Energiagazdálkodás, 1990 (31. évfolyam, 1-12. szám)
1990-01-01 / 1. szám
ezergiapazzia.Urodái, az Energiagazdálkodási Tudományos Egyesület lapja XXXI. évfolyam 1. szám 1990. január 1. A hibrid hőszivattyú fogalma A hibrid hőszivattyú olyan kompresszoros hőszivattyú, amelynek munkaközege egymásban jól oldódó, de különböző illékonyságú alkotók nem azeotropos elegye. Az ilyen közegek állandó nyomás esetén is változó hőmérsékleten párolognak el és kondenzálódnak. A munkaközeg elvileg tetszőleges lehet, azonban az elméleti vizsgálatok jelentős része ammónia-víz eleggyel foglalkozik és az ipari méretben megvalósult — általunk ismert — berendezések is ezzel működnek. A hibrid hőszivattyú egyik legegyszerűbb változata az 1. ábrán látható. Az 1—2 szakaszon a munkaközeg folyamatosan növekvő hőmérsékleten elpárolog az F jelű hőcserélőben, miközben felveszi a hőforrásból származó hőt. Az F hőcserélőből száraz telített gőz kerül a kompresszorba, abban a munkaközeg nyomása a 2—3 szakaszon megnő és végül túlhevített gőz lép ki a kompreszszorból. A 3—4 szakaszon a munkaközeg folyamatosan csökkenő hőmérsékleten kondenzálódik a H hőcserélőben, miközben az így felszabaduló hőt leadja a hőhasznosítónak. A körfolyamatot a 4—1 szakasz zárja le, itt az ESZ expanziós szelepen a munkaközeg nyomása és ezzel hőmérséklete lecsökken, miközben egy része gőzfázisba megy át. A kondenzáció és az elpárolgás folyamata a hagyományos hőszivattyúkhoz képest eltérő, ezért ezeket egy kétalkotós elegyre külön szemléltetjük a 2. ábrában, amely a kétalkotós elegy-\ (entalpiakoncentráció) diagramját mutatja be. Ennek tükrében érdemes egy kicsit részletesebben megvizsgálni a H és F hőcserélőben lejátszódó fizikai folyamatokat. Energiagazdálkodás XXXI. évf. 1990. 1. szám 1. ábra. A hibrid hőszivattyú legegyszerűbb változata Az ismertetett körfolyamat esetében a hőcserélő nem egyszerűen kondenzátor, hanem egyben oldó is. Először a kevésbé illékony alkotó gőze kezd lecsapódni a hűtés hatására, majd az illékonyabb alkotó beoldódik a cseppfolyós fázisba, amely eleinte főleg a kevésbé illékony alkotóból áll. A kondenzáció folyamán egyre csökken a gőz és egyre nő a folyadék részaránya, ezzel együtt mind a folyadékban, mind a gőzben nő az illék. A hibrid hőszivattyú Összeállította: Bergmann György nedves gőz 1967-11 2. ábra. Kétalkotós elegy kondenzációja és elpárolgása 1