Выбор и расчет теплового насоса


выбор теплового насосаГеотермальный тепловой насос – самый экономичный способ обогрева и кондиционирования здания. Стоимость теплового насоса высока, но по мере увеличения спроса продолжает снижаться. Такая система идеальна для устройства теплого пола или нагрева радиаторов, рассчитанных на пониженную температуру теплоносителя. При ее проектировании главное – выбрать оптимальную мощность. В прошлой статье мы рассматривали самостоятельную сборку теплового насоса, однако для большинства более важной будет информация о том, как выбрать тепловой насос, сколько он стоит и что нужно учитывать?



 

Расчет мощности теплового насоса

Выбирая оборудование, необходимо учитывать теплопотери дома. Но это не всегда возможно либо очень дорого, а приобретение теплового насоса с большим запасом мощности сильно бьет по карману. Поэтому необходимо иметь резервный источник тепла на случай сильных морозов (например, дровяной котел). Это позволит выбирать тепловой насос с мощностью на треть меньше необходимой для компенсации потерь тепла при самой холодной погоде. Это оборудование может работать в любом из трех режимов: моноэлектрическоммоновалентном и бивалентном. Выбор режима зависит от уровня потребления. 

Как рассчитать потребление тепла в зависимости от площади

Необходимо принять меры по утеплению здания и снижению теплопотерь до 40-80 Вт/м². Тогда для дальнейшего расчета примем следующие данные.



  1. Дом без теплоизоляции для обогрева требует 120 Вт/м².
  2. То же для строения с нормальной теплоизоляцией – 80 Вт/м².
  3. Новостройка с хорошей теплоизоляцией – около 50 Вт/м².
  4. Дом с энергосберегающими технологиями – 40 Вт/м².
  5. С пассивным потреблением энергии – 10 Вт/м².

Приведем примерный расчет теплового насоса, с помощью которого можно определить, как выбрать тепловой насос. Предположим, общая площадь всех отапливаемых помещений дома – 180 м². Теплоизоляция – хорошая и потребление тепла находится на уровне около 9 кВт. Тогда потери тепла составят: 180 × 50 = 9000 Вт. Временное отключение электроэнергии учитывается как 3 × 2 = 6 часов, но 2 часа не будем учитывать, так как здание инертно. Получаем окончательную цифру: 9000 Вт × 24 часа = 216 кВт час. Затем 216 кВт час / (18 час + 2 час) = 10, 8 кВт.
Таким образом, для обогрева данного дома необходим монтаж теплового насоса 10,8 кВт мощности. Чтобы упростить расчет, к значению потерь тепла нужно прибавить 20% (то есть 9000 Вт увеличить на 20%). Но здесь не учитываются расходы на нагрев воды для удовлетворения бытовых нужд.

Учет расхода энергии на подогрев воды

Для определения полной мощности насоса прибавим потребление энергии на подогрев воды (до t = 45 ˚С) из расчета 50л в сутки на человека. Таким образом, для четырех человек это будет равным 0,35 × 4 = 1,4 кВт. Отсюда полная мощность: 10,8 кВт + 1,4 кВт = 12,4 кВт.

Зависимость мощности от режима работы 

Расчет теплового наноса должен выполняться с учетом режима работы.

  1. Моновалентный режим предполагает использование данного оборудования без вспомогательного (в качестве единственного). Для определения суммарной тепловой нагрузки следует учесть расходы на компенсацию аварийного отключения электроэнергии (максимум – на 2 часа по 3 раза в сутки). 
  2. Моноэнергетический режим: при нем используется второй теплогенератор, для работы которого используется тот же вид энергии (электричество). Его подключают к системе при необходимости повысить температуру теплоносителя. Это может выполняться автоматически (монтаж теплового насоса предусматривает также установку контролирующих температуру датчиков и управляющего оборудования) или вручную. Но даже в условиях суровых зим холодных дней не так уж много и дополнительный теплогенератор приходится активировать не часто. Но такая организация отопления позволяет экономить на оборудовании: на 30% менее мощный теплонасос дешевле, но его будет достаточно для обеспечения теплом в течение 90% отопительного периода. 
  3. При бивалентном режиме тепловому насосу помогает газовый котел или работающий на жидком топливе. Управляет процессом процессор, получающий информацию от температурных датчиков. Такое оборудование может устанавливаться в качестве дополнительного (во время реконструкции здания) к уже имеющемуся. 


Обзор рынка тепловых насосов

Сегодня на рынке представлено различное оборудование такого типа. Стоит отметить геотермальные тепловые насосы австрийской компании OCHSNER: они совершенствуются производителем уже 35 лет. Хорошо зарекомендовала себя торговая марка Waterkotte: котлы с наружным покрытием этой марки имеют наибольшую производительность. Среди российского оборудования можно выделить производящееся под торговой маркой «HENK».
Чтобы было легче представить предстоящие расходы, укажем стоимость основного оборудования и работ по его монтажу. 

1. Тепловой насос с земляным зондом:

  • буровые работы – 6 тысяч евро;
  • цена теплового насоса – 6 тысяч евро;
  • расходы электроэнергии (за год) – 400 евро.

2. С горизонтальным коллектором:

  • стоимость непосредственно насоса – около 6 тысяч евро;
  • буровые работы потребуют 3 тысячи евро;
  • расходы на оплату электроэнергии – 450 евро за отопительный период.

3. Тепловой насос воздушного типа:

  • цена насоса – 8 тысяч евро;
  • монтажные работы – 500 евро;
  • электроэнергия – 600 евро.

4. Насос типа «вода-вода»:

  • насос можно приобрести за 6 тысяч евро;
  • бурение скважин – 4 тысячи евро;
  • расходы на электроэнергию (за год) – 360 евро.

Это приблизительные данные для оборудования мощностью порядка 6 – 8 кВт. В конечном итоге все зависит от многих факторов (от расценок на монтаж, от глубины бурения, от насоса необходимой мощности и т.п.) и расходы могут увеличиться в несколько раз. Но выбирая отопление с помощью теплового насоса, заказчик получает возможность получить независимость от растущих цен на традиционные теплоносители и отказаться от услуг теплоэнергетических предприятий.

Обзор использования системы на базе теплового насоса можно посмотреть на этом видео

Это интересно:

Мастерим тепловой насос своими руками. Экономим на отоплении
Расчет ветрогенератора. Что нужно учитывать?
Как рассчитать мощность солнечных батарей?




Поделитесь своим мнением
Для оформления сообщений Вы можете использовать следующие тэги:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>


АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ
это источники электрической и тепловой энергии, использующие энергетические ресурсы рек, водохранилищ и промышленных водостоков, энергию ветра, солнца, редуцируемого природного газа, биомассы (включая древесные отходы), сточных вод и твердых бытовых отходов
ИДЕЯ
Этот сайт был создан с той целью, чтобы следить за развитием альтернативной энергии. Этот сайт для тех, кто смотрит в будущее. Для тех, кто, не смотря на все сложности, верит в успех новой экологически чистой и неисчерпаемой энергии.
СОТРУДНИЧЕСТВО
Тем, кто также увлекается альтернативной энергетикой, желает поделиться опытом или задать вопрос, предлагаем писать на электронный адрес: info1@energya.by

© 2017 Альтернативные источники энергии Sitemap.xml