ENERGETSKI SUSTAVIDIZALICE TOPLINE(Toplinske pumpe)
ENERGETSKI SUSTAVI 2
ENERGETSKI TOK ZA DIZALICE TOPLINE (TOPLINSKE PUMPE)
ENERGETSKI SUSTAVI 3
DIZALICE TOPLINE (TOPLINSKE PUMPE)
DIZALICE TOPLINE koriste se za prijenos topline s medija nie temperature na medij koji ima viu temperaturu!
Rashladni proces je lijevokretni Carnot proces!
Rashladni proces za prijenos topline troi rad!
ENERGETSKI SUSTAVI 4
DIZALICE TOPLINE (TOPLINSKE PUMPE)
DIZALICE TOPLINE energetski tok princip rada
ENERGETSKI SUSTAVI 5
DIZALICE TOPLINE (TOPLINSKE PUMPE)
Hlaenje Grijanje
ENERGETSKI SUSTAVI 6
DIZALICE TOPLINE (TOPLINSKE PUMPE)
USPOREDBA GODINJIH TROKOVA GRIJANJA ZARAZLIITA GORIVA I NAINE GRIJANJA
Drvo
Drvni peleti
Lo ulje
Propan
Prirodni plin
Elektrinim otporom
Toplinske pumpe (zrane)
Toplinske pumpe (geotermalne)
ENERGETSKI SUSTAVI 7
DIZALICE TOPLINE (TOPLINSKE PUMPE)
TOPLINSKI MNOITELJ (COP) DIZALICE TOPLINE
Uin dizalica topline za prijenos topline s nie temperature naviu temperaturu utvruje se preko tzv. toplinskog mnoitelja,rashladnog uina ili uina grijanja toplinski uin.
TOPLINSKI UIN (COP - coefficient of performance)predstavlja odnos prenesene topline i za to utroenog radapogonskog stroja.
COP = Qin/WnetZa reverzibilni ili povrativ Carnot proces
COP=(TLS)/[(TH-TL) S] = TL/(TH-TL)
COP=TL/(TH-TL)
TL nia temperatura na kojoj se preuzima toplina u stupnjevima Kelvina [K]
TH via temperatura na kojoj se dovodi toplina u stupnjevima Kelvina [K]
S promjena entropije sustava za proces izmjene topline
ENERGETSKI SUSTAVI 8
DIZALICE TOPLINE (TOPLINSKE PUMPE)
TOPLINSKI MNOITELJ (COP) DIZALICE TOPLINE
Primjer:
Za hlaenje tijela na 5C (TL=268 K) pri temperaturi okoline20C (TH=293 K)
COP=TL/(TH-TL) = 268/(293-268) = 268/25 = 10,72
Za hlaenje tijela na 20C (TL=253 K) i temperaturu okoline20C (TH=293 K)
COP = TL/(TH-TL) = 253/(293-253) = 253/45 = 5,62
Vei COP znai vei prijenos topline po jedinici snage
pogonskog stroja!
ENERGETSKI SUSTAVI 9
DIZALICE TOPLINE (TOPLINSKE PUMPE)
ENERGETSKI SUSTAVI 10
DIZALICE TOPLINE (TOPLINSKE PUMPE)
ENERGETSKI SUSTAVI 11
DIZALICE TOPLINE (TOPLINSKE PUMPE)
DIZALICA TOPLINE kod koje se prijenos topline s okoline na radnu tvar u isparivau ostvaruje posredstvom tekueg medija
ENERGETSKI SUSTAVI 12
DIZALICE TOPLINE (TOPLINSKE PUMPE)
DIZALICA TOPLINE kod koje se prijenos topline s okoline na radnu tvar u isparivau ostvaruje direktno s okolnog zraka
ENERGETSKI SUSTAVI 13
DIZALICE TOPLINE (TOPLINSKE PUMPE)
ENERGETSKI SUSTAVI 14
GEOTERMALNE DIZALICE TOPLINE
ENERGETSKI SUSTAVI 15
OVISNOST TEMPERATURE TLA O DUBINI
ENERGETSKI SUSTAVI 16
GEOTERMALNE DIZALICE TOPLINE
ENERGETSKI SUSTAVI 17
GEOTERMALNE DIZALICE TOPLINE
U primjeni su male dizalicetopline za grijanje stanovakao i veliki sustavinamijenjeni grijanju velikihzgrada ili naselja. Veinomse primjenjuju s nisko-temperaturnim sustavimagrijanja s temperaturompolaznog voda od 35C kodpodnog grijanja, dok se zazagrijavanje potrone toplevode (PTV) s temperaturompolaznog voda od 55C.
ENERGETSKI SUSTAVI 18
GEOTERMALNE DIZALICE TOPLINE
ENERGETSKI SUSTAVI 19
GEOTERMALNE DIZALICE TOPLINE
Zemni kolektori
Najmanja investicijaZahtjeva veliku povrinu: 1,5 do 2 puta povrineobjekta-graevineToplinski dobitak: 15-40 W/m2
Maximalni COP iznosi 4,5SPF iznosi 3,5 do 4
ENERGETSKI SUSTAVI 20
GEOTERMALNE DIZALICE TOPLINE
Izvedbe zemnih kolektora dizalica topline
ENERGETSKI SUSTAVI 21
GEOTERMALNE DIZALICE TOPLINE
Izvedbe zemnih kolektora dizalica topline
ENERGETSKI SUSTAVI 22
DIZALICE TOPLINE
Dizalice topline koritenje topline jezera, rijeka i mora
ENERGETSKI SUSTAVI 23
DIZALICE TOPLINE
Dizalice topline koritenje topline podzemnih voda
ENERGETSKI SUSTAVI 24
IZVEDBA DIZALICE TOPLINE TOPLINSKE PUMPE
ENERGETSKI SUSTAVI 25
PRIMJER UGRADNJE TOPLINSKE PUMPE S KOLEKTOROM
ENERGETSKI SUSTAVI 26
ZRANE DIZALICE TOPLINE
Isplativa primjena u primorskom dijeluNajvei COP iznosi 3,5SPF iznosi 2,5 do 3,5
ENERGETSKI SUSTAVI 27
ZRANE DIZALICE TOPLINE
ENERGETSKI SUSTAVI 28
RADNE TVARI (MEDIJI) ZA IZMJENU TOPLINE
Poetkom devedesetih godina, skoro sve zemlje, prihvatilesu niz zakonskih mjera s ciljem ouvanja okolia s obziromna ustanovljenu pojaanu razgradnju ozona u viimslojevima atmosfere i drugih tetnih utjecaja. Kao posljedicapoduzetih mjera dolazi do zamjene radnih tvari-freona(klorofluorougljici CFC-a i HCFC-a) koritenih u rashladnoj iklima tehnici, ali i freona koritenih za proizvodnjuizolacijskih materijala, aerosola, pjena i otapala. CFC sezamjenjuje sa HCFC - fluorirani ugljikovodici
Za dizalice topline ne smije se koristiti rashladna tvar kojasadri freon odnosno spojeve freona
Primjer za rashladne sustave automobila koristi se radnatvar oznake R134a koja ne sadri freon
ENERGETSKI SUSTAVI 29
RADNE TVARI (MEDIJI) ZA IZMJENU TOPLINEPrije zabrane koristili su se kao radne tvari spojevi koji su imali znatan negativan utjecaj na okoli.
Tvari koje ne sadre klor (HFC-i), ugljikovodici, te prirodne radne tvari koriste se kao zamjena za CFC-e iHCFC-e u postojeim i novim ureajima.CFC - klorofluorougljici (engl.chlorofluorocarbons) su potpuno halogenirani derivati zasienih ugljikovodika(R11, R12)HCFC - klorofluorougljikovodici (engl. hydrochlorofluorocarbons)su djelomino halogenirani derivatizasienih ugljikovodika koji sadre vodik i klor (R22)HFC - fluorirani ugljikovodici (engl. hydrofluorocarbons) su djelomino halogenirani derivati zasienihugljikovodika koji sadre vodik i ne sadre klor (R134a, R152, ...)
ENERGETSKI SUSTAVI 30
RADNE TVARI (MEDIJI) ZA IZMJENU TOPLINERezultati istraivanja su pokazali da je R134a (HFC) najbolja zamjena za R12(CFC) u postojeim sustavima, jer su termofizikalna svojstva tih radnih tvaripriblino jednaka. Ipak R134a se ne moe koristiti kao direktna zamjena zaR12.
R134a se ne otapa u mineralnim uljima koja se upotrebljavaju kao maziva zakompresore s R12. Zbog toga je potrebna potpuna izmjena mazivog ulja, kao ipotpuno uklanjanje eventualnih ostataka ulja i radne tvari iz svih komponentisustava. Na taj se nain sprjeava mijeanje mineralnog ulja s mazivim uljemsintetikog podrijetla podobnim za R134a.
U novim manjim sustavima radnu tvar R12 sve ee zamjenjuje izo-butan,koji zbog znatno manje gustoe dvostruko umanjuje punjenje kuanskihhladnjaka, te na taj nain dodatno smanjuje potencijalnu mogunost zapaljenja(temperatura zapaljenja 460 C) i eksplozije (u volumnom udjelu sa zrakom od1,8 do 8,5 %) ugljikovodika R600a.
Izo-butan (R600a), propan (R290) i ostali ugljikovodici odlikuju se izvrsnimtermo fizikalnim svojstvima, ali se zbog njihove zapaljivosti preporuujeuporaba samo u manjim dobro brtvljenim jedinicama s malom koliinom radnetvari, kao to su hladnjaci za kuanstvo i komercijalnu uporabu.
ENERGETSKI SUSTAVI 31
RADNE TVARI (MEDIJI) ZA IZMJENU TOPLINE
Ekoloki prihvatljive radne tvari
ENERGETSKI SUSTAVI 32
DIREKTIVA EU ZA DIZALICE TOPLINERenewable Energy Sources (RES)
ENERGETSKI SUSTAVI 33
DIREKTIVA EU ZA DIZALICE TOPLINERenewable Energy Sources (RES)
ENERGETSKI SUSTAVI 34
DODATAK:
SHEMATSKI PRIKAZ KOMPRESORSKOG RASHLADNOG UREAJA
ENERGETSKI SUSTAVI 35
KOMPRESORSKI RASHLADNI UREAJ
