Помогите развитию сайта, поделившись статьей с друзьями!

Какие низшие источники тепла насосов отопления дома используются чаще всего и почему?

В частных домах мы можем легко использовать естественные источники тепла для насоса - землю, грунтовые и поверхностные воды, и прежде всего воздух. При выборе одного из них следует учитывать как стоимость установки, так и возможную эффективность системы, ведь от этого зависят последующие затраты на ее эксплуатацию. КПД насоса тесно связан с температурой нижнего источника тепла – чем она выше, тем меньше электроэнергии требуется для получения температуры воды, необходимой для подачи в систему отопления.Температура природных источников меняется в течение года:

  • грунтовые воды - от 8 до 12oC,
  • поверхностная вода - от 2 до 10oC,
  • земля - от -3 до 5oC,
  • воздух - от -20 до +30oC.

Из этого следует, что наибольшую среднегодовую эффективность достигают насосы, у которых нижним источником тепла являются грунтовые воды, а наименьшим - воздух. Однако это не означает, что выгоднее всего устанавливать тепловые насосы, извлекающие тепло из воды. Обычно это связано с высокими затратами на установку. Поэтому зачастую лучшим решением является выбор воздушного насоса – такая инвестиция является самой дешевой.

Чтобы определиться с оптимальным типом нижнего источника тепла, стоит поручить профессиональному проектировщику провести технико-экономический анализ, сравнив различные решения на этапе проектирования здания.Он может содержать не только эксплуатационные расходы, но и предполагаемые капитальные затраты, которые во многих случаях могут оказать решающее влияние на выбор устройства. Рассмотрим подробнее каждый из нижних источников тепла и посмотрим, чем они характеризуются.

Для питания тепловых насосов также подходят искусственные источники, например, отработанное тепло промышленных или сельскохозяйственных процессов – сточные воды, жидкости и газы, нагреваемые в ходе технологических процессов. Они имеют относительно высокую температуру, не зависящую от времени года, поэтому могут обеспечить очень хорошую эффективность системы отопления. К сожалению, их доступность ограничена, и поэтому они редко используются.

Содержание

  1. Нижний источник тепла - земля и вода
  2. Нижний источник тепла - воздух
  3. Родники грунтовых вод - сложности

Нижний источник тепла - земля и вода

Для использования энергии в виде тепла земли в него помещают горизонтальный коллектор (также называемый горизонтальным грунтовым теплообменником) или вертикальные зонды (вертикальный грунтовый теплообменник). В обоих случаях это подземные линии из полиэтиленовых труб, заполненных антифризом, обычно раствором водного гликоля.

Преимущество наземного вертикального коллектора перед горизонтальным теплообменником в основном связано с тем, что он занимает гораздо меньше места и мало влияет на температуру грунта внешними факторами на глубине ниже 10 м. Однако горизонтальный коллектор дешевле. Однако на глубине 1,2-1,8 м, где его выгодно закладывать, наблюдаются довольно большие колебания температуры, и грунт, в котором зарыт горизонтальный коллектор, весной и летом должен «регенерировать», для чего неограниченная экспозиция на солнечную энергию и дождевую воду. Поэтому его не следует закрывать бетонной поверхностью.Для получения энергии из подземных вод их качают из глубокой скважины. Собранное таким образом тепло передается в пластинчатом теплообменнике в так называемый короткий теплообменный контур, заполненный незамерзающим раствором гликоля, используемый для защиты испарителя теплового насоса от отложений и коррозии. Только он передает тепло испарителю.

Когда нижним источником являются поверхностные воды (например, пруд), отвод тепла от него может осуществляться одним из вышеперечисленных способов - с помощью погруженного в воду горизонтального коллектора, наполненного раствором гликоля, или путем его откачки через теплообменник промежуточного контура в обмен теплом.

В связи со сложностью монтажа и высокими инвестиционными затратами, связанными с реализацией данного типа проектов, водные донные источники тепла в жилищном строительстве используются нечасто. Сточные воды также могут быть хорошим нижним источником тепла, но количество сточных вод, образующихся в домашнем хозяйстве, недостаточно для использования в технологическом процессе для сбора энергии.

Нижний источник тепла - воздух

Воздушный самый дешевый, так как почти не требует вложений труда, более низкий источник тепла. Большим недостатком этого решения являются перепады температуры воздуха – она самая низкая зимой, когда требуется наибольшая эффективность теплового насоса. Это означает, что его эффективность в это время самая низкая. Поэтому бывает, что для обогрева дома необходимо использовать дополнительный источник тепла. Однако более высокие эксплуатационные расходы воздушных тепловых насосов обычно компенсируются более низкими инвестиционными затратами по сравнению с другими решениями. В настоящее время на рынке имеются воздушные тепловые насосы, которые легко справляются с температурой отопительной воды 60ºC при низких температурах наружного воздуха.

Тепловые насосы, работающие от наружного воздуха, не требуют специальных помещений – их размещают снаружи рядом со зданием или вешают на стену и занимают мало места.Также в здании планируется разместить тепловые насосы, работающие от воздуха, подаваемого извне по специальным воздуховодам. Их используют, чтобы избежать шума в доме.

В качестве нижнего источника также может быть использован воздух, выходящий из помещения (при температуре 5-20°С). Ограничением использования тепловых насосов с таким питанием является их низкая тепловая мощность. Они подходят для использования в энергосберегающих и пассивных зданиях. В других они могут использоваться для подготовки горячей технической воды, вентиляции или кондиционирования воздуха (в качестве рекуператора) или для поддержки системы отопления. Воздушные тепловые насосы являются отличным решением в небольшом здании на небольшом участке, где нет возможности установить грунтовый теплообменник или когда мы хотим сократить расходы на отопление дома другими традиционными источниками тепла, например, котлами на довольно дорогом топливе. масло или пропан. Затем, в периоды умеренной температуры наружного воздуха, насос их частично заменяет.

Родники грунтовых вод - сложности

Несмотря на то, что грунтовые воды имеют самую высокую температуру, независимо от глубины и времени года (около 10оC), зонды грунта являются наиболее распространенным решением в Польше. Это связано с тем, что система подземных вод на основе подземных вод более хлопотна, поэтому ее более высокая эффективность не приводит к лучшему экономическому эффекту. Он состоит из колодцев для забора и сброса воды. Это требует определения местоположения источника и выхода, уровня водоносного горизонта, местных гидрогеологических условий и качества воды. Из-за содержания примесей в грунтовых водах производители насосов рекомендуют использовать непрямой теплообменник для защиты испарителя в тепловом насосе от отложений и коррозии. Бывает, что при превышении допустимых значений уровня минеральных и химических примесей воды или слишком малом водозаборе невозможно использовать ее в качестве источника тепла.

Дополнительными недостатками данного типа решения являются длительное время выполнения, а особенно непредсказуемые изменения эффективности источника и качества воды в будущем. С другой стороны, трудности с использованием поверхностных вод возникают в первую очередь из-за частого отсутствия водохранилища вблизи здания, а также из-за обременительного процесса получения разрешения, поскольку в Польше все реки и озера являются собственностью. государством. Только рыбные пруды находятся в частной собственности. Если принять решение о системе с непосредственным забором воды и прокачкой ее через промежуточный теплообменник, то должна быть решена проблема засорения и засорения теплообменника и водяного насоса. Если тепло будет получаться через погружной теплообменник, водоем должен иметь достаточно большую площадь и глубину более 3-4 м. Также следует помнить, что зимой температура воды в нем будет приближаться к 0°.o C, а в случае сильного загрязнения даже опускаться ниже этого значения.

Помогите развитию сайта, поделившись статьей с друзьями!

Категория:

Реконструкция