Обсуждение темы "FAQ Тепловые насосы. Вопросы и ответы", накопление материала

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Всех приветствую!
Подскажите, пожалуйста, а где тут обсуждается выбор производителей и модели ТН? Сошлите в правильное место, пожалуйста! Или большая часть форумчан самостоятельно ТН делает? Я, конечно, снимаю шляпу , но все же надеюсь, что и готовые решения тоже используют

Пытаюсь разобраться в моделях Nibe 1155-16 и IVT PremiumLine HQ
Пока еще в начале пути . Хотелось бы узнать, на что обращать внимание при выборе. (ТН будет работать со скважиной 200 метров, отопление всего дома ВТП, к ТН также будет подключен рекуператор).

 

Так создайте новую тему и задайте интересующие Вас вопросы.
Советчики найдутся...

 

Не похоже на Декабрино, как то непрофессионально.
ЗЫ. А мои вопросы-посты игнорируете?

 

Правильно заданные вопросы - уже половина ответа Я еще недостаточно вопрос изучила, поэтому и хотела посмотреть, как другие выбирают. Определенные требования уже сформулированы. Но до создания темы мне еще немножко рановато

 

Ничего не могу сказать про Nibe 1155-16 и IVT PremiumLine HQ

Какие посты?
Может я что и пропустил,
или просто не знаю, что сказать...

 

Еще как имеет. Момент выхлопа из спиралей и зависит от степени сжатия (режима) работы. Именно поэтому мы стремимся к более "раннему выхлопу из спиралей", за счет повышения давления всаса и уменьшения давления нагнетания, мы стараемся уменьшить степень сжатия. Весь СОР как говориться в этом.

Нет такого параметра* (для данного случая пока откинем этот параметр) степень сжатия компрессора. Есть понятие степень сжатия газа в конкретном режиме работы. Это отношение давления нагнетания к давлению всаса (Рнаг/Рвсас) к компрессору это отношение не относится. Оно характеризует режим работы компрессора, а не конструкцию.
Компрессор характеризуется объемом полости сжатия (производительность), коэффициентом подачи (т.е качеством уплотнения и совершенством конструкции), и "вредным объемом" (это объем оставшийся при полном смыкании спиралей или поршней в верхней мертвой точки). Так вот наличие мертвого объема (вредного) и делает теоретическое ограничение компрессора в степени сжатия. Чем меньше вредный объем тем большее отношение Рнаг/Рвсас (степень сжатия). Но кроме это еще мешает коэффициент подачи который падает с повышение степени сжатия (из-за увеличения потерь газа через уплотнения).

Теперь насчет сжатия: (к примеру до 1 к 10):
1. в начале расширяющаяся спираль засасывает газ в полость сжатия (процесс всаса)
2. далее когда расширение спиралей закончилось начинается сжатие (процесс сжатия) пусть это 0 градусов оборотов.
3. по мере сжатия температура газа и давление газа в сжимающихся спиралях растет. Пусть это примерно от 0 до 90 градусов
4. в некоторый момент давление в спиралях превышает давление в линии нагнетания (т.е давление газа достигает Рнаг) в этот момент открывается нагнетательный клапан. Пусть это примерно 330 градусов оборотов. Мы достигли 1 к 10
5. Далее газ спиралями или поршнем вытесняется через клапан, когда клапан открылся процес сжатия прекращается и газ больше не сжимается его температура и давление не растут. 330 градусов оборотов
6. начинается процесс вытеснения (нагнетания) от 330 градусов до 360 градусов оборотов. Давление не растет.

Т. е мы сжимали газ 330 градусов оборотов, а выталкивали его всего лишь за 30 градусов оборотов. Поэтому чем раньше тем лучше.

В этот же момент так как спираль имеет две рабочие поверхности идет параллельно процесс всасывания газа. Т. е за один оборот компрессора в одной спирале проходит процесс сжатия, а в другой процесс всаса.

Таким образом степень сжатия влияет только на продолжительность процесса сжатия, чем больше степень сжатия тем ближе к концу оборота начинается нагнетание (выхлоп).

Не сможет компрессор вытолкнуть газ пока его давление не превышает давление нагнетания. Если в компрессор сжал газ 1 к 3, а вам в линии нагнетания нужно 1 к 10. То газ так и не покинет компрессор.

Разница спиральника под кондиционер и под холодилку:
1. Нужны разные электродвигатели.
2. Немного (возможно и то я не уверен) разная конструкция спиралей. Потому что степень сжатия холодилки больше, а это требует компрессоров с меньшим вредным объемом или увеличенным ходом спиралей. Поэтому если вредный объем уменьшить не удается приходится либо увеличивать их объем, либо увеличивать их ход.

*Возвращаясь к степени сжатия.
Просто к примеру, обычный ротационный (кондейный) компрессор способен обеспечивать степень сжатия 1 к 35. Но долго работать в таком режиме не может. Хотя его оптимально рассчитали для степени сжатия 3...5. Та вот возвращаясь к параметру степень сжатия, предельная степень сжатия компрессоров как раз и находится где-то в интервале 25...40. Т. е любой кондейный компрессор легко превысит свой номинальный режим. Это предельная степень сжатия функция отношения вредного объема к полному объему камеры сжатия.

Возможно вы перепутали "предельную (конструкционную, которая от нас не зависит) степень сжатия" (та что достигает 20...40 раз) и "режимную степень сжатия" (та что от 3 до 5 в кондиционировании, которую мы можем немного менять).

 

И как он это делает, если способен уменьшить объем газа на всасе лишь в 3-4 раза ?

Вы не путайте работу поршневого компрессора, где среды высокой и низкой стороны отделены клапанами и нет никакой степени сжатия. Есть неизбежный мертвый объем, но это к делу не относится. Газ просто перекачивается, сопротивление, оказывается соразмерно разнице давлений.
Поэтому поршневики ВСЕГДА лучше на самых краях диапазона разницы давлений. Подобным образом работает "катающийся" ротор, где зазор тупо разделяет зону низкого и высокого давления.
Роторник с лепестками и спиральник запирают объем газа геометрией. Всегда присутствует замкнутый объем, где происходит сжатие. Это верно для спирали и ротора с лепестками.
Конечно, при выталкивании газа в область высокого давления из ротора и спирали тоже совершается работа, но и ограничения геометрии тоже есть. Эти ограничения и составляют конкретную степень сжатия, которая определяется геометрией спиралей или уменьшением размера камеры у ротора с лепестками .

 

Компрессор способен конструкционно сжат именно 1 к 20...40 разам. Но если это не требуется режимом (нашим) работы, то компрессор не будет сжимать больше чем требует режим. Именно способность компрессоров с запасом дает нам возможность использовать их за границами их применения.

Без разницы тип компрессора. Все компрессоры объемного действия основаны на сжатии геометрии объема. Каким способом, это значение не имеет. Имеет значение во сколько раз способен сжиматься объем полости сжатия. У современных холодильных (бытовых) компрессоров спиральных, поршневых, роторных степень уменьшения геометрии объема легко превосходит 10...20 раз.

Это называется работа нагнетания при постоянном давлении. Но работе нагнетания предшествует работа сжатия, а она зависит от отношения давлений. Так вот чем меньше требуемая степень сжатия тем меньше работа сжатия и тем "раньше" начинается процесс нагнетания и тем больше по объему газа выкидывается в нагнетание. Когда мы меняем режим работы теплового насоса мы меняем лишь величину работы сжатия и "тот момент когда начинается" нагнетание.

Это предельная степень сжатия, а она как мы видим намного больше чем того требуется. У кондейных компрессоров предельная степень сжатия не 3...5 как вы полагаете, а гораздо больше порядка 30...40.

 

Если низкая сторона разделяется с высокой через перегородку, то само понятие степени сжатия отсутствует.
Если в процессе сжатия газ находится в изоляции от низкой и высокой стороны одновременно, при этом в этом изолированном объеме идет сжатие - это и будет степенью сжатия. Что там на входе-выходе неважно.
Если в спирали больше 2 витков, то неизбежен закрытый объем, в котором газ сжимается в какой-то степени.
1 виток - всас, последний - выхлоп .

 

Почему Вы все так усложняете? Если нет степени сжатия, в вашем случае, то на что тратиться работа?

Газ изолируют от всаса, чтобы он туда не ушел, но газ не изолирован от нагнетания иначе как он туда попадет?

Важно. От входа зависит начальные условия сжатия (давление и температура), а от выхода зависит сколько энергии нужно чтобы сжать газ, а также на сколько нужно сжать в объеме газ чтобы он начал выходить из компрессора.

Само по себе наличие спиралей не приводит к сжатию. К сжатию приводит их "смыкание" т. е уменьшение объема (вытеснение). Нет смысла сжимать газ в закрытом объеме, всегда нужен выход, а вот вход перед сжатие нужно "закрывать".

 

Вооот.
Как по вашему смыкается спираль из 5 витков ?
За один оборот смыкается с неподвижной спиралью:
1 В одном месте.
2 В четырех местах.
3 В пяти местах .

 

Смотрел смотрел видео по компрессорам.
Я понял почему мы спорим.

За одни оборот, часть спирали всасывает, часть сжимает, часть выпускает. В этом Вы правы. Если расмотреть каждую порцию газа отдельно то действительно она движется к центру за несколько оборотов. Но нам важен конечный результат, а он в том, что за каждый оборот компрессор выбрасывает порцию газа и всасывает новую.
Но если сложить части каждого процесса, то получится что за один оборот происходит полный цикл.

Также я увидел что если требуемая степень сжатия режима маленькая, то спиральник начнет "пережимать излишне" газ - вот этого я не предполагал. Что касается когда степень сжатия больше, то здесь никаких противоречий нет в последнем сегменте спираль "ужимается"(смыкается) полностью, но я думаю что все равно за один оборот при больших степенях сжатия все происходит аналогично.

Т. е если нам требуется сжать 1 к 10 или 1 к 2 нам понадобится одинаковое число оборотов чтобы одна порция газа прошла от всаса до выхода.

Отсюда у меня возник вопрос? Если газ в спиральнике сжимается конструкционно до некоторой степени сжатия, то тогда спиральник при малых степенях сжатия проиграет и ротационному и поршневому? Потому что при малых степенях сжатия в спиральнике происходит ненужно расширение перед нагнетанием. Или я не догнал?

 

Спиральник (как компрессор) хорош для средних степеней сжатия, именно тогда у него максимальный КПД (изоэнтропный). Из-за сложившейся конструкции.
На малых степенях у него снижается этот КПД, потому, что лишнее сжатие-расжатие отклоняет процесс от адиабатического, так как имеется теплообмен рабочих поверхностей с газом, то увеличивает степень необратимости процесса, при "расжатии" система не возвращается к своему исходному состоянию.
Но в абсолютных единицах, думаю это не выражается в больших потерях, так как при небольших степенях сжатия и сами адиабатические потери сжатия небольшие. Можно ещё сильнее минимизировать потери, применяя на малых степенях сжатия газы с небольшими показателями адиабаты, тот-же R134.
Но тогда страдает массовая производительность - требуется больший по габаритам (более дорогой из-за материалоёмкости) компрессор.
К сожалению, газы с большой удельной холодопроизводительностью - аммиак, R22, R32 (как компонент R410а) и пр обладают довольно высокими показателями адиабаты.
Увеличение производительности компрессора способом повышения числа оборотов ведёт к снижению изоэнтропного КПД.
Где будет та грань наибольшей эффективности?
Трудно сказать без экспериментов и тщательных подсчётов

На малых степенях поршневик имеет больший изоэнтропный КПД, чем у спиральника и хороший коэффициент подачи. На высоких степенях сжатия изоэнтропный КПД у спиральников снижается быстрее, чем у поршневиков, зато коэффициент подачи у спиральников практически не меняется в отличии от поршневиков.
На одних степенях одни компрессоры лучше по сумме показателей, на других другие.

Я тогда, когда изучал принцип работы спиральника, обратил внимание, что из каких-то определённых соображений, конструкторы спиральных компрессоров (применяющихся в холоде) остановились на 3-х витковой спирали. В ней полный процесс сжатия порции газа происходит за три оборота.
При этом газ поступает одновременно в две противоположные полости при каждом обороте и получается, что за 3 витка обрабатывается 6 порций.
Почему три витка?
Наверное один виток не даст нужных замкнутых полостей, два витка наверно маловато из-за сопутствующих сжатию перетоков, а 4-5 и более витков уже будут просто лишние, раз на 3-ем витке уже достигаются достаточно высокие степени сжатия.
Заложенная конструктивная степень сжатия спиралей может быть легко уменьшена увеличением выходного отверстия и укорачиванием внутреннего окончания спиралей, которые периодически перекрывают часть этого отверстия в процессе "орбитирования" подвижной спирали.
Но почему-то это не делается и все спиральные компрессоры, даже предназначенные для работы исключительно при малых степенях сжатия (3-5), позволяют при необходимости достигать степеней
сжатия выше 30.
Для ограничения этого явления применяется система разгрузки спиралей, например в ZR-ках спирали разводятся, перепуская газ с нагнетания на всас, при степени сжатия выше10, а в ZF-ках и им подобным, когда степень сжатия выше 20.
Почему бы это не ограничить конструктивно при изготовлении, я специально не изучал, не было надобности. Наверно существует обоснование.
Стоит ещё отметить, что форма спиралей - это эвольвента окружности.
Эта окружность называется эволютой для этой эвольвенты.
Диаметр окружности по которой будет орбитировать подвижная спираль компрессора на эксцентрике приводного вала в "Пи" раз больше диаметра эволюты, минус толщина стенок спиралей.
Спирали одинаковые, только вторая повёрнута на 180 градусов относительно первой.

Что такое эвольвента окружности ?
Помню, когда сам разбирался с этим понятием, взял два карандаша, привязал к одному нитку, длиной 20-30 см, затем другой конец нитки намотал на второй карандаш, пока карандаши не соприкоснулись.
Затем поставил оба карандаша вертикально на лист бумаги и стал разматывать нитку вокруг карандаша с намотанным концом, держа вторым карандашом нитку постоянно натянутой. Второй карандаш нарисовал эвольвенту окружности (эволюты), которой является окружность карандаша с намотанной ниткой.
Намотанная нитка - касательная к окружности намотки, второй карандаш в процессе размотки рисует нормаль к множеству этих касательных.

 

Ну и я об этом.
Спиральник, как не крути, идеален под тепловой насос с ДХ контуром или прямой конденсацией.
Главным образом из-за мизерной потере масла по сравнению с роторником.
И небоязнью жидкости на входе против поршневика.

Но, с уменьшением разницы давлений падает изоэнтропная производительность.
Причем падение с 70% до 65% в режиме 2/32 равносильно падению кипения на 2 градуса.

И да, сапорт Копланда ответил по поводу зб42, мол спасибо за внимательность ...мы исправим ситуацию ..
Насчет 80% эффективности спирали - ни слова .

 

Видимо слишком много и страшно получить по голове.

Благодарю Вас. Благодаря Вам я стал понимать слабые стороны спиральников и сильные ротационников.