Новости строительства

Добавь наш новостной виджет!

На севере Москвы завершается строительство храма Сергия Радонежского

30.06.2017 07:20:19

В Северном округе Москвы на Ходынском поле завершаются работы по вводу в эксплуатацию храма Сергия Радонежского. Об этом сообщил куратор программы строительства православных церквей в столице, депутат Госдумы РФ Владимир Ресин.

Правительство может принять закон о дистанционном оказании медпомощи пациентам

30.06.2017 07:18:50

Комитет Государственной Думы РФ по охране здоровья рекомендовал нижней палате принять в первом чтении законопроект о телемедицине, предусматривающий оказание медицинской помощи дистанционно.

На Гатчине ищут подрядчика для строительства распределительного газопровода

30.06.2017 07:17:08

В городе Вырице Гатчинского района Ленинградской области объявлен конкурс на поиск подрядчика для строительства распределительного газопровода. Стартовая стоимость аукциона оценена в 38,8 миллионов рублей.

На строительство дорог Казахстана направят почти 3 миллиарда долларов

30.06.2017 07:15:35

В текущем году на развитие дорожной инфраструктуры Казахстана будет направлено 1,8 млрд долларов заемных средств и 1,1 млрд долларов собственных средств. Об этом сообщил председатель Комитета автомобильных дорог Министерства по инвестициям и развитию Республики Казахстан Мереке Пшембаев.

Космический лифт станет настоящим прорывом для человечества

30.06.2017 07:13:41

По словам мировых ученых, идея строительства лифта в Космос уже не выглядит как фантастическая. Благодаря технологическому прогрессу данный проект можно будет воплотить в жизнь к 2050 году.

Все новости

Можно ли накапливать тепло?

Содержание

Что такое тепловой насос? Как он работает?
Эксперименты.

Каково КПД теплового насоса? (Эксперимент 1)

Какова специфическая теплоемкость воды? (Эксперимент 2)

Что такое тепловой насос? Как он работает?

Почти в каждом доме есть прибор, работающий по принципу теплового насоса: холодильник. Менее известно, что тепловой насос можно использовать для отопления здания. Тепловой насос забирает необходимую тепловую энергию из воздуха или окружающей среды и накапливает ее в изолированном гидроаккумуляторе (двойной накопитель, смотри рисунок 2).

Теплая вода может быть использована для отопления дома, для работы душа или, например, стиральной машины. Назначение теплового насоса состоит в том, чтобы из окружающей среды температурой Т1 получить количество тепла Q и передать его другой среде, повысив температуру до Т2. Для этого требуется работа W, которую вырабатывает компрессор. Большим преимуществом теплового насоса в сравнении с традиционной системой отопления является высокий КПД: тепловой насос производит больше тепла, чем ему требуется для этого электричества.

Высокая первоначальная стоимость не позволила тепловому насосу занять лидирующую позицию в сфере систем отопления. Также его недостатком является то, что насос, начиная с определенной температуры воздуха и земли, работает недостаточно эффективно и, по меньшей мере, рабочее вещество (например, фреон), которое использовалось ранее, было сомнительно экологически чистым.

Рисунок 1. Возможное выполнение внешних элементов

A) Erdreichwarmetausher подземный теплообменник

B) Speicher накопитель

C) Luftwarmetausher воздушный теплообменник

Рисунок 2 Устройство двойного накопителя

Fussbodenheizung теплый пол
Heizungsregelgerataussentemperaturgefuhlt прибор для измерения температуры, заполненный внешним воздухом
Compressor компрессор
Verdampfer испаритель
Kondensator конденсатор
Expansionsventil расширительный клапан
Kaltes Wasser холодная вода
Duplex-Speicher fur Brauchwasser двойной накопитель для хозяйственно-питьевой воды
Sole/Wasser – Warmepumpe komplett mit Umwalzpumpen und Armaturen тепловой насос, работающий на соляном расторе и воде, соединенный с цилиндрическим насосом и арматурой Erdreichwarmetauscher подземный теплообменник

Тепловой насос состоит из четырех базовых элементов: испарителя, компрессора, конденсатора и дроссельного вентиля. Эти элементы соединены друг с другом закрытой системой трубопроводов.

Рисунок 3 Макет

Drosselventil дроссельный клапан
Kompressor компрессор
Behalter mit Verdampfer контейнер для испарителя
Behalter mit Kondensierer контейнер для конденсатора

В трубопроводе циркулирует рабочее вещество (чаще всего фреон или аммиак), которое понижает давление в дроссельном вентиле и таким образом распространяется. Поэтому дроссельный вентиль называют еще и расширительным клапаном. При этом расширении рабочее вещество охлаждается и поступает в испаритель. Там оно получает из окружающей среды (в нашем случае из водяной ванны) количество тепла Q, причем оно по большей части испаряется. Газ поступает в компрессор, где он сильно сжимается, что ведет к повышению температуры. В конденсаторе рабочее вещество передает полученное до этого количество тепла окружающей среде. (В нашем случае второй водной ванне). При этом температура падает, и газ снова конденсируется. Жидкое рабочее вещество поступает к дроссельному вентилю, и круговорот возобновляется.

Рисунок 4 Устройство теплового насоса

Niederdruck низкое давление
Hochdruck высокое давление
Compressor компрессор
Warmequelle источник тепла
Warmenutzung использование тепла
Verdampfer испаритель
Verflussiger конденсатор
Expansionsventil расширительный клапан
Motor мотор

2. Эксперименты.

2.1 Каков КПД теплового насоса? (Эксперимент 1) Описание построения и проведения:

В ведро наливается три литра воды
Тепловой насос подключается к измерительному трансформатору (смотри рисунок 5)
К измерительному трансформатору подключаются вольтметр и амперметр
Температура измеряется до начала эксплуатации теплового насоса и через десять минут после начала.

Рисунок 5 Измерительный трансформатор с вольтметром и амперметром

Напряжение и сила тока измеряются при помощи измерительного трансформатора. При этом следует обратить внимание на то, чтобы замещающая для силы тока замерялась пропорционально напряжению – измерительный прибор работает как вольтметр!

Коэффициент пропорциональности заимствуйте, пожалуйста, из маркировки измерительного трансформатора.

Вопрос: зачем нам вообще нужен измерительный трансформатор?

Обобщение:

Замеренные температурные колебания позволяют рассчитать преобразованную тепловую энергию в соответствии с отношением . при этом с специфическая теплоемкость, а m масса данного материала (в данном случае воды).

КПД машины рассчитывается следующим образом: «использованная энергия делится на приданную энергию». Когда тепловой насос используется для отопления, «использованная энергия» становится тепловой энергией , приданная энергия становится взятой из окружающей среды тепловой энергией , также как электрическая энергия .