Выбор теплового насоса (1). Номинальная вместимость

смотреть статью в pdf версии смотреть статью в pdf версии   В нашей стране чаще всего выбирают тепловые насосы для отопления - устройства типа земля / вода, или иначе называемые рассолом / водой

В нашей стране чаще всего выбирают тепловые насосы для отопления - устройства типа земля / вода, или иначе называемые рассолом / водой. Процентная доля этого типа тепловых насосов в настоящее время оценивается в 68% от всех тепловых насосов, проданных в Польше в 2012 году. Поэтому я думаю, что стоит склоняться над темой, которая, как представляется, очень хорошо известна и популярна в наших реалиях, чтобы сигнализировать об элементах, которые имеют Основное влияние на правильное и экономичное функционирование тепловых насосов, в частности его выбор.

Пять зон
В нашей стране мы выделяем пять температурных зон, в которых нормативные температуры колеблются от -16 ° C (например, Щецин) до -24 ° C (например, Сувалки). Выбор мощности источника тепла должен быть выбран таким образом, чтобы покрывать 100% потребности в тепле при данной расчетной температуре. Отсюда следует, что теоретически при идентичной структуре здания для дома в Сувалках потребуется тепловой насос с тепловой мощностью на 18% больше, чем в том же доме, построенном в Щецине, для внутренней температуры в здании + 20 ° C.
Если пользователь предпочитает более высокие температуры в помещении, требуемая мощность нагрева должна быть выше. Важно рассчитать фактическую потребность в тепле, чтобы максимально точно согласовать тепловой насос с потребностью. При выборе теплового насоса мы имеем дело не только с выбором самого устройства, но и в нашем случае потребность в тепле, профиль нагрева и время работы теплового насоса также выбираются с наименьшими затратами по сравнению со стоимостью самого теплового насоса. , это может быть около 70% для вертикального коллектора. Неточная оценка требуемой мощности нагрева может привести к перегреву здания и многочисленным проблемам в работе системы.

Неточная оценка требуемой мощности нагрева может привести к перегреву здания и многочисленным проблемам в работе системы

Оценка мощности
Итак, как вы оцениваете мощность теплового насоса? Тепловая мощность теплового насоса должна быть суммой потребности в тепле всех потребителей тепла в здании, то есть нам нужно знать потребность в тепле от системы центрального отопления, подготовки воды, технологического тепла, отопления бассейна и всего остального, что требует отопления. В случае жилья на одну семью мы обычно предлагаем конструкцию, технологию, расположение при расчете необходимой теплопроизводительности, количество людей, нуждающихся в горячей воде.В стандартном доме на одну семью мы можем использовать тепловой насос мощностью 200 Вт для приготовления горячей воды на человека. Оценка мощности   Итак, как вы оцениваете мощность теплового насоса
Это дает нам вместимость 100 л при 45 ° C в контейнере. Итак, давайте вспомним о том, что ситуация выглядит совершенно иначе, чем в случае отопительных котлов, где чаще всего мы имеем значительный запас мощности из-за необходимости быстрой подготовки годной к употреблению воды. У теплового насоса у нас такого комфорта нет. Следовательно, необходимо обеспечить нагреватель горячей воды соответствующей мощности, который также будет работать в качестве буфера горячей воды. Примеры нагревателей для домов на одну семью, например, 200-400 л. В случае более высокого потребления, пожалуйста, подойдите к предмету индивидуально и пересчитайте потребность в соответствии с требованиями пользователя и выберите соответствующие нагреватели горячей воды соответственно При установке, когда бассейн с подогревом является круглогодичным бассейном, к максимальной нагрузке на центральное отопление и горячую воду необходимо добавить необходимую мощность нагрева бассейна. Однако, если бассейн используется вне отопительного сезона (в летний сезон, например, у открытого бассейна), и мощность, необходимая для его нагрева, не превышает мощность центрального отопления теплового насоса, нет необходимости увеличивать мощность нагрева теплового насоса.

В новом строительстве ...
В новой конструкции, если есть такая возможность, мы всегда должны выбирать тепловой насос для покрытия 100% потребности в тепле (так называемая одновалентная система), то есть, когда возникает стандартная расчетная температура, тепловой насос будет работать 24 часа в сутки и полностью покрывать общую потребность в тепле. отопление и, например, горячее водоснабжение в данном здании. В этом случае можно предположить, что время работы теплового насоса в стандартных условиях односемейного дома (центральное отопление + горячая вода) должно колебаться между 1700-2000 ч в год. Нет смысла выбирать тепловой насос для частичного использования.
Выбор теплового насоса для 100% потребности обеспечивает нам «оптимально минимальное» время работы компрессора теплового насоса на ежегодной основе, что также позволяет использовать его в течение многих лет. В новой конструкции в большинстве случаев почти нецелесообразно выбирать рассольный тепловой насос только для части потребности, например, 60-80% (в качестве источника электроэнергии следует использовать электрические нагреватели). Это связано с тем, что в наших реалиях цена на электроэнергию относительно высока. В то время как тепловой насос нуждается в относительно небольшом количестве для его работы, например, 20-25%, используемый электрический нагреватель уже будет использовать 100%. Кроме того, дополнительным элементом, который является чрезвычайно чувствительным в установках этого типа, является нижний источник теплового насоса. В случае несоответствия нижнего источника в отношении потребности в тепле в здании, например, возникает проблема его чрезмерного охлаждения и, следовательно, более низких среднегодовых рабочих температур и снижения среднегодовой эффективности системы, а также проблем с регенерацией почвы. Тогда возникает вопрос, не используют ли в тепловых насосах системы слива воды в новом жилищном строительстве электрические нагреватели? Как ни парадоксально, ответ таков: подайте заявку! Почему?

Простой ответ
Ответ прост, но он не связан с размерами теплового насоса:

* в случае первого обогрева здания у нас есть дополнительный источник тепла, благодаря которому процесс сушки короче и не перегружает нижний источник,

* когда наружная температура падает ниже нормативной температуры, у нас есть запас хода,

* в случае отказа теплового насоса у нас есть альтернативный источник тепла.

Случай немного отличается в случае термомодернизации или в новых установках, где по разным причинам (недостаток места, финансов) единственным возможным способом интеграции теплового насоса является двухвалентная система, то есть тепловой насос + котел. В этом случае следует определить метод и цель сотрудничества между насосом или тепловыми насосами и котлами. Случай немного отличается в случае термомодернизации или в новых установках, где по разным причинам (недостаток места, финансов) единственным возможным способом интеграции теплового насоса является двухвалентная система, то есть тепловой насос + котел

Две конфигурации
Наиболее распространенными являются два решения в разных конфигурациях:

* Котел используется в качестве пикового источника для дополнения мощности нагрева при низких наружных температурах, например, ниже -10 ° C. двухвалентная температура. В этом случае и ПК, и котел, например, конденсат, работают при одинаковом уровне температуры. Только тепловой насос работает на двухвалентную температуру, и ниже находится котел, который работает вместе с тепловым насосом.

* Котел используется в качестве альтернативного источника тепла из-за требуемой высокой температуры подачи, например, для тепловой модернизации низкотемпературный тепловой насос установлен в установке, где масляный котел использовался до 80/60. Некоторые из радиаторов были заменены с низкими параметрами, но некоторые были сохранены и все еще требуют высокого параметра. Затем тепловой насос работает до определенной двухвалентной температуры, а ниже ее отключается. Весь нагрев берет на себя котел, который одновременно обеспечивает высокий параметр подачи.

* Смешанная система, то есть когда тепловой насос работает при первой двухвалентной температуре Tb1, ниже он работает вместе с котлом до второй двухвалентной температуры TB2, ниже которой работает только котел с высоким параметром электропитания.

Бивалентная параллель
Особое внимание следует уделить параллельной бивалентной системе. В этих установках тепловой насос обычно настроен на 60-80% от потребности. При такой конфигурации его ежегодное рабочее время намного больше, чем в одновалентных системах, и обычно составляет около 2400-3500 часов в год. Это увеличение рабочего времени должно учитываться при определении размеров нижнего источника, оно должно быть увеличено по отношению к стандартным условиям, часто почти вдвое. В установках, где тепловой насос нагревает бассейны, ситуация аналогична. Как для круглогодичного пула, так и для периодически используемого нижнего источника, он должен быть больше, чем в стандартных условиях. Круглогодичный бассейн будет нагреваться в течение 365 дней в году, а открытый бассейн, который подогревается сезонно, также предотвратит полную регенерацию дна и, следовательно, снижение среднегодовой эффективности, если это не будет учитываться при выборе наземного коллектора. В дополнение к нижнему источнику, следует помнить, что каждый компрессор в тепловом насосе имеет определенное рабочее время, производители дают приблизительные значения при 40000 часов работы. В этом случае, когда тепловой насос работает в одновалентной системе 1800 ч в год, его расчетный срок службы составит 22 года, а при двухвалентной системе и годовой работе 3500 ч срок службы уменьшится до 11 лет.

Пшемыслав Радзикевич

Рисунок 1. Схема гидравлической системы, подключение теплового насоса к котлу через смесительный клапан.
Рисунок 2. Пример термомодернизации - замена газового котла и установка соляного теплового насоса с колодцами.
Рис. Компактный рассольный тепловой насос с горизонтальным коллектором для отопления и приготовления горячей воды (фото: arch. Glen Dimplex Polska).