Повышение энергоэффективности теплонасосов с подземными коллекторами и системой увлажнения

• Автор: Поромпка, Свен -
• Шифр специальности: 05.23.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 90 с. : 59 ил.

Содержание
Основные условные обозначения 1. Введение
1.1. Энергополитическая ситуация в мире
1. 2. Структура потребления первичной энергии в Германии за 2007 г.
1.2. 1. Производство теплоты из возобновляемой энергии
в Германии за 2007 г.
1. 3. Эксплуатация тепловых насосов
2. Циклы теплового насоса
2.1. Цикл Карно
2. 2. Диаграмма /«■ р-к
2.3. Коэффициент преобразования £ и коэффициент полезного действия
2. 4. Значение годовой выработки отопительных тепловых насосов /
2. 5. Влияние значения годовой выработки на экономические критерии
3. Источники теплоты
3.1. Глубинные скважины
3.2. Плоские коллекторы
3.3. Грунтовая вода
4. Коллекторы для использования теплоты земли -плоские коллекторы
4. 1. Данные союза немецких инженеров 4640, часть 1 / часть
4. 2. Мощность и годовой объем извлечения теплоты
5. Производство плоских коллекторов с системой увлажнения
5.1. Планирование и цели экспериментальных исследований
5. 1. 1. Экспериментальная установка университета г. Лейпцига
5. 1.2. Отопительная нагрузка экспериментальной установки

Моделирование и теоретическое подтверждение значения величины /?
Моделирование температуры почвы и рассола Монтаж плоского коллектора с системой увлажнения на экспериментальной установке
Монтаж теплонасосной установки для проведения испытаний
Описание запатентованной системы увлажнения
Результаты измерений, полученных во время испытаний
Определение содержания влаги в исследуемом грунте
Сравнение датчика влажности FS 200 NH производства
фирмы «Conrad Electronic» и датчика фирмы «Fiskars»
Определение содержания воды в почве
Отчеты по результатам экспериментальных исследований
Отчет по измерениям температурными датчиками
Отчет по измерениям тепломером
Оценка результатов испытания
Определение коэффициента преобразования
цикла Карно с и без увлажнения
Определение действительного коэффициента преобразования tR Определение значения годовой выработки /?
Сравнение результатов моделирования значения годовой выработки и температуры почвы с результатами испытания Оценка результатов проведенных исследований Конструктивное улучшение систем увлажнения плоских коллекторов
Дополнительные расходы на систему увлажнения Экономическое сравнение с другими системами отопления Оценка погодных данных с учетом модуля дождевых осадков на территории г. Лейпцига
6.9.1. Характер осадков
6. 9. 2. Анализ выпавших осадков и выводы
7. Общие выводы
Перечень используемой литературы
Приложения
Приложение I. Технология использования теплового насоса с
различными теплоисточниками: схемы, оборудование, технические данные
Приложение II. Оборудование экспериментального стенда для
испытания теплового насоса с плоским коллектором 146 Приложение III. Промежуточные результаты расчетных и
экспериментальных исследований теплового насоса с плоским коллектором
Приложение IV. Практическое внедрение результатов проведенных
исследований

температуры, называется нейтральной зоной. Ослабление температурных колебаний на глубине существенно зависит от теплопроводности горной породы и грунтовой воды, данное явление можно наблюдать на глубине от 15 до 39 м (прил. П1, рис. 1П. 2). Средняя температура в подобной нейтральной зоне в Германии составляет от 8 до 13 °С. В Германии средний температурный градиент составляет 3 К на 100 м глубины. В п. 3. 1 глубинные скважины будут рассмотрены подробнее. В других европейских странах температурный градиент может существенно отклоняться от среднего значения температурного градиента, характерного для Германии.
Плоский коллектор состоитиз ровно проложенных в грунте полиэтиленовых труб. Грунт аккумулирует солнечную энергию, которая возобновляется благодаря дождевой воде. Поэтому даже в зимний период в данном источнике теплоты достаточно энергии. В п. 3. 2 описаны принципы планирования и укладки плоских коллекторов, что является основой данной диссертации.
Жидкий теплоноситель - рассол [18] (антифриз, который состоит из воды и гликоля) с помощью соленасоса закачивается через систему коллекторов и зондов и подается на тепловой насос (прил. I, рис. I. 2).
Все установленные устройства, независимо от того, установлены они в горизонтальном или вертикальном положении, являются закрытыми системами. В грунт вводят один или несколько теплоносителей, среда теплоносителя циркулирует по закрытому контуру. Данная среда впитывает теплоту грунта. В результате чего между грунтом и средой теплоносителя происходит процесс теплопередачи. Жидкий теплоноситель перемещает теплоту из грунта к первичной стороне теплового насоса (к испарителю).
3. 1. Глубинные скважины
Грунтовые зонды для тепловых насосов также относятся к установкам закрытого цикла. По сравнению с горизонтальным коллектором при установке