Вы тут:
Главная » Статьи » Геотермальная энергетика

Тепловые насосы - история возникновения
 
        В 1824 году Николя Леонард Сади Карно представил миру свою научную работу «Размышления о движущей силе огня и о машинах способных развивать эту силу ». В этой работе Сади Карно анализировал идеальный круговой процесс (цыкл Карно), рассматривал вопрос о «получении движения из тепла» и пришел к выводу, что полезная работа производится только при переходе тепла от нагретого тела к более холодному. Так появился принцип работы холодильной установки.
        В 1852 году британский физик и инженер Уильям Томсон (Лорд Кельвин) совместно с Джоулем проводят исследования над охлаждением газов при расширении без совершения работы, другими словами, газы при снятии высокого давления охлаждаются, а при повышении давления, наоборот нагреваются. В 1856 году австрийский физик Петер Риттер фон Риттегер (Peter Ritter von Rittinger), используя открытие Томсона, смог построить первую паровую машину для перегрева пара. Так был открыт принцип теплового насоса. Но практическое применение тепловой насос приобрел значительно позже, а точнее в 40-х годах ХХ столетия, когда изобретатель-энтузиаст Роберт Вебер (Robert C. Webber) экспериментировал с морозильной камерой . Однажды Вебер случайно прикоснулся к горячей трубе на выходе камеры и понял, что тепло просто выбрасывается наружу. Изобретатель задумался над тем, как использовать это тепло, и решил поместить трубу в бойлер для нагрева воды. В результате Вебер обеспечил свою семью таким количеством горячей воды, которое они физически не могли использовать, при этом часть тепла от нагретой воды попадала в воздух. Это подтолкнуло его к мысли, что от одного источника тепла можно нагревать и воду, и воздух одновременно. Поэтому Вебер усовершенствовал свое изобретение и начал прогонять горячую воду по спирали (через змеевик) и с помощью небольшого вентилятора распространять тепло по дому с целью его отопления. Со временем именно у Роберта Вебера появилась идея «выкачивать» тепло из земли, где температура не слишком изменялась в течение года. Он поместил в грунт медные трубы, по которым циркулировал фреон, который «собирал» тепло земли. Газ конденсировался, отдавал свое тепло в доме, и снова проходил через змеевик, чтобы подобрать следующую порцию тепла. Воздух приводился в движение с помощью вентилятора и распространялся по дому. В следующем году Вебер продал свою старую угольную печь.
        В 40-х годах тепловой насос был известен благодаря своей чрезвычайной эффективности, но реальная потребность в нем возникла в период Арабского нефтяного эмбарго в 70-х годах, когда, несмотря на низкие цены на энергоносители, появился интерес к энергосбережению. Именно тогда доктор Джеймс Бозе, профессор Университета штата Оклахома, случайно наткнулся на старый инженерный текст о концепции тепловых насосов. Доктор Бозе решил помочь владельцам домов, чьи тепловые насосы выбрасывали горячую воду в бассейн, и приспособил тепловой насос для циркуляции воды по трубам вместо сброса в бассейн. Это положило начало новой эре в области геотермальных систем. Доктор Бозе вернулся в Университет и начал развивать свою идею. С тех пор Университет штата Оклахома стал центром исследования и развития геотермальных тепловых насосов. Международная Ассоциация геотермальных тепловых насосов была основана в Оклахоме и базируется в корпусе государственного Университета штата Оклахома, в которой доктор Бозе является исполнительным директором.
         В 1912 году в Швейцарии был выдан патент на технологию тепловых насосов. В конце 20-х годов ХІХ века, в Англии была построена первая экспериментальная тепловая установка на берегу реки Темзы в Лондоне. Эта установка предназначалась для обогрева концертного зала «Роял фестивал холл» в зимний период и для охлаждения летом. В 1930 году США в штате Connecticut строят свою первую тепловую систему для здания Объединенной штаб-квартиры освещения в New Haven, эта установка работает и сегодня. В 1939 году была построена тепловая установка в Цюрихе, для охлаждения ратуши. В ней использовались тепло речной воды, ротационный компрессор и хладогент. В период с 1939 по 1945 было построено еще 9 установок, что смогло сократить использование угля в стране на несколько миллионов долларов.
          Энергетический кризис 1973г и 1978г способствовал широкому распространению тепловых установок. А благодаря научным разработкам в данной области и усовершенствованию технологий, тепловые насосы стали доступными для большинства людей. Сегодня, например , Швеция получает 50% тепловой энергии благодаря тепловым насосам, в Японии используется более 3 млн. тепловых насосов а США выпускает более 1 млн. единиц в год.
Категория: Геотермальная энергетика | Добавил: wizold (29.07.2011)
Просмотров: 643 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *:
Solar-Time (c) 2014-2017 // AlexandrS
SiteMap.xml
Наверх