Un avviso (distorto) sulle pompe di calore e frigoriferi macchine

[PITMIX]

hi Andrew
Pochissime persone pensano di fare doppio uso di acqua per riscaldamento e acqua sanitaria. Soprattutto che in realtà una pompa di calore è più potente in inverno che in estate, quindi logicamente il poliziotto è migliore in inverno che in estate. Semplicemente perché il calore restituito al condensatore è il risultato del ciclo termodinamico (condensazione) e inoltre l'evacuazione del calore del compressore (effetto Joule meccanico ed elettrico). Una pompa di calore con 15kw di riscaldamento produce solo 12kW di freddo. Recuperando parte del caldo in estate, si richiama il COP.
Per il tuo problema di surriscaldamento degli scambiatori, dovresti diventare uno scambiatore di aria secondario. Un riscaldatore ad aria. Ciò che spieghi con lo scambiatore di calore ad acqua ha molto senso, questo è un problema che incontriamo nelle installazioni di frigoriferi. Il calore del condensatore si accumula e aumenta la temperatura dell'acqua. Dopo diversi cicli il gruppo taglia in HP. Nei vecchi sistemi di refrigerazione abbiamo installato torri di raffreddamento. Queste torri sono state utilizzate per evacuare le calorie immagazzinate nell'acqua. Nella parte superiore della torre l'acqua veniva spruzzata molto finemente, quindi scorreva lungo un muro per essere recuperata sotto e tornare al condensatore d'acqua. Questo sistema è stato abbandonato perché in caso di scarsa manutenzione potrebbe causare l'inquinamento dell'aria circostante (ospedale di salmonellosi Georges Pompidou di Parigi).
Il vantaggio di questo sistema è il potere significativo dell'evacuazione delle calorie in un dispositivo piuttosto limitato e nessun sistema di ventilazione rumoroso e consumo di elettricità. Questi sistemi sono stati sostituiti da generatori di aria calda, identificano condensatori ad aria forzata. Più voluminoso e con un potente ventilatore, ma l'acqua rimane in un circuito chiuso.
Qui per la tua casa dovresti provare l'aer tower. Fai una scatola rettangolare alta 2 m per 1 m di larghezza con una barra di spruzzo nella parte superiore e un serbatoio di recupero nella parte inferiore. Ricorda di trattare regolarmente l'acqua. Altrimenti recupera un vecchio condensatore ad aria.
Se il tuo compressore è di tipo aperto, puoi equipaggiarlo con una puleggia secondaria che guiderà l'elica di una ventola del condensatore a basso costo.

[Capt_Maloche]

salut
Sono disposto ad ammettere che i nuovi fluidi consentono di ottenere temperature di evaporazione più basse a pressione atmosferica dal fatto che una pressione più bassa in CV e quindi un compressore che forza meno, ma c'è una grande differenza d corrente assorbita dal compressore in questo caso?

no, perché minore è la pressione sul compressore, minore è il flusso di massa, quindi minore potenza nel sistema

L'intensità assorbita dipende essenzialmente dal delta di pressione portato al fluido, è variabile in base ai fluidi;
ma sembra che i fluidi con basse temperature di evaporazione a pressione atmosferica offrano rese migliori quando vengono utilizzati al centro del diagramma di Mollier (circa 0 ° C), secondo i nuovi sistemi a base di CO2, la pressione nel circuito è 100 Bar contro 35 per l'R410

Da quello che ho osservato, il consumo di un compressore varia dal 10 al 20% a seconda del carico del fluido.
Improvvisamente la macchina passa da un poliziotto 4 a un poliziotto 4,8 ma è ancora valida se non prendiamo in considerazione solo la potenza del compressore ma l'intero sistema?

Sì, un cattivo carico forza il compressore, è meno fastidioso quando il circuito è dotato di un serbatoio del liquido.

Anche tenendo conto delle ore non di punta, poiché i Pac sono calcolati nel modo più accurato possibile a causa dei loro alti prezzi ad alta potenza, funzionano più a lungo rispetto alle caldaie tradizionali. Il calcolo rimane valido ??

Qualunque sia la potenza della pompa di calore, COP rimane invariato a condizioni operative costanti (temperatura di evaporazione e condensa), è ovviamente necessario dimensionare correttamente l'installazione.
Una pompa di calore di 5 kW funzionerà due volte più a lungo di una pompa di calore di 2 kW per mantenere, ad esempio, la temperatura di una rete (se l'installazione non richiede più di 10 kW)

Bolt stai cercando di reinventare la macchina a moto perpetuo !!!
È il principio del circuito chiuso che mi piace nei frigoriferi, ma sfortunatamente l'energia recuperata nel riduttore di pressione del modo in cui lo senti non permetterà mai di far girare un compressore con una forza sufficiente per comprimere il fluido.
Dovremmo inventare la macchina del frigo che si rovescia.
Un dispositivo che trasforma la potenza del frigorifero in energia elettrica o meccanica.

Teoricamente possiamo recuperare parte di questa energia, ma non vedo come farlo meccanicamente.

Lo stirling produce eletricità o forza motrice, ma il calore del condensatore e il freddo dell'evaporatore sarebbero sufficienti a far girare uno stirling accoppiato ad un frigorifero del compressore ???

Che cos'è Stirling?

[Capt_Maloche]

Soprattutto che in realtà una pompa di calore è più potente in inverno che in estate, quindi logicamente il poliziotto è migliore in inverno che in estate. Semplicemente perché il calore restituito al condensatore è il risultato del ciclo termodinamico (condensazione) e inoltre l'evacuazione del calore del compressore (effetto Joule meccanico ed elettrico). Una pompa di calore con 15kw di riscaldamento produce solo 12kW di freddo. Recuperando parte del caldo in estate, si richiama il COP.

Attenzione alle idee sbagliate

Il COP di un sistema termodinamico (PAC o aria condizionata) varia da 0,5 a 5 a seconda delle condizioni d'uso. È un po 'meglio se riscaldato rispetto a quando non aumenta troppo in temperatura.

[bullone]

in fase liquido solo e la portata è relativamente bassa rispetto alla fase gassosa
Anche se R410A ha una densità molto alta nella fase gassosa, ci sarà a 40 ° C circa 10 volte meno flusso nella fase liquida.
Sembra difficile recuperare alcuni lavori in connessione diretta con i compressori che funzionano a 1500 e 3000 giri / min.

buona sera Capt_Maloche
Quindi il compressore, come la compressione di un motore, riduce un grande volume di gas (che si riscalda aumentando la pressione)

mentre il regolatore lavora la stessa quantità di gas (necessariamente poiché si tratta di un circuito chiuso), ma già restituito in forma liquida, poiché prelevato dopo il condensatore

infatti, il flusso del volume è molto diverso:
uno aumenta la pressione a 3 bar, ad esempio, mentre l'altro la abbassa di 3 bar (trascurando le perdite di carico del condensatore, dell'evaporatore e delle linee di alimentazione)

parli di una differenza nel rapporto 10 con R410A
Per l'acqua: un litro di acqua liquida a 100 ° C fornisce circa 1800 litri di vapore acqueo

Se immaginiamo di poter girare con acqua, il compressore comprimerebbe il vapore acqueo con un flusso in ingresso di 1800 volte maggiore del flusso d'acqua dopo il condensatore:

possiamo vedere chiaramente che non c'è molta energia da recuperare dalla semplice caduta di pressione di questo regolatore (se ho capito bene): flusso trascurabile

in questo caso: ad es. compressore da 2 kw; perdita di energia al regolatore 2/1800 = 1,1 watt (diciamo alcuni LED)

Apparentemente nulla per realizzare una macchina a moto perpetuo, è PITMIX

Se il rapporto è 10 con R410A, ci sarebbero ancora 200 W da recuperare, ma come? E probabilmente troppo costoso da investire (ruota Pelton invece del regolatore)

bullone

[Capt_Maloche]

In effetti, c'è esattamente lo stesso "lavoro" o energia che viene utilizzata per comprimere e rilassare il fluido (tranne le perdite di carico del circuito)

queste sono le portate volumetriche che cambiano, gas al compressore, liquido al regolatore.

sul riduttore di pressione, il fluido cambia immediatamente da Alta Pressione a Bassa Pressione, il fluido non ha abbastanza energia per evaporare, rimane allo stato liquido e vede la sua temperatura scendere al valore corrispondente alla bassa pressione (da esempio da + 40 ° C a 20 bar a -10 ° C a 2 bar, diverso per ogni fluido, vedere i diagrammi Mollier corrispondenti)

La portata del liquido è ancora molto più bassa della portata del volume del gas, nonostante l'elevata densità dei refrigeranti allo stato gassoso.

Difficile creare un sistema che consenta il rilassamento fornendo lavoro meccanico, senza aggiungere troppe "calorie" al fluido

Le scommesse sono aperte ...

[bullone]

In effetti, c'è esattamente lo stesso "lavoro" o energia che viene utilizzata per comprimere e rilassare il fluido (tranne le perdite di carico del circuito)

Non sono più così convinto:
Il compressore aumenta non solo la pressione, ma anche il T ° e tutta la differenza tra l'energia trasmessa dal compressore rispetto al supporto deriva dal fatto che esiste un fluido gassoso a livello del compressore e fluido liquido a livello del riduttore di pressione :

il compressore praticamente comprime più gas che non arriva, poiché la compressione di un gas aumenta la sua T °, ​​e quando si aumenta la T ° di un gas, si aumenta il suo volume per una data pressione

Ad esempio, per un motore diesel, una compressione di un rapporto volumetrico di 20/1 fornisce una pressione assoluta di 66 bar (teoricamente adiabatico: senza scambio di calore) e 49 bar con scambio di calore (a 1000 rpm) e 30 bar con scambio termico (solo 100 rpm), ma non 20 bar (nota: a 0,01 rpm si presume che non ci siano perdite nei segmenti e quindi quasi tutto il calore scambiato avremmo questi 20 bar)

quindi, da un lato, lo scarico del compressore ha un'energia 2 o 3 volte maggiore della semplice energia che avrebbe richiesto per comprimere in isoterma, ma questo non raggiunge il regolatore, visto raffreddamento nel condensatore

d'altra parte, il gas che viene condensato in liquido (e qui conta molto di più del semplice raffreddamento del gas in gas), perde ancora molta energia prima di arrivare al regolatore

in effetti, quasi nulla accade in termini di energia nel regolatore, ma se potessimo recuperarlo, ciò ridurrebbe il COP

Quando si spinge acqua in un tubo, si verifica sempre una caduta di pressione, quindi il riscaldamento

Se il regolatore fosse sostituito da un motore idraulico, il liquido che passerebbe lì si riscalderebbe molto meno che in un regolatore (che non fa altro che depressurizzare un liquido senza espansione palpabile di questo) questo liquido arriverebbe quindi ancora un po 'più freddo nel evaporatore (catturerebbe quindi più calorie) e questo motore idraulico potrebbe dare una piccola mano al motore del compressore

sul riduttore di pressione, il fluido cambia immediatamente da Alta Pressione a Bassa Pressione, il fluido non ha abbastanza energia per evaporare, rimane allo stato liquido e vede la sua temperatura scendere al valore corrispondente alla bassa pressione (da esempio da + 40 ° C a 20 bar a -10 ° C a 2 bar, diverso per ogni fluido, vedere i diagrammi Mollier corrispondenti)

non è stirando in forma gassosa che si raffredda (dopo il regolatore)

bullone

[PITMIX]

salut
Per il motore Stirling ho scritto un post su questo forum.
https://www.econologie.com/forums/moteur-stirling-t1244.html
È un motore che può girare grazie al calore del sole o al calore di un accendino. Usa caldo e freddo per girare. Ecco perché ne sto parlando.
Ora trovo difficile capire come un compressore riesca ad assorbire meno intensità ruotandolo ad un regime di 0 ° C 35 ° C sotto 10-100 bar anziché 5-35 bar. In realtà le prestazioni di un compressore sono migliori se viene utilizzato in regime positivo piuttosto che negativo per lo stesso fluido a causa del maggiore volume spazzato nel primo caso, ma qui le differenze di pressione sono enormi. E quanto costa un impianto i cui tubi resistono a tale pressione?
Bene, è vero che non lavoro in uno studio di design e non sono abituato a lavorare con il diagramma del frigorifero. Quindi prendo la tua parola per questo. Ora capisco perché il negozio Carrefour vicino a me si trasforma in CO2. I manutentori sono piuttosto annoiati di lavorare con tali pressioni. Fortunatamente, la rete nel suo insieme non contiene solo CO2 ma utilizza un fluido termovettore.
Grazie per le informazioni.

[Capt_Maloche]

salut

Ora trovo difficile capire come un compressore riesca ad assorbire meno intensità ruotandolo ad un regime di 0 ° C 35 ° C sotto 10-100 bar anziché 5-35 bar. .

La CO2 è piuttosto di 50/100 bar

[PITMIX]

Impressionante !!!

[Capt_Maloche]

La pressione nel circuito è 3 volte superiore rispetto ai circuiti tradizionali, ma il tasso di compressione è solo 2 !!

Da qui un COP migliorato

Per tornare alla proposta di Boulon, recuperare energia meccanica dal regolatore:
creando uno sforzo meccanico (lavoro), creiamo necessariamente una caduta di pressione
possiamo determinare la quantità di energia da recuperare dal delta P e dal flusso del fluido, tutto sommato e dopo la riflessione, non è così stupido !!

Il diagramma di Molier non rappresenta l'energia meccanica dell'espansione poiché il fluido non cambia stato (liquido = incomprimibile ma cambia solo lo stato di equilibrio PxV / T ° = Cte) quindi per il ciclo di refrigerazione ( ciclo di carnot) entalpia delta sul fluido = 0

Ma per raggiungere questo rilassamento, ci vuole uno sforzo meccanico

L'espansione (caduta di pressione) è il risultato di una caduta di pressione (grande riduzione del diametro), quindi c'è uno sforzo permanente del fluido che si muove sulle pareti della costrizione, sforzo teoricamente recuperabile in una specie di pompa volumetrica

Per regolare il riempimento dell'evaporatore, l'accoppiamento del compressore / valvola di espansione sarebbe magnetico e scivoloso
Ciò richiederebbe che l'evaporatore sia vicino al compressore.

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