява с няколко градуса, отнемайки топлина от съответния източник. Вътре в термопомпата топлоносителят минава през топлообменник (изпарител) и отдава събраната топлина на вътрешния контур на термопомпата. Вътрешният контур е напълнен с хладилен агент – фреон , който има ниска температура на кипене. Когато фреонът минава през изпарителя, той преминава от течно в газообразно състояние при ниска температура и ниско налягане

От изпарителя газообразният фреон попада в компресора, където се свива. Налягането и температурата на газа се покачват до зададените стойности. След това горещият газ постъпва във втория топлообменник – кондензатор. Там става топлообмен между горещия газ и топлоносителя – обикновено вода – във вътрешната отоплителна инсталация на жилището. Когато фреонът отдава топлина на вътрешната инсталация, той се охлажда и преминава в течно състояние. Въпреки това налягането му все още е високо. При премиванането му през регулиращия вентил налягането се понижава и фреонът започва да се изпарява. След регулиращия вентил е изпарителят, където фреонът продължава да се изпарява до преминаването му в газообразно състояние и целият цикъл се повтаря отново и отново в режим “отопление” на термопомпата.

На този принцип работят климатиците, термопомпите, хладилниците. Той е известен като “обратен цикъл на Карно”.

В режим “охлаждане” с помощта на вграден четирипътен вентил функциите на двата топлообменника – изпарител и кондензатор – се разменят. По този начин термопомпата отнема топлина от вътрешната инсталация и тя се предава на течността във външния кръг.

А ето още един PDF файл за Устройство и принцип на работа на термопомпите.

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.