Pompele de Căldură

Referat
8/10 (1 vot)
Domeniu: Energetică
Conține 1 fișier: doc
Pagini : 61 în total
Cuvinte : 28612
Mărime: 125.90KB (arhivat)
Cost: 9 puncte
Profesor îndrumător / Prezentat Profesorului: Sava Porneala

Cuprins

1. O APRECIERE A NECESARULUI DE ENERGIE TERMICĂ

LA TEMPERATURĂ JOASĂ

1.1. Conceptul de „energie termică la temperatură joasă”

1.2. Evaluarea necesarului specific de energie termică la temperatură joasă

1.2.1. Cazul consumurilor casnice

1.2.2. Cazul consumurilor industriale

1.3. Aprecierea necesarului de energie termică

la temperatură joasă în România

1.3.1. Aspectul global

1.3.2. Aspectul specific rural

1.4. Comentarii şi concluzii

2. PREZENTAREA GENERALĂ A POMPEI DE CĂLDURĂ

2.1. Pompa de căldură ca maşină termică

2.2. Aspecte particulare ale instalării pompelor de căldură

3. SURSELE DE CĂLDURĂ ABORDABILE

3.1. Consideraţii generale

3.2. Sursele abordabile de căldură-deşeu

3.3. Sursele naturale de căldură abordabile

3.3.1. Aerul atmosferic

3.3.2. Radiaţia solară

3.3.3. Apele curgătoare

3.3.4. Apele de adâncime din acumulări

3.3.5. Apele freatice

3.3.6. Solul

4. ELEMENTE DE CALCUL TEHNICO-ECONOMIC

AL ÎNCĂLZIRII CU POMPE DE CĂLDURĂ

4.1. Consideraţii generale

4.2. Indicatori energetici

4.3. Poziţia instalaţiilor de pompe de căldură în raport cu

alte instalaţii pentru producerea căldurii

4.4. Indicatori economici

4.4.1. Elemente de influenţă ce trebuie considerate în calculul

oportunităţii utilizării unui sistem cu pompă de căldură

4.4.2. Criteriul cheltuielilor totale actualizate (CTA)

4.4.3. Criteriul duratei de recuperare

5. SOLUŢII DE UTILIZARE A POMPELOR TERMICE

ÎN SISTEMELE DE ALIMENTARE CU CĂLDURĂ

5.1. Elemente introductive

5.2. Soluţii de încălzire a clădirilor şi/sau prepararea

apei calde de consum cu pompe de căl¬dură

5.2.1. Caracteristici generale

5.2.2. Sisteme locale de încălzire a clădirilor si/ sau preparare

a apei calde de consum cu pompe de căldură

5.3. Utilizarea pompelor de căldură în scheme de ali¬mentare cu căldură

necesară în procese tehnolo¬gice industriale

5.3.1. Caracteristici generale

5.3.2. Pompa de căldură utilizată în procese de uscare

5.3.3. Pompa de căldură utilizată în procese de distilare

5.3.4. Pompa de căldură utilizată în procese de evaporare

5.3.5. Pompa de căldură utilizată în procese cu încălzire şi răcire simultană

6. EXEMPLE DE UTILIZARE A POMPELOR DE CĂLDURĂ

6.1. Pompe de căldură pentru încălzirea locuinţelor sau a altor incinte

6.1.1. Pompe de căldură aer - aer

6.1.2. Pompe de căldură aer-apă şi apă-aer

6.1.3. Pompe de căldură apă-apă

6.2. Pompe de căldură utilizate în industrie

6.3. Pompe de căldură utilizate în agricultură şi zoo¬tehnie

Extras din document

1. O APRECIERE A NECESARULUI DE ENERGIE TERMICĂ

LA TEMPERATURĂ JOASĂ.

1.1. Conceptul de „energie termică la temperatură joasă”.

Sub denumirea de „energie termică la temperatură joasă” vom identifica, în cele ce urmează, orice cantitate de căldură conţinută într-un agent termic a cărui temperatură este inferioară valorii de 373,15 K (100°C), indiferent de procesul termic în care aceasta este implicată.

Din punctul de vedere al potenţialului energetic absolut, energia termică la temperatură joasă pote fi clasată drept „cea mai degenerată formă de energie” şi această clasare necesită unele precizări şi comentarii.

În general căldura este clasată drept o formă „degenerată” de energie deoarece, pe de o parte, toate procesele din natură se însoţesc cu transformarea, în proporţii şi cu ritmuri diferite, a unor alte forme de energie (mecanică, electrică, chimică, nucleară etc.) în căldură şi, pe de altă parte, potenţialul energetic absolut al unei cantităţi de energie, invocat mai sus, este apreciat formal prin posibilitatea transformării ei în alte forme de energie şi prin nivelul randamentului acestei transformări. Sub acest ultim aspect, căldura prezintă handicapul unei limitări naturale universale, postulată de principiul al doilea al termodinamicii care, în termeni adecvaţi prezentului comentariu, arată că în orice cantitate de căldură există o fracţiune imposibil de transformat în altă formă de energie. Existenţa acestei fracţiuni stă la baza clasării drept energie „degenerată” a căldurii, iar proporţia ei poate servi la aprecierea formală a „nivelului de degenerare”. Această apreciere poate fi tratată conceptual sau legat de aspectele practice ale transformării căldurii în alte forme de energie.

Sub aspect conceptual, în termodinamică, unui sistem ce conţine o cantitate de căldură Q [J] îi este asociat un parametru de stare numit entropie (Clausius, 1854) şi notat S [J/K], definit de relaţia

unde integrala priveşte toate cantităţile elementare formale (energia are o structură cantitativă discretă!) de căldură δQ din sistem aflate în microstări definite de temperatura absolută T, iar S0 este entropia sistemului la temperatura zero absolut.

Prezenţa temperaturii absolute la numitorul fracţiei din relaţia (1.1) sugerează intuitiv o proporţionalitate inversă între entropia S asociată unei cantităţi de căldură Q şi temperatura absolută T la care aceasta este conţinută în sistem. Altfel spus, entropia S a unei cantităţi de căldură Q este cu atât mai mare cu cât temperatura absolută T la care este conţinută căldura este mai coborâtă. Pe de altă parte, fără a intra în detaliile raţionamentelor din termodinamică – altminteri destul de rafinate şi laborioase – menţionăm faptul că nivelul entropiei asociate unei cantităţi de căldură este o măsură directă a mărimii fracţiunii din aceasta ce nu poate fi transformată în altă formă de energie.

Corelând ultimele două afirmaţii, putem trage concluzia că nivelul temperaturii absolute T la care este conţinută o cantitate de căldură Q este un indicator al mărimii fracţiunii din căldură ce nu poate fi transformată în altă formă de energie, în sensul că fracţiunea netransformabilă este cu atât mai mare cu cât temperatura absolută de conţinere este mai coborâtă.

Sub aspectul practic al transformării căldurii în alte forme de energie trebuie să menţionăm, de la bun început, faptul că, la nivelul actual al ştiinţei, tehnicii şi tehnologiilor, singurele tehnologii mature de valorificare a potenţialului energetic absolut al căldurii vizează transformarea acesteia în energie mecanică prin intermediul unor echipamente denumite, generic, motoare termice.

Mai sus invocatul principiu al doilea al termodinamicii limitează posibilităţile de funcţionare ale unui motor termic la situaţia în care acesta desfăşoară o serie de procese termice care pot fi integrate formal într-un aranjament ciclic în cadrul căruia motorul preia o cantitate de căldură Qc [J] de la o sursă caldă aflată la temperatura absolută Tc [K] şi cedează o cantitate de căldură Qr [J] către o sursă rece aflată la temperatura absolută Tr [K], bineînţeles în condiţiile inegalităţii Tc > Tr. Studiul termodinamic al ciclurilor de funcţionare ale motoarelor termice au indicat drept evoluţie ideală (Sadi Carnot, 1824) un ciclu format din două transformări adiabatice reversibile şi două transformări izoterme reversibile, cunoscut astăzi sub denumirea de ciclu Carnot. Acest ciclu este indicat drept ideal din două motive. Primul dintre acestea este acela că ciclul Carnot nu poate fi realizat efectiv în nici un motor termic, deoarece în natură nu se pot desfăşura procese temodinamice reversibile. Al doilea aspect, mai important, este că s-a demonstrat (Teorema lui Carnot) că în cadrul unui astfel de ciclu randamentul de transformare al căldurii în lucru mecanic este cel maxim posibil conceptual. Acest randament, denumit randament termodinamic Carnot şi notat , este dat de relaţia

în care Tr şi Tc sunt temperaturile surselor de căldură amintite mai sus. Examinarea acestei relaţii ne arată faptul că randamentul termodinamic Carnot este cu atât mai ridicat cu cât temperatura la care este conţinută căldura la nivelul sursei calde este mai ridicată, respectiv cu cât temperatura la care este conţinută căldura la nivelul sursei reci este mai scăzută.

În practică, limita minimă a temperaturii sursei reci este considerată ca fiind corespunzătoare temperaturii mediului ambiant, stabilită convenţional la valoarea Tr = 288,15 K (tr = 15°C). În aceste condiţii, o cantitate de energie termică (căldură) la temperatură joasă, conţinută la temperatura maximă indicată mai sus, Tc = 373,15 K (tc = 100°C), poate fi transformată în energie mecanică numai cu un randament termodinamic real

Preview document

Pompele de Căldură - Pagina 1
Pompele de Căldură - Pagina 2
Pompele de Căldură - Pagina 3
Pompele de Căldură - Pagina 4
Pompele de Căldură - Pagina 5
Pompele de Căldură - Pagina 6
Pompele de Căldură - Pagina 7
Pompele de Căldură - Pagina 8
Pompele de Căldură - Pagina 9
Pompele de Căldură - Pagina 10
Pompele de Căldură - Pagina 11
Pompele de Căldură - Pagina 12
Pompele de Căldură - Pagina 13
Pompele de Căldură - Pagina 14
Pompele de Căldură - Pagina 15
Pompele de Căldură - Pagina 16
Pompele de Căldură - Pagina 17
Pompele de Căldură - Pagina 18
Pompele de Căldură - Pagina 19
Pompele de Căldură - Pagina 20
Pompele de Căldură - Pagina 21
Pompele de Căldură - Pagina 22
Pompele de Căldură - Pagina 23
Pompele de Căldură - Pagina 24
Pompele de Căldură - Pagina 25
Pompele de Căldură - Pagina 26
Pompele de Căldură - Pagina 27
Pompele de Căldură - Pagina 28
Pompele de Căldură - Pagina 29
Pompele de Căldură - Pagina 30
Pompele de Căldură - Pagina 31
Pompele de Căldură - Pagina 32
Pompele de Căldură - Pagina 33
Pompele de Căldură - Pagina 34
Pompele de Căldură - Pagina 35
Pompele de Căldură - Pagina 36
Pompele de Căldură - Pagina 37
Pompele de Căldură - Pagina 38
Pompele de Căldură - Pagina 39
Pompele de Căldură - Pagina 40
Pompele de Căldură - Pagina 41
Pompele de Căldură - Pagina 42
Pompele de Căldură - Pagina 43
Pompele de Căldură - Pagina 44
Pompele de Căldură - Pagina 45
Pompele de Căldură - Pagina 46
Pompele de Căldură - Pagina 47
Pompele de Căldură - Pagina 48
Pompele de Căldură - Pagina 49
Pompele de Căldură - Pagina 50
Pompele de Căldură - Pagina 51
Pompele de Căldură - Pagina 52
Pompele de Căldură - Pagina 53
Pompele de Căldură - Pagina 54
Pompele de Căldură - Pagina 55
Pompele de Căldură - Pagina 56
Pompele de Căldură - Pagina 57
Pompele de Căldură - Pagina 58
Pompele de Căldură - Pagina 59
Pompele de Căldură - Pagina 60
Pompele de Căldură - Pagina 61

Conținut arhivă zip

  • Pompele de Caldura.doc

Alții au mai descărcat și

Monitorizarea Energiei Electrice Regenerabile

Capitolul I.Noţiuni generale privind generarea energiei electrice din resurse neconvenţionale 1.1.Studiul actual şi de perspectivă în producerea...

Modelare Instalatie Frigorifica

1. Metode de producere a frigului artificial, agenţi frigorifici Necesitatea producerii frigului artificial a apărut din nevoia omului de a-şi...

Energie geotermală

Abstract High requirements of heat determined the increased of fossil fuel that generate emissions of carbon dioxide in the atmosphere, causing...

Instalație Eoliană pentru Alimentarea unui Consumator Insular

Capitolul I STRUCTURA GENERALA A SISTEMULUI EOLIAN 1.1. Necesitatea sistemului Datorita epuizarii pe plan mondial a rezervelor de combustibili...

Dimensionarea Simpla si Alegerea Echipamentelor Pentru o Instalatie de Incalzire acm cu Panouri Solare

Capitolul I. Parti scrise Argumente pentru utilizarea energiei solare Domeniul cel mai raspandit al utilizarii energiei solare in instalatii il...

Energia geotermală

1. Introducere Energia geotermala e o categorie particulara a energiei termice pe care o contine scoarta terestra. Cu cat se coboara mai adanc in...

Pompa de Caldura

1. Generalitati. Descriere generala Ce sunt pompele de caldurã ? Pompele de cãldurã sunt utilaje moderne care se utilizeazã în ultimul timp ca o...

Trigenerarea - Realizari Recente

ARTICOLUL 1. Panorama unor realizari recente (2001) în domeniul co/tri-generarii din Franta („Energie plus”, nr.27, 15 dec.2001) 1.1. Trigenerare...

Te-ar putea interesa și

Instalații - pompă de căldură

MEMORIU TEHNIC Prin temă s-a cerut proiectarea unei instalaţii de pompă de căldură cu compresie mecanică de vapori într-o treaptă pentru...

Pompe de Caldura

Introducere Foarte multi ani lumea intreaga a utilizat energia ca si cum a dispus de mai multa de cata avea nevoie. Oamenii de stiinta au simtit...

Instalația de încălzire și de preparare a apei calde menajere cu ajutorul unei pompe de căldură pentru un imobil

Rezumat Această lucrare prezintă instalaţia pentru încălzirea unui imobil cu birouri folosind o pompă de căldură. Pompa de căldură este un sistem...

Energie geotermală

Abstract High requirements of heat determined the increased of fossil fuel that generate emissions of carbon dioxide in the atmosphere, causing...

Posibilități de utilizare a pompelor de căldura pentru incalzirea-racirea unei clădiri

Intrοduϲеrе Οɑmеnii dе știință ɑu ѕimțit nеvοiɑ dе ɑ ϲăutɑ nοi ѕurѕе dе еnеrgiе, ϲăi dе ɑ οbținе ο еnеrgiе mɑi iеftină ѕɑu ϲăi dе ɑ ο utilizɑ în...

Instalații de încălzire prin pardoseală cu pompe de căldură

I.1. Sistemul de incalzire prin pardoseala A. Scurt istoric Sistemul de incalzire prin pardoseala nu este o idee deloc noua. Astfel de sistem de...

Energia geotermală

1. Introducere Energia geotermala e o categorie particulara a energiei termice pe care o contine scoarta terestra. Cu cat se coboara mai adanc in...

Instalație Termică cu Pompă de Căldură pentru Pensiune Montană cu Opt Camere

1. Introducere Sub denumirea de „energie termică la temperatură joasă” identificăm orice cantitate de căldură conţinută într-un agent termic a...

Ai nevoie de altceva?