Ogrzewamy nasze domy zimą, np. Do 21C, aby mieć izolowane wnętrze w domu, które schładzamy do 5 i -15C, i nazywamy to lodówką .. :)
Sytuacja:
- kupowalibyśmy nową lodówkę i ustawiali ją w domu o stałej temperaturze 21 ° C
- mielibyśmy również „kocioł z pompą ciepła” do podgrzewania wody.
- „kocioł z pompą ciepła” emituje zimniejsze powietrze niż normalnie w domu, tak działają „kotły z pompą ciepła”, OK.
Na przykład, gdybym wyłożył całą lodówkę na zewnątrz, gdzie jest ex .: dzień: 5C noc: -5C, byłbym pewien, że zużycie energii elektrycznej (koszt eksploatacji) spadłoby, ponieważ nie musiałoby walczyć z kabiną 21C.
Pytanie : czy dmuchanie zimnego powietrza z „kotła z pompą ciepła” na tył (na dno lub z tyłu?) lodówki pomoże obniżyć koszty operacyjne lodówki?
Odpowiedzi:
Podwaliny
CoP chłodziarki wykorzystuje przepływ zimnego ciepła i nakład pracy, wyrażony jako $ kropka {q} _c / kropka {w} $ . Wyrażenie Carnota oparte na temperaturze wynosi $ T_c / (T_h - T_c) $ , gdzie $ T_c $ to wewnętrzna temperatura zimna i $ T_h $ jest zewnętrzna gorąca temperatura. Zmniejszanie $ T_h $ zwiększy CoP, co oznacza mniejszy przepływ pracy $ {{}} $ będzie potrzebny do usunięcia tej samej ilości ciepła $ kropka {q} _c $ .
Zastosowanie do systemu pod ręką
Na zdjęciu objętość kontrolna systemu pod ręką $ T_h $ może być traktowana jako temperatura cewek używanych do usuwania ciepła. Przepływ ciepła do powietrza otaczającego cewki odbywa się poza objętością kontrolną.
Wartość $ T_h $ jest kontrolowany przez dwa czynniki. Pierwszą z nich jest ilość ciepła pompowanego z lodówki do płynu chłodzącego. Druga to ilość ciepła, które jest wyrzucane z cewki do powietrza.
Gdy pierwszy czynnik jest stały, wszystko, co można zrobić, aby zwiększyć drugi (przepływ ciepła z cewki do powietrza), zmniejszy się $ T_h $ . Dwa podejścia polegają na obniżeniu temperatury powietrza $ T_ {air} $ i aby zwiększyć szybkość przepływu powietrza. Pierwsze podejście zwiększa różnicę temperatur we współczynniku konwekcji $ h $ w równaniu $ kropka {q} = hA (T_h - T_ {powietrze}) $ , tym samym zwiększając przepływ ciepła z cewek, zmniejszając tym samym $ T_h $ . Za to samo $ T_ {air} $ , to drugie podejście wzrasta $ h $ powietrza, zwiększając tym samym ciepło, które jest usuwane z cewki, zmniejszając w ten sposób $ T_h $ .
Proponowane podejście
Opierając się na swoim przeglądzie systemu, możesz spróbować pasywnego konwekcji, aby przenieść chłodne powietrze z kotła pompy ciepła na tył lodówki. Zasadniczo system pasywnej konwekcji jest kanałem, w którym gorące powietrze unoszące się z tyłu lodówki „zasysa” chłodniejsze powietrze z kotła pompy ciepła. Im lepiej uszczelnisz kanały, tym lepsza będzie operacja. Nie jest wymagany wymuszony wentylator konwekcyjny, dlatego nie ma utraty kosztów dzięki zrównoważeniu odpływu mocy w celu uruchomienia wentylatora w porównaniu z poprawą wydajności chłodzenia z tyłu lodówki. Jedyną inwestycją są koszty materiałów i robocizny.
Estetyka to inna historia.
źródło
Projektowałbym wymiennik ciepła lodówki w taki sposób, aby strona egzotermiczna była zwilżona i wystawiona na działanie naturalnego strumienia powietrza. Wynikające z tego parowanie będzie miało większy efekt chłodzenia niż tylko chłodne powietrze.
źródło