Технички подаци циркулационих пумпи за системе грејања

Врсте дизајна топлотних пумпи

Тип топлотне пумпе обично се означава фразом која означава изворни медијум и носач топлоте система грејања.
Постоје следеће сорте:

• ТН "ваздух - ваздух";
• ТН "ваздух - вода";
• ТН „тло - вода“;
• ТХ "вода - вода".

Прва опција је конвенционални сплит систем који ради у режиму грејања. Испаривач је постављен на отвореном, а јединица са кондензатором је уграђена унутар куће. Потоњи дува вентилатор, због чега се у просторију доводи топла ваздушна маса.

Ако је такав систем опремљен посебним измењивачем топлоте са млазницама, добиће се ХП тип „ваздух-вода“. Повезан је са системом за грејање воде.

ХП испаривач типа „ваздух-ваздух“ или „ваздух-вода“ може се поставити не на отвореном, већ у издувном каналу за вентилацију (мора бити присиљен). У овом случају, ефикасност топлотне пумпе ће се повећати неколико пута.

Топлотне пумпе типа „вода-вода“ и „земља-вода“ користе такозвани спољни измењивач топлоте или, како се још назива, колектор за издвајање топлоте.

Шематски дијаграм топлотне пумпе

Ово је дуга петљаста цев, обично пластична, кроз коју течни медијум кружи око испаривача. Обе врсте топлотних пумпи представљају исти уређај: у једном случају, колектор је уроњен на дну површинског резервоара, ау другом - у земљу. Кондензатор такве топлотне пумпе налази се у измењивачу топлоте повезаном на систем грејања топле воде.

Повезивање топлотних пумпи према шеми „вода - вода“ много је мање напорно од „тла - воде“, јер нема потребе за извођењем земљаних радова. На дну резервоара, цев је положена у облику спирале. Наравно, за ову шему је погодан само резервоар који се зими не смрзава на дно.

Време је да се суштински проуче инострана искуства

Готово сви сада знају за топлотне пумпе способне за извлачење топлоте из околине за грејање зграда, и ако је не тако давно потенцијални купац обично постављао збуњено питање „како је то могуће?“, Сада питање „како је то тачно? ? "

Одговор на ово питање није лак.

У потрази за одговорима на бројна питања која се неизбежно намећу приликом покушаја дизајнирања система грејања помоћу топлотних пумпи, упутно је обратити се искуству стручњака у оним земљама у којима се топлотне пумпе на земаљским измењивачима топлоте користе већ дуже време.

Посета * америчкој изложби АХР ЕКСПО-2008, која је предузета углавном ради добијања информација о методама инжењерских прорачуна за земаљске измењиваче топлоте, није донела директне резултате у овом правцу, али је књига продата на изложби АСХРАЕ штанд, чије су неке одредбе послужиле као основа за ове публикације.

Одмах треба рећи да преношење америчке методологије на домаће тло није лак задатак. За Американце ствари нису исте као у Европи. Само што они мере време у истим јединицама као и ми. Све остале мерне јединице су чисто америчке, тачније британске. Американци нису имали нарочито среће са топлотним флуксом, који се може мерити како у британским термичким јединицама по јединици времена, тако и у тонама расхладних средстава, које су вероватно измишљене у Америци.

Главни проблем, међутим, није била техничка непријатност прерачунавања мерних јединица усвојених у Сједињеним Државама, на које се човек с временом може навикнути, већ одсуство у поменутој књизи јасне методолошке основе за конструкцију прорачуна алгоритам. Рутинским и познатим методама израчунавања даје се превише простора, док неке важне одредбе остају потпуно неоткривене.

Конкретно, такви физички повезани почетни подаци за израчунавање вертикалних измењивача топлоте у земљи, као што је температура флуида који циркулише у измењивачу топлоте и фактор конверзије топлотне пумпе, не могу се произвољно подесити, а пре него што се настави са прорачунима који се односе на несталну топлоту преноса у земљу, неопходно је утврдити односе који повезују ове параметре.

Критеријум за ефикасност топлотне пумпе је коефицијент конверзије α чија је вредност одређена односом његове топлотне снаге и снаге електричног погона компресора. Ова вредност је функција тачака кључања ту у испаривачу и тк кондензације, а у односу на топлотне пумпе вода-вода можемо говорити о температурама течности на излазу из испаривача т2И и на излазу из кондензатор т2К:

? =? (т2И, т2К). (један)

Анализа каталошких карактеристика серијских расхладних машина и топлотних пумпи вода-вода омогућила је приказ ове функције у облику дијаграма (слика 1).

Користећи дијаграм, лако је одредити параметре топлотне пумпе у врло почетним фазама пројектовања. Очигледно је, на пример, да ако је систем грејања повезан на топлотну пумпу дизајниран за напајање грејног медија са температуром полаза 50 ° Ц, тада ће максимални могући фактор конверзије топлотне пумпе бити око 3,5. Истовремено, температура гликола на излазу из испаривача не би требало да буде нижа од + 3 ° Ц, што значи да ће бити потребан скуп земаљски измењивач топлоте.

Истовремено, ако се кућа загрева помоћу топлог пода, носач топлоте температуре 35 ° Ц ући ће у систем грејања из кондензатора топлотне пумпе. У овом случају, топлотна пумпа ће моћи ефикасније да ради, на пример, са конверзијским фактором 4,3, ако је температура гликола хлађеног у испаривачу око –2 ° Ц.

Користећи Екцел табеле, можете изразити функцију (1) као једначину:

? = 0,1729 • (41,5 + т2И - 0,015т2И • т2К - 0,437 • т2К (2)

Ако је при жељеном фактору конверзије и датој вредности температуре расхладне течности у систему грејања напајаној топлотном пумпом потребно одредити температуру течности хлађене у испаривачу, тада се може представити једначина (2) као:

(3)

Можете одабрати температуру расхладне течности у систему грејања при датим вредностима коефицијента конверзије топлотне пумпе и температуре течности на излазу из испаривача користећи формулу:

(4)

У формулама (2) ... (4) температуре су изражене у степенима Целзијуса.

Утврдивши ове зависности, сада можемо директно да пређемо на америчко искуство.

Метод за прорачун топлотних пумпи

Наравно, поступак избора и прорачуна топлотне пумпе је технички врло компликован поступак и зависи од индивидуалних карактеристика објекта, али се може грубо свести на следеће фазе:

Утврђују се губици топлоте кроз омотач зграде (зидови, плафони, прозори, врата). То се може постићи применом следећег односа:

Кок = С * (твн - тнар) * (1 + Σ β) * н / Рт (В) где

тнар - спољна температура ваздуха (° С);

твн - унутрашња температура ваздуха (° С);

С је укупна површина свих оградних конструкција (м2);

н - коефицијент који указује на утицај околине на карактеристике објекта.За собе у директном контакту са спољним окружењем кроз плафоне н = 1; за објекте са таванским спратима н = 0,9; ако се објекат налази изнад подрума н = 0,75;

β је коефицијент додатног губитка топлоте, који зависи од врсте структуре и њеног географског положаја β може варирати од 0,05 до 0,27;

РТ - топлотни отпор, одређује се следећим изразом:

Рт = 1 / αинт + Σ (δи / λи) + 1 / αоут (м2 * ° С / В), при чему:

δи / λи је израчунати показатељ топлотне проводљивости материјала који се користе у грађевинарству.

αоут је коефицијент топлотне дисипације спољних површина затворених конструкција (В / м2 * оС);

αин - коефицијент топлотне апсорпције унутрашњих површина затварајућих конструкција (В / м2 * оС);

- Укупни топлотни губици конструкције израчунавају се по формули:

Кт.пот = Кок + Ки - Кбп, где:

Ки - потрошња енергије за загревање ваздуха који улази у просторију природним цурењем;

Кбп - ослобађање топлоте услед функционисања кућних апарата и људских активности.

2. На основу добијених података израчунава се годишња потрошња топлотне енергије за сваки појединачни објекат:

Киеар = 24 * 0,63 * Кт. пот. * ((д * (твн - тоут.) / (твн - тоут.)) (кВ / сат годишње.) где:

твн - препоручена температура ваздуха у затвореном;

тнар - спољна температура ваздуха;

тоут.ав - аритметичка средња вредност спољне температуре ваздуха за целу грејну сезону;

д је број дана грејног периода.

3. За потпуну анализу мораћете такође да израчунате ниво топлотне снаге потребан за загревање воде:

Кгв = В * 17 (кВ / сат годишње.) Где:

В је запремина дневног загревања воде до 50 ° С.

Тада ће се укупна потрошња топлотне енергије одредити по формули:

К = Кгв + Киеар (кВ / сат годишње.)

Узимајући у обзир добијене податке, неће бити тешко одабрати најпогоднију топлотну пумпу за грејање и снабдевање топлом водом. Штавише, израчуната снага ће се одредити као. Ктн = 1,1 * К, где:

Ктн = 1,1 * К, где:

1.1 је корекциони фактор који указује на могућност повећања оптерећења топлотне пумпе током периода критичних температура.

Након израчунавања топлотних пумпи, можете одабрати најприкладнију топлотну пумпу која може да обезбеди потребне параметре микроклиме у просторијама са било којим техничким карактеристикама. А с обзиром на могућност интеграције овог система са јединицом за контролу климе, топли под се може запазити не само због своје функционалности, већ и због високих естетских трошкова.

Формула за бројање

Путови губитка топлоте у кући

Топлотна пумпа је у стању да се у потпуности носи са грејањем простора.

Да бисте изабрали јединицу која вам одговара, треба израчунати потребну снагу.

Пре свега, морате да разумете равнотежу топлоте у згради. За ове прорачуне можете да користите услуге стручњака, мрежни калкулатор или себе помоћу једноставне формуле:

Р = (к к В к Т) / 860, у чему:

Р - потрошња енергије у соби (кВ / сат); к је просечни коефицијент губитка топлоте зграде: на пример, једнак 1 - савршено изолована зграда и 4 - барака од дасака; В је укупна запремина читаве грејане просторије, у кубним метрима; Т је максимална температурна разлика између споља и унутар зграде. 860 је вредност потребна за претварање резултујућег кцал у кВ.

У случају геотермалне топлотне пумпе вода-вода, такође је потребно израчунати потребну дужину круга који ће бити у резервоару. Рачуница је овде још једноставнија.

Познато је да 1 метар колектора даје око 30 вати. Другим речима, за 1 кВ снаге пумпе потребно је 22 метра цеви. Знајући потребну снагу пумпе, лако можемо израчунати колико нам је цеви потребно да направимо коло.

Прорачун на примеру система вода-вода

Израчунајмо, на пример, кућу са следећим почетним подацима:

• грејана површина 300 м²;
• висина плафона 2,8 м;
• зграда је добро изолована;
• минимална температура напољу зими је -25 степени;
• угодна собна температура +22 степени.

Пре свега, израчунавамо загрејану запремину просторије: 300 м2. к 2,8 м = 840 кубика

Затим израчунавамо вредност "Т": 22 - (-25) = 45 степени.

Ове податке замењујемо у формулу: Р = (1 к 840 к 45) / 860 = 43,9 кВх

Добили смо потребан капацитет топлотне пумпе од 44 кВ / х. Лако можемо утврдити да нам је за његов рад потребан колектор укупне дужине најмање 968 метара.

Можда ће вас занимати и чланак о томе како направити ДИИ дизелску пећ са капаљком: //6соток-дом.цом/дом/отопление/пецх-капелнитса-своими-руками.хтмл

Тако за добро изоловану собу површине 300 м2. погодна је пумпа капацитета најмање 44 кВ. Као и другде, боље је направити резерву снаге од најмање 10%. Због тога је боље купити јединицу од 48-49 кВ.

Пре или касније сви ћемо доћи до употребе алтернативне енергије и већ данас можемо учинити први корак. Коришћењем топлотних пумпи смањићете трошкове грејања, осамосталити се од добављача гаса или угља и сачувати екологију матичне планете.

Уз помоћ овог чланка моћи ћете да израчунате параметре геотермалне опреме који ће одговарати вашим просторијама. Али не заборавите да ће професионалци дати све од себе. И увек ћете имати некога да вас пита ако систем не ради правилно.

Погледајте видео у којем специјалиста детаљно објашњава принципе израчунавања снаге топлотне пумпе за грејање куће:

Типови топлотних пумпи

Топлотне пумпе су подељене на три главна типа према извору ниско квалитетне енергије:

• Ваздух.
• Грундирање.
• Вода - Извор могу бити подземне воде и тела површинских вода.

За системе грејања воде, који су чешћи, користе се следеће врсте топлотних пумпи:

Ваздух-вода је топлотна пумпа ваздушног типа која загрева зграду увлачећи ваздух споља кроз спољну јединицу. Ради на принципу клима уређаја, само обрнуто, претварајући ваздушну енергију у топлоту. Таква топлотна пумпа не захтева велике трошкове уградње, није потребно доделити земљиште за то и, штавише, бушити бунар. Међутим, ефикасност рада при ниским температурама (-25 ° Ц) опада и потребан је додатни извор топлотне енергије.

Уређај „подземна вода“ односи се на геотермалну енергију и производи топлоту из земље помоћу колектора положеног на дубини испод ледишта тла. Такође, постоји зависност од површине локације и пејзажа, ако се колектор налази водоравно. За вертикално постављање мораћете да избушите бунар.

„Вода-вода“ се инсталира тамо где се у близини налази тело воде или подземна вода. У првом случају, резервоар се полаже на дно резервоара, у другом се буши бунар или неколико њих, ако то дозвољава подручје локације. Понекад је дубина подземне воде предубока, па трошкови уградње такве топлотне пумпе могу бити врло високи.

Свака врста топлотне пумпе има своје предности и недостатке, ако је зграда далеко од резервоара или је подземна вода предубока, вода-вода неће радити. „Ваздух-вода“ биће релевантан само у релативно топлим регионима, где температура ваздуха у хладној сезони не пада испод -25 ° Ц.

Како ради топлотна пумпа

Модерна топлотна пумпа врло је слична баналном фрижидеру.

Шта је геотермална пумпа или, другим речима, топлотна пумпа? Ово је опрема способна за пренос топлоте од извора до потрошача. Размотримо принцип његовог деловања на примеру прве практичне примене идеје.

Принцип рада геотермалних пумпи постао је познат још 50-их година 19. века. У пракси су ови принципи примењени тек средином прошлог века.

Једног дана, експеримент по имену Вебер разврставао је замрзивач и случајно додирнуо запаљену цев кондензатора.Дошао је на идеју зашто топлота никуд не иде и не доноси никакву корист? Не размишљајући двапут, продужио је цев и ставио је у резервоар за загревање воде.

Било је толико топле воде да није знао шта да ради с њом. Требало је ићи даље - како загрејати ваздух овим једноставним системом? Испоставило се да је решење врло једноставно и самим тим не мање генијално.

Топла вода се спирално провлачи кроз завојницу, а затим вентилатор дува топли ваздух око куће. Све генијално је једноставно! Вебер је био одмерен човек и временом је стекао идеју како да се ради без замрзивача. Морамо извлачити топлоту из земље!

Покопавши бакарне цеви и пумпајући их фреоном (истим гасом који се користи у фрижидерима), почео је да прима топлотну енергију из дубине. Мислимо да ће на овом примеру сви разумети принцип рада топлотне пумпе.

Такође вам предлажемо да прочитате о чуду пећи на дизел гориво у следећем чланку:

Метода за израчунавање снаге топлотне пумпе

Поред одређивања оптималног извора енергије, биће потребно израчунати и снагу топлотне пумпе потребне за грејање. Зависи од количине губитака топлоте у згради. Израчунајмо снагу топлотне пумпе за грејање куће на конкретном примеру.

За ово користимо формулу К = к * В * ∆Т, где

• К је губитак топлоте (кцал / сат). 1 кВх = 860 кцал / х;
• В је запремина куће у м3 (површина се помножи са висином плафона);
• ∆Т је однос минималних температура изван и унутар просторија током најхладнијег периода године, ° С. Одузмите спољну од унутрашње тº;
• к је генерализовани коефицијент преноса топлоте зграде. За зграду од опеке са зиданим зидовима у два слоја к = 1; за добро изоловану зграду к = 0,6.

Тако ће прорачун снаге топлотне пумпе за грејање куће од опеке површине 100 квадратних метара и висине плафона од 2,5 м, са ттº разликом од -30º споља до + 20º унутра, бити следећи:

К = (100к2,5) к (20- (-30)) к 1 = 12500 кцал / сат

12500/860 = 14,53 кВ. То јест, за стандардну кућу од цигле површине 100 м биће потребан уређај од 14 киловата.

Потрошач прихвата избор типа и снаге топлотне пумпе на основу низа услова:

• географске карактеристике подручја (близина водних тијела, присуство подземних вода, слободно подручје за колектор);
• карактеристике климе (температуре);
• врста и унутрашња запремина собе;
• финансијске могућности.

Узимајући у обзир све горе наведене аспекте, моћи ћете да направите најбољи избор опреме. За ефикаснији и тачнији избор топлотне пумпе, боље је контактирати стручњаке, они ће моћи да направе детаљније прорачуне и обезбеде економску изводљивост уградње опреме.

Дуго и врло успешно, топлотне пумпе се користе у домаћим и индустријским фрижидерима и клима уређајима.

Данас су ови уређаји почели да се користе за обављање функције супротне природе - загревање стана током хладног времена.

Погледајмо како се топлотне пумпе користе за грејање приватних кућа и шта треба да знате да бисте правилно израчунали све његове компоненте.

Главне сорте

Системи за одвођење топлоте. (Кликните за увећање)

• ваздух-ваздух је у основи конвенционални клима уређај;
• ваздух-вода - у клима уређај додајемо измењивач топлоте и већ загревамо воду;
• земља-вода - сакупљамо колектор из цеви у земљу, а на излазу загревамо воду;
• вода-вода - цеви се постављају у отворени или подземни резервоар и одају топлоту систему грејања зграде.

(Детаљну класификацију топлотних пумпи за грејање можете пронаћи у овом чланку).

Пример прорачуна топлотне пумпе

Одабрићемо топлотну пумпу за систем грејања једноспратне куће укупне површине 70 кв. м са стандардном висином плафона (2,5 м), рационалном архитектуром и топлотном изолацијом затворених конструкција која испуњава захтеве савремених грађевинских прописа. За грејање 1. квартала.м таквог објекта, према општеприхваћеним стандардима, потребно је потрошити 100 В топлоте. Дакле, за загревање целе куће биће вам потребно:

К = 70 к 100 = 7000 В = 7 кВ топлотне енергије.

Бирамо топлотну пумпу марке „ТеплоДаром“ (модел Л-024-ВЛЦ) топлотне снаге В = 7,7 кВ. Компресор јединице троши Н = 2,5 кВ електричне енергије.

Прорачун резервоара

Тло на локацији која је додељена за изградњу колектора је глина, ниво подземне воде је висок (узимамо топлотну вредност п = 35 В / м).

Снага колектора одређује се по формули:

Кк = В - Н = 7,7 - 2,5 = 5,2 кВ.

Л = 5200/35 = 148,5 м (приближно).

На основу чињенице да је нерационално постављати круг дужине веће од 100 м због прекомерно високог хидрауличког отпора, прихватамо следеће: Разводник топлотне пумпе састојаће се од два круга - дужине 100 м и 50 м.

Површина локације која ће бити потребна за колектор одређује се формулом:

С = Л к А,

Где је А корак између суседних делова контуре. Прихватамо: А = 0,8 м.

Тада је С = 150 к 0,8 = 120 кв. м.

Калкулације

Као што знате, топлотне пумпе користе бесплатне и обновљиве изворе енергије: топлоту ваздуха, тла, подземља, отпадних и отпадних вода технолошких процеса са ниским потенцијалом, отворена водна тела која се не смрзавају. На то се троши електрична енергија, али однос количине примљене топлотне енергије и потрошене електричне енергије је око 3–6.

Тачније, извори топлоте ниског степена могу бити ваздух на отвореном са температуром од –10 до + 15 ° С, ваздух уклоњен из просторије (15–25 ° С), подземље (4–10 ° С) и подземне воде ( више од 10 ° Ц), језерска и речна вода (0–10 ° С), површинско (0–10 ° С) и дубоко (више од 20 м) земљиште (10 ° С).

Постоје две могућности за добијање топлоте ниског степена из тла: полагање металопластичних цеви у ровове дубоке 1,2–1,5 м или у вертикалне бунаре дубоке 20–100 м. Понекад се цеви постављају у облику спирала у ровове 2–4 дубине м. Ово значајно смањује укупну дужину ровова. Максимални пренос топлоте са површинског тла је 50–70 кВх / м2 годишње. Животни век ровова и бунара је преко 100 година.

Пример прорачуна топлотне пумпе

Почетни услови: Потребно је одабрати топлотну пумпу за грејање и снабдевање топлом водом двоспратне викендице површине 200м2; температура воде у систему грејања треба да буде 35 ° Ц; минимална температура расхладне течности је 0 ° С. Губитак топлоте зграде износи 50В / м2. Глинена земља, сува.

Калкулација:

Потребна топлотна снага за грејање: 200 * 50 = 10 кВ;

Потребна топлотна снага за грејање и снабдевање топлом водом: 200 * 50 * 1,25 = 12,5 кВ

За загревање зграде изабрана је топлотна пумпа ВВ Х Р П Ц 12 снаге 14,79 кВ (најближа већа стандардна величина), која за грејање фреона троши 3,44 кВ. Уклањање топлоте са површинског слоја тла (сува глина) к износи 20 В / м. Израчунавамо:

1) потребна топлотна снага колектора Ко = 14,79 - 3,44 = 11,35 кВ;

2) укупна дужина цеви Л = Ко / к = 11,35 / 0,020 = 567,5 м. За организовање таквог колектора потребно је 6 кола дужине 100 м;

3) са кораком полагања од 0,75 м, потребна површина локалитета је А = 600 к 0,75 = 450 м2;

4) укупна потрошња раствора гликола (25%)

Вс = 11,35 3600 / (1,05 3,7 дт) = 3,506 м3 / х,

дт је температурна разлика између доводног и повратног вода, често узета као 3 К. Проток по кругу је 0,584 м3 / х. За колекторски уређај одабиремо ојачану пластичну цев стандардне величине 32 (на пример, ПЕ32к2). Губитак притиска у њему биће 45 Па / м; отпор једног кола је приближно 7 кПа; брзина протока расхладне течности - 0,3 м / с.

Прорачун хоризонталног колектора топлотне пумпе

Уклањање топлоте са сваког метра цеви зависи од многих параметара: дубине полагања, доступности подземне воде, квалитета тла итд. Отприлике се може сматрати да за водоравне колекторе износи 20 В / м. Тачније: сув песак - 10, сува глина - 20, мокра глина - 25, глина са високим садржајем воде - 35 В / м. Разлика у температури расхладног средства у директној и повратној линији петље у прорачунима се обично узима за 3 ° Ц. На месту изнад колектора не би требало подизати никакве конструкције, тако да се топлота земље надопуњава сунчевим зрачењем. Минимално растојање између положених цеви требало би да буде 0,7–0,8 м.Дужина једног рова је обично између 30 и 120 м. Препоручује се употреба 25% раствора гликола као примарног расхладног средства. У прорачунима треба узети у обзир да је његов топлотни капацитет на температури од 0 ° Ц 3,7 кЈ / (кг К), а густина 1,05 г / цм3. Када се користи антифриз, губитак притиска у цевима је 1,5 пута већи него код циркулације воде. Да би се израчунали параметри примарног круга инсталације топлотне пумпе, биће потребно одредити проток антифриза: Вс = Ко 3600 / (1,05 3,7 .т), где је .т температурна разлика између довода и поврата водова, што се често узима за једнако 3 К, а Ко је топлотна снага примљена од извора са малим потенцијалом (тла). Ова последња вредност израчунава се као разлика између укупне снаге топлотне пумпе Квп и електричне енергије потрошене на грејање фреона П: Ко = Квп - П, кВ. Укупна дужина колекторских цеви Л и укупна површина пресека испод ње А израчунавају се по формулама: Л = Ко / к, А = Л · да. Овде је к специфично (од цеви од 1 м) уклањање топлоте; да је растојање између цеви (корак полагања).

Прорачун сонде

Када се користе вертикални бунари дубине од 20 до 100 м, у њих су уроњене метално-пластичне или пластичне цеви у облику слова У (пречника изнад 32 мм). По правилу, две петље се убацују у један бунар, након чега се пуни цементним малтером. У просеку, специфични излаз топлоте такве сонде може се узети као једнак 50 В / м. Такође се можете усредсредити на следеће податке о излазној топлоти:

* суве седиментне стене - 20 В / м;

* каменито земљиште и седиментне стене засићене водом - 50 В / м;

* стене са високом топлотном проводљивошћу - 70 В / м;

* подземна вода - 80 В / м.

Температура тла на дубини већој од 15 м је константна и износи приближно + 10 ° С. Удаљеност између бунара треба да буде већа од 5 м. Ако постоје подземне струје, бунари треба да се налазе на линији окомитој на ток. Избор пречника цеви врши се на основу губитка притиска за потребну брзину протока расхладне течности. Прорачун брзине протока течности може се извршити за т = 5 ° С. Пример прорачуна. Почетни подаци су исти као у горњем прорачуну водоравног колектора. Уз специфично уклањање топлоте сонде од 50 В / м и потребну снагу од 11,35 кВ, дужина Л сонде треба да буде 225 м .0); укупно - 6 кола, по 150 м.

Укупни проток расхладне течности на .т = 5 ° С износиће 2,1 м3 / х; проток кроз један круг - 0,35 м3 / х. Кола ће имати следеће хидрауличке карактеристике: губитак притиска у цеви - 96 Па / м (носач топлоте - 25% раствор гликола); отпор петље - 14,4 кПа; брзина протока - 0,3 м / с.

Отплата топлотне пумпе

Када је реч о томе колико времена треба човеку да врати свој новац уложен у нешто, то значи колико је сама инвестиција била профитабилна. На пољу грејања је све прилично тешко, јер ми себи пружамо комфор и топлоту, а сви системи су скупи, али у овом случају можете потражити опцију која би вратила потрошени новац смањењем трошкова током употребе. А када почнете да тражите одговарајуће решење, упоређујете све: гасни котао, топлотну пумпу или електрични котао. Анализираћемо који ће се систем брже и ефикасније исплатити.

Концепт поврата, у овом случају, увођење топлотне пумпе за модернизацију постојећег система за снабдевање топлотом, поједностављено речено, може се објаснити на следећи начин:

Постоји један систем - појединачни гасни котао, који обезбеђује аутономно грејање и снабдевање топлом водом. Постоји сплит систем клима уређаја који једну собу хлади. Инсталирао 3 сплит система у различитим просторијама.

А ту је и економичнија напредна технологија - топлотна пумпа која ће грејати / хладити куће и грејати воду у правим количинама за кућу или стан. Неопходно је утврдити колико су се променили укупни трошкови опреме и почетни трошкови, а такође проценити колико су смањени годишњи оперативни трошкови одабраних врста опреме. И да утврдимо за колико година ће се са резултирајућом уштедом исплатити скупља опрема.У идеалном случају упоређује се неколико предложених дизајнерских решења и бира се оно најисплативије.

Хајде да израчунамо и вииаски, који је период поврата топлотне пумпе у Украјини

Размотримо конкретан пример

• Кућа је на 2 спрата, добро изолована, укупне површине 150 м2 М.
• Систем дистрибуције топлоте / грејања: круг 1 - подно грејање, круг 2 - радијатори (или вентилоконвектори).
• Инсталиран је гасни котао за грејање и снабдевање топлом водом (довод топле воде), на пример 24кВ, двокружни.
• Клима систем из сплит система за 3 просторије куће.

Годишњи трошкови за грејање и грејање воде

Макс. грејни капацитет топлотне пумпе за грејање, кВ	19993,59
Макс. потрошња енергије топлотне пумпе при раду на грејање, кВ	7283,18

Макс. грејни капацитет топлотне пумпе за снабдевање топлом водом, кВ	2133,46
Макс. потрошња енергије топлотне пумпе током рада на доводу топле воде, кВ	866,12

1. Приближни трошкови котларнице са гасним котлом од 24 кВ (бојлер, цјевоводи, ожичење, резервоар, бројило, инсталација) су око 1000 еура. Клима уређај (један сплит систем) за такву кућу коштаће око 800 евра. Укупно са уређењем котларнице, пројектним радовима, прикључком на гасоводну мрежу и радовима на уградњи - 6100 евра.

1. Приближни трошак топлотне пумпе Мицонд са додатним системом вентилоконвектора, инсталацијским радовима и прикључком на електричну мрежу износи 6.650 евра.

1. Раст инвестиција је: К2-К1 = 6650 - 6100 = 550 евра (или око 16500 УАХ)
2. Смањење оперативних трошкова је: Ц1-Ц2 = 27252 - 7644 = 19608 УАХ.
3. Период поврата Тоцуп. = 16500/19608 = 0,84 године!

Једноставност употребе топлотне пумпе

Топлотне пумпе су најсвестранија, мултифункционална и енергетски ефикасна опрема за грејање куће, стана, канцеларије или комерцијалног објекта.

Интелигентни систем управљања са недељним или дневним програмирањем, аутоматским пребацивањем сезонских подешавања, одржавањем температуре у кући, економичним режимима, управљањем помоћним котлом, котлом, циркулационим пумпама, регулацијом температуре у два круга грејања, најнапреднији је и најнапреднији. Инвертерска контрола рада компресора, вентилатора, пумпи омогућава максималну уштеду енергије.

Рад топлотне пумпе када се ради према шеми подземне воде

Сакупљач се може сахранити на три начина.

Хоризонтална опција

Цеви се полажу у ровове попут змије до дубине која прелази дубину смрзавања тла (у просеку - од 1 до 1,5 м).
Такав колектор ће захтевати земљиште са довољно великом површином, али сваки власник куће може га изградити - нису потребне никакве вештине, осим способности за рад лопатом.

Међутим, треба узети у обзир да је ручна израда измјењивача топлоте прилично напоран процес.

Вертикална опција

Резервоарске цеви у облику петљи облика слова „У“ уроњене су у бунаре дубине од 20 до 100 м. Ако је потребно, може се изградити неколико таквих бунара. Након уградње цеви, бунари се пуне цементним малтером.

Предност вертикалног колектора је у томе што је за његову изградњу потребна врло мала површина. Међутим, не постоји могућност да сами избушите бунаре дубље од 20 м - мораћете да унајмите тим бушача.

Комбинована опција

Овај колектор се може сматрати неком врстом хоризонтале, али за његову изградњу потребно је много мање простора.
На локалитету се копа округли бунар дубине 2 м.

Цеви размењивача топлоте положене су спирално, тако да је круг попут вертикално постављене опруге.

По завршетку инсталационих радова, бунар се пуни. Као и у случају хоризонталног измењивача топлоте, сва потребна количина посла може се обавити ручно.

Колектор је напуњен раствором антифриза - антифриза или етилен гликола.Да би се осигурала његова циркулација, посебна пумпа се урезује у круг. Апсорбујући топлоту тла, антифриз одлази у испаривач, где се између њега и расхладног средства одвија размена топлоте.

Треба имати на уму да неограничено издвајање топлоте из тла, посебно када се колектор налази вертикално, може довести до нежељених последица по геологију и екологију локалитета. Због тога је у летњем периоду веома пожељно радити топлотну пумпу типа „земља - вода“ у обрнутом режиму - клима уређају.

Систем грејања на гас има много предности, а једна од главних је ниска цена гаса. Како опремити кућно грејање гасом, биће вам понуђена шемом грејања приватне куће са гасним котлом. Узмите у обзир дизајн система грејања и захтеве за заменом.

О карактеристикама избора соларних панела за грејање куће прочитајте у овој теми.

Прорачун хоризонталног колектора топлотне пумпе

Ефикасност хоризонталног колектора зависи од температуре медија у који је уроњен, његове топлотне проводљивости, као и површине контакта са површином цеви. Метода израчуна је прилично сложена, па се у већини случајева користе просечни подаци.

Верује се да сваки метар измењивача топлоте пружа ХП-у следећу излазну топлоту:

• 10 В - када је закопан у сувом песковитом или каменитом земљишту;
• 20 В - у сувом глиненом земљишту;
• 25 В - у влажном глиненом земљишту;
• 35 В - у врло влажном глиненом земљишту.

Дакле, да би се израчунала дужина колектора (Л), потребну топлотну снагу (К) треба поделити са топлотном вредношћу тла (п):

Л = К / п.

Наведене вредности могу се сматрати валидним само ако су испуњени следећи услови:

• Парцела изнад колектора није изграђена, није засјењена нити засађена дрвећем или грмљем.
• Растојање између суседних завоја спирале или делова „змије“ износи најмање 0,7 м.

Како раде топлотне пумпе

Свака топлотна пумпа има радни медијум који се назива расхладно средство. Обично фреон делује у овом својству, ређе амонијак. Сам уређај се састоји од само три компоненте:

Испаривач и кондензатор су два резервоара, која изгледају као дугачке закривљене цеви - калемови. Кондензатор је на једном крају повезан са излазом компресора, а испаривач са улазом. Крајеви калема су спојени и на споју између њих постављен је вентил за смањење притиска. Испаривач је у директном или индиректном контакту са изворним средством, а кондензатор је у контакту са системом грејања или ПТВ-а.

Како ради топлотна пумпа

ХП рад заснован је на међузависности запремине гаса, притиска и температуре. Ево шта се дешава унутар јединице:

1. Амонијак, фреон или друго расхладно средство, крећући се дуж испаривача, загрева се од извора, на пример, до температуре од +5 степени.
2. Након проласка кроз испаривач, гас долази до компресора, који га пумпа до кондензатора.
3. Расхладно средство које компресор испушта задржава се у кондензатору помоћу вентила за смањење притиска, па је његов притисак овде већи него у испаривачу. Као што знате, са повећањем притиска, температура било ког гаса се повећава. Управо се то дешава са расхладним средством - загрева се до 60 - 70 степени. Пошто се кондензатор опере расхладном течношћу која циркулише у систему грејања, он се такође загрева.
4. Расхладно средство се испушта у малим деловима кроз вентил за смањење притиска до испаривача, где његов притисак поново опада. Гас се шири и хлади, а пошто је њиме изгубљен део унутрашње енергије услед размене топлоте у претходној фази, његова температура пада испод почетних +5 степени. Следећи испаривач, поново се загрева, а затим га компресор пумпа у кондензатор - и тако у круг. Научно се овај процес назива Царнотов циклус.

Али топлотна пумпа и даље остаје врло профитабилна: за сваки потрошени кВ * х електричне енергије могуће је добити од 3 до 5 кВ * х топлоте.

Самостална опрема за систем грејања са топлотном пумпом

Обичном власнику куће прилично је тешко да се такмичи са индустријским топлотним пумпама домаћих и страних произвођача, али његова инсталација и производња појединачних јединица није немогућ посао. Главни задатак приликом инсталирања топлотне пумпе је исправност прорачуна, јер у случају грешке систем може имати малу ефикасност и постати неефикасан.

Компресор

За инсталацију ће вам требати нова или половна. компресор је у исправном стању са неискориштеним ресурсом одговарајуће снаге. Типична снага компресора треба да буде 20 - 30% од израчунате, можете да користите стандардне фабричке јединице за фрижидере или спиралне клима уређаје, који имају већу ефикасност у поређењу са клипним уређајима.

Испаривач и кондензатор

Да би се течности хладиле и загревале, оне се обично пролазе кроз бакарне цеви смештене у посуду са измењивачем топлоте. Да би се повећало подручје хлађења, бакарна цев је уређена у облику спирале, потребна дужина се израчунава помоћу формуле за израчунавање површине подељене пресеком. Запремина резервоара за размену топлоте израчунава се на основу спровођења ефективне размене топлоте, уобичајени просек је око 120 литара. За топлотну пумпу је рационално користити цеви за клима уређаје, које у почетку имају спирални облик и имплементиране су у калемима.

Шипак. 3 Бакрена цев и резервоар за измењивач топлоте

Многи произвођачи топлотних пумпи заменили су овај метод израде измењивача топлоте компактнијим, користећи размену топлоте по принципу "цев у цеви". Стандардни пречник пластичне цеви за испаривач је 32 мм, у њега се поставља бакарна цев пречника 19 мм, испаривач је топлотно изолован, укупна дужина измењивача топлоте је око 10 - 12 м. За може се користити кондензатор, 25 мм. метал-пластична цев и 12,7 мм. бакар.

Слика 4. Монтажа и изглед измењивача топлоте од бакарних и пластичних цеви

Да би повећали површину и ефикасност измењивача топлоте, неки мајстори увијају плетеницу од неколико бакарних цеви малог пречника, преносе их танком жицом и постављају структуру у пластику. То омогућава добијање површине за размену топлоте од око 1 кубни метар на деоници од 10 метара.

Термостатски експанзиони вентил

Прави уређај контролише ниво пуњења испаривача и у великој мери је одговоран за перформансе целог система. На пример, ако је проток расхладног средства превисок, неће имати времена да потпуно испари, а капљице течности ће ући у компресор, што доводи до поремећаја његовог рада и смањења температуре излазног гаса. Премала количина фреона у испаривачу након повећања температуре у компресору неће бити довољна да се загреје потребна количина воде.

Шипак. 5 Основна опрема за топлотну пумпу

Сензори

Ради лакше употребе, контроле рада, откривања кварова и подешавања система, неопходно је имати уграђене температурне сензоре. Информације су важне у свим фазама функционисања система, само је уз њихову помоћ, према формулама, могуће успоставити најважнији параметар уграђене опреме за водене топлотне пумпе - индикатор ефикасности ЦОП.

Опрема пумпе

Када раде топлотне пумпе, унос и снабдевање водом из бунара, бунара или отвореног резервоара врши се помоћу водених пумпи. Могу се користити подводни или површински типови, обично је њихова снага мала, 100-200 вати је довољно за снабдевање водом. За контролу рада, додатно се инсталирају пумпе и систем, филтри, манометар, водомери и најједноставнија аутоматизација.

Шипак. 6 Изглед самоинсталиране топлотне пумпе

Сами уради монтажу опреме за пумпање топлоте не представља велике потешкоће у могућности руковања посебним алатом за заваривање и лемљење бакра. Извршени посао помоћи ће уштеди значајних средстава - трошкови компонената биће око 600 долара. Односно, куповина индустријске опреме коштаће 10 пута више (око 6000 УСД). Кад се правилно израчуна и конфигурише, само-састављена структура има ефикасност (ЦОП) од око 4, што одговара индустријским дизајном.

Саветујемо вам да прочитате: „Уради сам“ опције рада топлотне пумпе

можда