Принцип работы теплового насоса. Схема, описание

Thư viện kỹ thuật miễn phí

ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN
Thư viện miễn phí / Sơ đồ của các thiết bị vô tuyến-điện tử và điện

Nguyên lý hoạt động của máy bơm nhiệt. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Thư viện kỹ thuật miễn phí

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Nguồn năng lượng thay thế

Bình luận bài viết

Nguyên lý hoạt động của máy bơm nhiệt bắt nguồn từ các công trình của Carnot và mô tả về chu trình Carnot, được xuất bản trong luận án của ông vào năm 1824. William Thomson (Lord Kelvin) đã đề xuất một hệ thống bơm nhiệt thực tế vào năm 1852. Mục đích sưởi ấm. Để biện minh cho đề xuất của mình, ngay sau đó, Thomson đã chỉ ra rằng nguồn năng lượng hạn chế sẽ không cho phép đốt nhiên liệu liên tục trong lò để sưởi ấm và hệ số nhân nhiệt của ông sẽ tiêu thụ ít nhiên liệu hơn so với lò nung thông thường. Máy bơm nhiệt đề xuất của Thomson (HP) đã sử dụng không khí làm chất lỏng làm việc. Không khí xung quanh được hút vào xi lanh, nở ra khi nguội đi, sau đó đi qua bộ trao đổi nhiệt, nơi nó được làm nóng bởi không khí bên ngoài. Sau khi được nén đến áp suất khí quyển, không khí từ xi lanh đi vào phòng được sưởi ấm, được làm nóng đến nhiệt độ cao hơn nhiệt độ môi trường. Trên thực tế, một cỗ máy tương tự đã được triển khai ở Thụy Sĩ. Thomson tuyên bố rằng HP của anh ấy có khả năng tạo ra lượng nhiệt cần thiết chỉ sử dụng 3% năng lượng dùng để sưởi ấm.

Việc lắp đặt máy bơm nhiệt chỉ được phát triển thêm vào những năm 20 và 30 của thế kỷ 20, khi hệ thống lắp đặt đầu tiên được thiết kế để sưởi ấm và cung cấp nước nóng sử dụng nhiệt của không khí xung quanh được tạo ra ở Anh. Sau đó, công việc bắt đầu ở Hoa Kỳ, dẫn đến việc tạo ra một số nhà máy trình diễn.

Первая крупная теплонасосная установка в Европе была введена в действие Цюрихе в 1938-1939 гг. В ней использовались тепло речной воды, ротационный компрессор и хладогент. Она обеспечивала отопление ратуши водой с температурой 60°C при мощности 175 кВт. Имелась система аккумулирования тепла с электронагревателем для покрытия пиковой нагрузки. В летние месяцы установка работала на охлаждение. В период с 1939 по 1945 года было создано еще 9 подобных установок, с целью сокращения потребления угля в стране. Некоторые из них успешно проработали более 30 лет.

Vì vậy, vào năm 1824, Carnot lần đầu tiên sử dụng chu trình nhiệt động lực học để mô tả quá trình này và chu trình này vẫn là cơ sở cơ bản để so sánh với nó và đánh giá hiệu quả của HP. Một máy bơm nhiệt có thể được coi là một động cơ nhiệt đảo chiều. Động cơ nhiệt nhận nhiệt (Hình 1.1.1) từ nguồn có nhiệt độ cao và thải ra nhiệt độ thấp, tạo ra công hữu ích. Một máy bơm nhiệt đòi hỏi phải làm việc để tạo ra nhiệt ở nhiệt độ thấp và cung cấp nhiệt ở nhiệt độ cao hơn.

Nguyên lý hoạt động của bơm nhiệt
Рис.1.1.1. Термодинамическая схема теплового насоса и теплового двигателя: 1 -тепловой насос; 2 - тепловой двигатель.

Có thể chỉ ra rằng nếu cả hai máy này đều có thể đảo ngược (nghĩa là các quá trình nhiệt động lực học không chứa nhiệt hoặc tổn thất công), thì có một giới hạn hữu hạn đối với hiệu quả của từng máy và trong cả hai trường hợp, đây là tỷ lệ Qн/ W. Nếu không phải như vậy, thì có thể chế tạo một cỗ máy chuyển động vĩnh cửu chỉ bằng cách nối máy này với máy khác. Chỉ trong trường hợp động cơ nhiệt, tỷ lệ này được viết dưới dạng W/Qn và được gọi là hiệu suất nhiệt, trong khi đối với máy bơm nhiệt, nó vẫn ở dạng Qn/W và được gọi là hệ số chuyển đổi nhiệt (Kt).

Если считать, что тепло изотермически подводится при температуре TL и изотермически отводится при температуре TH, а сжатие и расширение производятся при постоянной энтропии (рис. 1.1.2), работа подводится от внешнего двигателя, то коэффициент преобразования для цикла Карно будет иметь вид:

Кт = TL /( TН - TL ) + 1 = TН / ( TН - TL )

Nguyên lý hoạt động của bơm nhiệt
Hình 1.1.2

Таким образом, никакой тепловой насос не может иметь лучшей характеристики, и все практические циклы лишь реализуют стремление максимально приблизится к этому пределу.

Xem các bài viết khác razdela Nguồn năng lượng thay thế.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con 06.05.2024

Những âm thanh xung quanh chúng ta ở các thành phố hiện đại ngày càng trở nên chói tai. Tuy nhiên, ít người nghĩ đến việc tiếng ồn này ảnh hưởng như thế nào đến thế giới động vật, đặc biệt là những sinh vật mỏng manh như gà con chưa nở từ trứng. Nghiên cứu gần đây đang làm sáng tỏ vấn đề này, cho thấy những hậu quả nghiêm trọng đối với sự phát triển và sinh tồn của chúng. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng việc gà con ngựa vằn lưng kim cương tiếp xúc với tiếng ồn giao thông có thể gây ra sự gián đoạn nghiêm trọng cho sự phát triển của chúng. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng ô nhiễm tiếng ồn có thể làm chậm đáng kể quá trình nở của chúng và những gà con nở ra phải đối mặt với một số vấn đề về sức khỏe. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng những tác động tiêu cực của ô nhiễm tiếng ồn còn ảnh hưởng đến chim trưởng thành. Giảm cơ hội sinh sản và giảm khả năng sinh sản cho thấy những ảnh hưởng lâu dài mà tiếng ồn giao thông gây ra đối với động vật hoang dã. Kết quả nghiên cứu nêu bật sự cần thiết ... >>

Loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

Trong thế giới công nghệ âm thanh hiện đại, các nhà sản xuất không chỉ nỗ lực đạt được chất lượng âm thanh hoàn hảo mà còn kết hợp chức năng với tính thẩm mỹ. Một trong những bước cải tiến mới nhất theo hướng này là hệ thống loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D mới, được giới thiệu tại sự kiện Thế giới Samsung 2024. Samsung HW-LS60D không chỉ là một chiếc loa mà còn là nghệ thuật của âm thanh kiểu khung. Sự kết hợp giữa hệ thống 6 loa có hỗ trợ Dolby Atmos và thiết kế khung ảnh đầy phong cách khiến sản phẩm này trở thành sự bổ sung hoàn hảo cho mọi nội thất. Samsung Music Frame mới có các công nghệ tiên tiến bao gồm Âm thanh thích ứng mang đến cuộc hội thoại rõ ràng ở mọi mức âm lượng và tính năng tối ưu hóa phòng tự động để tái tạo âm thanh phong phú. Với sự hỗ trợ cho các kết nối Spotify, Tidal Hi-Fi và Bluetooth 5.2 cũng như tích hợp trợ lý thông minh, chiếc loa này sẵn sàng đáp ứng nhu cầu của bạn. ... >>

Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang 05.05.2024

Thế giới khoa học và công nghệ hiện đại đang phát triển nhanh chóng, hàng ngày các phương pháp và công nghệ mới xuất hiện mở ra những triển vọng mới cho chúng ta trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Một trong những đổi mới như vậy là sự phát triển của các nhà khoa học Đức về một phương pháp mới để điều khiển tín hiệu quang học, phương pháp này có thể dẫn đến tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực quang tử học. Nghiên cứu gần đây đã cho phép các nhà khoa học Đức tạo ra một tấm sóng có thể điều chỉnh được bên trong ống dẫn sóng silica nung chảy. Phương pháp này dựa trên việc sử dụng lớp tinh thể lỏng, cho phép người ta thay đổi hiệu quả sự phân cực của ánh sáng truyền qua ống dẫn sóng. Bước đột phá công nghệ này mở ra triển vọng mới cho việc phát triển các thiết bị quang tử nhỏ gọn và hiệu quả có khả năng xử lý khối lượng dữ liệu lớn. Việc điều khiển phân cực quang điện được cung cấp bởi phương pháp mới có thể cung cấp cơ sở cho một loại thiết bị quang tử tích hợp mới. Điều này mở ra những cơ hội lớn cho ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Chuyển đổi ánh sáng hồng ngoại sang hình ảnh 09.05.2021

Các nhà nghiên cứu Hoa Kỳ đã công bố một thiết bị mới cho phép bạn nhìn xuyên qua sương mù hoặc sương mù, cũng như tạo bản đồ mạch máu của con người. Nó không sử dụng các chất độc hại.

Thiết bị phát hiện một phần của quang phổ hồng ngoại được gọi là ánh sáng có bước sóng ngắn (1000 đến 1400 nanomet), nằm ngay bên ngoài quang phổ khả kiến. Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng không nên nhầm lẫn hình ảnh hồng ngoại bước sóng ngắn với hình ảnh nhiệt — nó phát hiện các sóng hồng ngoại dài hơn nhiều do cơ thể phát ra.

Bộ hiển thị chiếu sáng toàn bộ hoặc một phần đối tượng bằng ánh sáng hồng ngoại sóng ngắn. Sau đó, nó chuyển đổi ánh sáng hồng ngoại năng lượng thấp được phản xạ trở lại thiết bị thành các sóng năng lượng cao và ngắn. Chúng có thể được phát hiện bằng mắt người.

Một sự phát triển mới cho phép bạn nhìn xuyên qua sương mù và sương mù. Nó cũng sẽ giúp lập bản đồ các mạch máu của con người và đồng thời theo dõi nhịp tim mà không cần chạm vào da người. Đây chỉ là một số tính năng của thiết bị mới, được phát triển bởi một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học California tại San Diego.

Thiết bị hình ảnh bao gồm một số lớp bán dẫn, mỗi lớp dày hàng trăm nanomet, xếp chồng lên nhau. Ba trong số các lớp này, mỗi lớp bao gồm các polyme hữu cơ khác nhau, là các yếu tố chính của thiết bị: bộ tách sóng quang, điốt phát sáng hữu cơ (OLED) và lớp chặn điện tử.

Lớp tách sóng quang hấp thụ ánh sáng hồng ngoại sóng ngắn và sau đó tạo ra dòng điện. Dòng điện này được đưa đến lớp OLED, nơi nó được chuyển đổi thành hình ảnh có thể nhìn thấy được. Lớp trung gian, ngăn điện tử, giữ cho lớp màn hình OLED không bị mất dòng điện. Đây là điều cho phép thiết bị có được hình ảnh rõ ràng hơn.

Tin tức thú vị khác:

▪ Nhiều vợ hơn - ít con hơn

▪ Đèn LED xanh dương APED3820PBC

▪ Stanen là đối thủ cạnh tranh của graphene

▪ Chú chó robot Sony aibo thế hệ mới

▪ HGST bắt đầu cung cấp ổ cứng HDD CinemaStar 2,5 "mới

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần cơ bản của trang web về sơ cứu (OPMP). Lựa chọn bài viết

▪ bài báo Hỡi người! Sáng tạo của cá sấu! biểu thức phổ biến

▪ bài báo Thành phần bất thường nào có trong mực in truyện tranh Squadron Supreme? đáp án chi tiết

▪ bài viết Hoa mẫu đơn lảng tránh. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng

▪ bài viết máy phát điện năng lượng mặt trời. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài viết Dây thun luồn qua ngón tay. bí mật tập trung

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web