Industrial Heat Pumps

 

Mechanische warmtepomp

De mechanische warmtepomp is de meest gangbare techniek voor commerciële toepassingen. Hierbij wordt het koudemiddel door middel van een compressor van een lage druk naar een hoge druk gecomprimeerd, waardoor de verdampingstemperatuur van het koudemiddel stijgt. De compressor wordt meestal aangedreven door een elektromotor. Mechanische warmtepompen komen voor in twee uitvoeringen: een systeem met directe expansie (dx systeem) en een pompsysteem. Op deze pagina wordt de werking van beide technieken toegelicht.

DX-systeem
DX-systeem
De figuur hiernaast geeft een dx-systeem weer. Bij directe expansie expandeert het koudemiddel uit de condensor volledig aan de inlaat van de verdamper door middel van een expansieventiel. Door de expansie zal een gedeelte van het koudemiddel verdampen, dit wordt ook wel flashgas genoemd. Het koudemiddel moet aan de uitlaat van de verdamper enigszins oververhit zijn om de compressor te beschermen tegen vloeistofslag. De hoeveelheid koudemiddel die door het expansieventiel wordt doorgelaten, wordt geregeld op basis van de gemeten oververhitting aan de uitlaat van de verdamper.

NH3 Pompsysteem
Pompsysteem
Een andere uitvoering is het pompsysteem, zie de figuur aan de linkerzijde. Bij een pompsysteem wordt vanuit een afscheidervat een overmaat aan vloeibaar koudemiddel over de verdamper(s) gepompt. Hierbij verdampt slechts een gedeelte van het koudemiddel, zodat een gas/vloeistofmengsel terugstroomt naar de afscheider. Het afscheidervat zorgt voor de scheiding van vloeibaar en gasvormig koudemiddel. De overmaat aan vloeistof door de verdampers zorgt er voor dat verdampers kleiner kunnen worden uitgevoerd dan bij een DX-systeem. Hier staat echter tegenover dat een afscheidervat en een koudemiddelpomp noodzakelijk zijn. Een pompsysteem is daarom met name geschikt voor grootschalige industriële toepassingen. Ammoniakinstallaties worden vrijwel altijd als pompsysteem uitgevoerd, omdat een ammoniak in een DX-toepassing zeer gevoelig is voor vervuiling van het expansieventiel. Daarnaast zorgt teveel oververhitting aan de inlaat van een ammoniakcompressor voor zeer hoge persgastemperaturen waardoor de compressorolie kan afbreken.

Lees meer