Смотрите статью в формате PDF 
Основными системами нижнего источника тепла являются: воздух, вода, почва.
* Воздух
Эта система неправильно оценена как наименее эффективная из всех других систем тепловых насосов. В зависимости от условий, типа отопления и специфики использования здания могут быть сопоставимы с другими системами с точки зрения затрат на отопление. Это особенно рекомендуется для зданий, существующих в двухвалентной системе с существующим отопительным центром, и в сезонных сооружениях с высоким спросом на горячую воду. Он также может выступать в качестве независимого источника тепла для объектов с небольшой площадью участка и для инвесторов, которые стремятся сэкономить на инвестиционных затратах, принимая при этом немного увеличенные затраты на отопление. Мы различаем два типа расположения теплового насоса: внутренний и внешний.
- Внутреннее расположение
Особое внимание следует уделить:
а) Возможность установки воздухозаборных и выпускных воздуховодов и их расположение. Реально находиться на чердаке или в другой комнате на первом этаже. Расположение в подвале проблематично. Особое внимание следует обратить на возможность слива конденсата при размораживании испарителя теплового насоса при температуре наружного воздуха ниже + 5ºC. В подвале без водосточной решетки это неприятно из-за так называемой конденсатный насос, который требует частой очистки фильтра.
б) Внедрение фундамента в соответствии с инструкциями производителя. Практический совет: вес основания должен быть мин. 1/2 веса насоса. «Резиновая» резиновая пластина также должна использоваться. Передача вибрации теплового насоса на конструкцию здания является предметом частых жалоб.
- Внешнее расположение
Во время проектирования особое внимание должно быть уделено:
а) Расположение теплового насоса с «продувочной» форсункой на безопасном расстоянии от стен из-за возможности попадания влаги.
б) Дренаж конденсата - предпочтительно в систему отвода дождевой воды или при отсутствии отвода дождевой воды в канализационную систему или впитывающую скважину с емкостью, зависящей от впитывающей способности почвы. Отсутствие достаточного отвода конденсата может привести к влаге в фундаментах и стенах здания и привести к нарушению работы теплового насоса или даже к его «замерзанию».
Буфер нагревающей воды является обязательным элементом системы воздушного насоса. В дополнение к роли гидравлического сцепления и «аккумулированию» тепла, он действует как источник тепла для размораживания испарителя. Внимание! В странах, подобных Польше, где особое внимание уделяется сравнению инвестиционных затрат и затрат на отопление, таких как Швейцария или Германия, это наиболее распространенная система отопления с тепловыми насосами.
В этой системе конструкция нижней тяги теряется, потому что она уже сделана производителем теплового насоса. Также заслуживает внимания неограниченный (пока еще) доступ к воздуху.
* Земля
Мы различаем два типа наземных теплообменников: горизонтальные и вертикальные теплообменники.
- Горизонтальный обменник - безусловно самая популярная наземная система в Польше.
Выбирая размер теплообменника, выбирайте не теплообменник для тепловой мощности теплового насоса, а для тепловой мощности здания и оцените тепловой КПД грунта. Рекомендации относительно расстояния между трубами и их диаметров важны, но наиболее важным элементом является тепловая эффективность почвы. Выбор теплообменника для теплового насоса с недостаточными размерами может привести к превышению допустимого количества часов его работы и чрезмерному охлаждению земли. Этот процесс можно заметить после нескольких лет эксплуатации, и, как следствие, через дюжину или около того лет он может заморозить почву и значительно снизить КС. При снижении эффективности грунта тепловой насос «откажется» от своей теплопроизводительности. В целях безопасности, эффективность почвы должна составлять 20 Вт / м2 при условии соблюдения правил монтажа. Можно установить более длинную длину «петли», но не более 200 м. «Нижний» циркуляционный насос также должен выбираться индивидуально. Температура рассола из теплообменника не может быть ниже 0 ° С.
В интересах инвесторов запросить метод расчета для выбора наземного теплообменника и проконсультироваться с поставщиком технических услуг поставщика теплового насоса, поскольку это может вызвать проблемы в работе теплового насоса даже после истечения гарантийного срока.
- Вертикальный теплообменник, обычно известный как заземляющий датчик, также может быть выбран не для мощности нагрева теплового насоса, а для тепловой нагрузки здания. Примечания для горизонтального теплообменника заземления также относятся к заземляющим зондам.
Что касается теплового кпд заземляющего зонда, то для безопасности необходимо принять мощность 40 Вт / м для небольших тепловых насосов и 50 Вт / м для больших насосов, принимая во внимание указания по установке, касающиеся расстояния между зондами.
Рекомендуемое расстояние между датчиками заземления составляет 30–5 м для датчиков, 100–10 м для датчиков. Зонды заземления глубже 100 м не рекомендуются из-за возможности превышения статического давления выше 10 бар.
Руководящие указания по проектированию, включенные в материалы изготовителя теплового насоса, являются основным материалом для выбора размера наземного теплообменника. Однако они не могут быть некритически приняты. Климатические зоны Германии или Швеции мягче с точки зрения температуры наружного воздуха. Таким образом, принимая во внимание количество часов работы компрессора в результате годовой потребности в тепле, следует рассматривать с точки зрения климатических данных данного региона. Это теоретические соображения, которые часто трудно рассчитать.
Практическое примечание: необходимо учитывать годовой объем работы компрессора не менее 2400 часов, а потребность в тепловой энергии не менее 120 кВтч / м2 / год. Это часто приводит к чрезмерным размерам грунтового теплообменника и увеличению инвестиционных затрат, но также позволяет избежать дополнительных затрат, связанных с его расширением.
* Вода
Эта система рекламируется как наиболее эффективная с точки зрения затрат на отопление. Для этого должны быть выполнены следующие условия:
- химическое качество воды не должно вызывать внутреннюю коррозию испарителя теплового насоса,
- механические примеси не могут увеличить сопротивление потока испарителя,
- температура воды не может быть ниже 7ºC,
- водяной контур должен быть замкнутым без контакта с воздухом,
- необходимо провести надежный химический и биологический анализ воды и получить письменное подтверждение от производителя теплового насоса о ее пригодности.
* Ну система
Самая популярная система - это система забора и сброса воды из скважин подземных вод. В соответствии с правилами ЕС и расходами на отопление рекомендуется использовать грунтовые воды, а не глубоководные. Подземные воды с высоким содержанием железа вызывают его осаждение при контакте с кислородом и, как следствие, образование отложений в трубах и испарителе, что вызывает увеличение сопротивления потоку. Увеличение сопротивления потока приводит к падению КПД погружного насоса, что приводит к перебоям в работе теплового насоса.
Еще одной проблемой является поглощающая способность нагнетательной скважины. Как правило, он меньше, чем вместимость скважины. Это приводит к его заливке во время интенсивной работы теплового насоса, то есть при низких наружных температурах и обледенении, что может вызвать дорогостоящие вторичные эффекты.
Чтобы избежать контакта грунтовых вод с испарителем теплового насоса, следует использовать косвенный теплообменник. В случае частой очистки необходимо установить два теплообменника, чтобы их можно было очистить без выключения теплового насоса. Хотя температура воды незначительно меняется в зависимости от сезона, ее можно принять в среднем за + 8ºC.
Необходимость использования теплообменников с «разумной» поверхностью обмена вызывает снижение температуры воды в контуре испарителя примерно на 2 К. Поэтому температура на входе в тепловой насос будет составлять примерно + 6 ° С, что делает необходимым заполнение контура антифризной жидкостью, а при использовании смеси воды с гликолем понижает коэффициент теплообмен, что приводит к снижению КПД. Поэтому в этом случае необходимо использовать тепловой насос с рассолом / водой.
* Система от водозабора
Вода из водозабора все чаще используется. Такая система является более дешевой инвестицией, потому что стоимость бурения скважины исключается, и мы имеем дело с очищенной водой. Основным условием является адекватная эффективность трубопровода на участке водозабора. Также необходимо отделить контуры питьевой воды от контура испарителя с помощью теплообменника, что делает необходимым использование в контуре испарителя такого же решения, что и для грунтовых вод, то есть теплового насоса рассол / вода. Все элементы установки, контактирующие с питьевой водой, должны иметь гигиенические сертификаты PZH, что увеличивает стоимость монтажа. Особое внимание следует также обратить на необходимость эффективного сброса циркуляции на стороне питьевой воды.
Возражения относительно снижения температуры воды в системе водоснабжения и необходимости ее нагрева для нужд горячей водопроводной воды необоснованны, так как вода, направляемая в сеть водоснабжения, нагревается в неизолированной сети электропередачи. Так что здесь мы косвенно имеем дело с рекуперацией тепла из земли.
* Система рекуперации тепла из технологических процессов
Распространенным случаем является возможность рекуперации тепла, содержащегося в воде, исходя из необходимости охлаждения технологических машин (компрессоров, мельниц или конденсата технологического пара). Эти случаи чаще всего встречаются на пищевых производствах. Конструкция таких систем требует сбора всей информации, касающейся количества «прохлады», необходимого для охлаждения этих процессов, уровня «ледяной» температуры воды и возможности сбора тепла. Это проекты, которые требуют индивидуальных решений.
Мирослав Козлов
