Hogyan kell kiszámítani, és válassza ki a hőszivattyú

Hőforrás. Hőszivattyúk.

Mint ismeretes, a hőszivattyúk használata ingyenes és megújuló energiaforrások: az alacsony hőmérsékletű hő a levegő, a talaj, talajvíz, szennyvíz és a víz a hiba folyamatok, nyitott fagyasztás vizeken. Ebben az elektromos áramot fogyaszt, de az arány a hőenergia az összeget a villamos energia mintegy 3-5.

Pontosabban, a gyenge minőségű hőforrás lehet külső levegő hőmérséklete -25 és +45 ° C, kivonták a helyiséglevegő (15-25 ° C) a föld alatti (4-10 ° C) és a föld (több, mint 10 ° C) vízzel , tavak és folyók vizet (0-10 ° C), a felület (0-10 ° C), és mélysége (20 m) őrölt (10 ° C).

Ha a hőforrás légköri légtelenítő vagy alkalmazni hőszivattyúk. dolgozik egy „levegő-víz”. A hőszivattyú elhelyezhető belül vagy kívül a szobában. Levegő van a tekercs egy rajongó. Amikor egy hőforrást őrölt vizet táplál a kutat egy szivattyút a hőszivattyú szerint működő „víz-víz”, és vagy oldatot egy másik fúrólyukba, vagy kibocsátható a tartályba.

Ha a forrás - tározó, annak alján van elhelyezve egy hurok fém-műanyag vagy műanyag cső. A keringő glikol oldattal a csővezeték, amelyen keresztül a hőszivattyú transzferek hőcserélő freon.

Két változat beszerzése kisfokú hőt a talaj :. fektetése műanyag csövek az árokban mélységben 1,2-1,5 m függőleges kutak mélysége 20-100 m Néha csövek fektetése formájában spirálok a 2-4 m mély árok, mint hőcserélők nevezzük „kosárba”. Ez jelentősen csökkenti a teljes hossza az árok. Maximális hőleadás termőréteg 50-70 kWh / m2 évente. Szerint a külföldi cégek, az élettartamot az árkok és furatok több mint 100 éve.

Számítási példa a hőszivattyú.

Kezdeti feltételek: hőigény hétvégi ház területe 120-240 m2 (attól függően, hogy a hőszigetelés) - 12 kW; víz hőmérséklete a fűtési rendszer kell lennie 35 ° C-on; Minimális hűtőfolyadék hőmérséklet - 0 ° C-on Épületek fűtésére kiválasztott hőszivattyú kapacitása 14,5 kW (következő nagyobb méretű,) töltött fűtés a Freon 3,22 kW. A hőelvonás ebből a felületi réteg a talaj (száraz agyag) q értéke 20 W / m. A képletek szerint fent látható előre:

  1. szükséges hőteljesítmény kollektor Qo = 14,5-3,22 = 11,28 kW;
  2. cső teljes hossza L = Qo / q = 11,28 / 0,020 = 564 m, a szervezet ilyen kollektor áramkörök igényelnek 6 100 m .;
  3. stacking lépésben 0,75 M szükséges földterület A = 600 x 0,75 = 450 m2;
  4. teljes áramlás-glikol oldatot Vs = 11,28 · 3600 / (1,05 · 3 · 3,7) = 3,484 m3 / h, az áramlási sebesség egy áramkör 0,58 m3 / h.

A kollektor berendezés felveszi a készítmény cső mérete 32 (például, RE32h2). Nyomás veszteségek ez eléri a 45 Pa / m; egy áramköri ellenállás - körülbelül 7 kPa; hűtőfolyadék áramlási sebességét - 0,3 m / s.

Kiszámítása a vízszintes hőszivattyú sokrétű

A minimális távolság a meglévő csövek, hogy 0,7-0,8 m. A hossza egy árok van általában 30 és 120 m. A primer hűtőközeg használata ajánlott 25 százalékos glikol oldat. A számítások, meg kell jegyezni, hogy a hőt hőmérsékleten 0 ° C-on 3,7 kJ / (kg · K), sűrűsége - 1,05 g / cm3. Ha fagyálló 1,5-szerese a nyomásveszteség a csövek, mint ha a víz forgalomban. Kiszámításához a paramétereket a primer kör a hőszivattyú telepítése szükséges mértékének meghatározása a fagyálló:

Vs = Qo · 3600 / (1,05 · 3,7 · .T),

ahol .T - hőmérséklet-különbség az előremenő és visszatérő vezetékek, amelyek gyakran a egyenlő K 3 és Qo - hő által keletkezett erő alacsony potenciális forrása (föld). Az utóbbi érték kiszámítása a különbség a teljes erejét a hőszivattyú és QWP elektromos fordít fűtés a Freon P:

A teljes hossza a kollektor csövek L és a teljes terület alatta egy alábbi képlettel számítottuk ki:

Itt q - specifikus (1 m cső) elvonását; da - a csövek közti távolság (halmozási lépés).

kiszámítása szonda

Amikor a függőleges jól mélysége 20 m és 100 azok merítjük U-alakú műanyag vagy fém és műanyag (átmérő felett 32 mm-es) cső. Jellemzően, a két hurok van behelyezve az egyik lyukba, majd azt kitöltve cementhabarcs. Az átlagos fajlagos hő eltávolítását a próba lehet venni, mint 50 W / m. Azt is megteheti, hogy a következő adatokat hőelvonás:

  • száraz üledékek - 20 W / m;
  • sziklás talaj és a víz telített üledékes kőzetek - 50 W / m;
  • kő szikla magas hővezető - 70 W / m;
  • felszín alatti - 80 W / m.

A talaj hőmérséklete mélységben meghaladó 15 m értéke állandó, és eléri a mintegy +10 ° C-on A távolság a lyukak nagyobbnak kell lennie, mint 5 m. A jelenlétében felszín alatti áramok, kutak kell olyan vonal merőleges az áramlás.

Kiválasztása csőátmérőknél végezzük alapul a nyomásveszteség a kívánt hűtőközeg áramlási sebesség. áramlási sebesség számítása elvégezhető a t = 5 ° C-on

Számítási példa. Bemeneti adatok - ugyanaz, mint a fenti számítás vízszintes sokrétű. Amikor a fajhő eltávolítását szonda 50 W / m és a szükséges kapacitás 11,28 kW rúdhossz L összeget kell, hogy 225 m.

. A készülék kollektor három kút kell fúrni mélységben 75 m helyett mindkét hurkok a többrétegű cső mérete 25 (RE25h2.0); - 6 áramkörök 150 m.

A teljes hűtőfolyadék áramlást .T = 5 ° C lesz, 2,1 m3 / h; átáramoljon egyik útvonal - 0,35 m3 / h. Körvonalak lesz a következő hidraulikus jellemzői: nyomásveszteség a cső - 96 Pa / m (fűtővíz - 25 százalékkal-glikol); áramkör impedanciája - 14,4 kPa; áramlási sebesség - 0,3 m / s.

Berendezés kiválasztását

Mivel a hűtőfolyadék hőmérséklet változhat (-5 és +20 ° C) a primer körben hőszivattyú egységet igényel tágulási tartályt.

Javasoljuk továbbá, hogy a visszatérő vezeték tároló: a hőszivattyú kompresszor működik „on-off” módban. Túl gyakori indítás vezethet gyorsabb kopását részei. A tank is hasznos, mint egy energia tárolni - a áramszünet. Minimális térfogatára érkezik az arány 10-20 liter per 1 kW hőszivattyú.

Amikor a második áramforrás (villamos, gáz, folyadék vagy szilárd tüzelésű kazán) van csatlakoztatva a védőkapcsolás révén a keverőszelep, a működtető által vezérelt hőszivattyú vagy az összes automatizálási rendszer.

Az esetleges eszméletvesztést, hogy növelni kell a kapacitás a hőszivattyú telepítve együttható képlettel számítják ki: F = 24 / (24 - t off), ahol nincs t - időtartama egy áramszünet.

Abban az esetben, egy esetleges áramszünet 4 órán át, ez a tényező 1,2.

A teljesítmény a hőszivattyú lehet választani alapján egy- vagy két vegyértékű annak működését. Az első esetben azt feltételezzük, hogy a hőszivattyú az egyetlen hőenergiát generátorral.

A déli régiókban feltételeket értékelést a kiválasztási egy hőszivattyú működő kétértékű üzemmódban lehet vezérli az arány 70/30: 70% a hőszükséglet fedezi a hőszivattyú, és a fennmaradó 30 - egy elektromos kazán vagy más hőforrás. A déli régiókban lehet irányítani az arány hatalom a hőszivattyú és a kiegészítő hőforrás, általánosan használt Nyugat-Európában: 50-50.

A hétvégi ház 200 m2-es 4 emberek hőveszteség 70 W / m2-es (alapuló -28 ° C külső levegő hőmérséklet) a hőigény lesz 14 kW. Ehhez hozzá kell adni az értéke 700 W előállítására melegvíz. Ennek eredményeként, a szükséges energia a hőszivattyú lesz 14,7 kW.

Ha lehetséges, az ideiglenes áramkimaradás növelni kell ezt a számot a megfelelő tényezővel. Tegyük fel, a napi utazás - 4 órán keresztül, majd az erejét a hőszivattyú, hogy 17,6 kW (szorzótényező - 1.2). Abban az esetben, mono-módban van, akkor válassza ki a típus hőszivattyú „föld-víz” kapacitása 17,1 kW fogyaszt 5,5 kW villamos energiát.

Bivalens rendszer egy további elektromos fűtés, és a hőmérsékletet -10 ° C alapjel a szükségességét, hogy forró vizet és egy biztonsági tényező, a teljesítmény a hőszivattyú, hogy 11,4 W, míg egy elektromos kazán - 6,2 kW (összesen - 17,6) . Fogyasztás elektromos rendszer csúcsteljesítménye 9,7 kW.

Hozzávetőleges költség villamos energia egy szezonban, ha a hőszivattyú monó módban 200 dollárt, és a két vegyértékű - 400. Az energia költsége használatával csak a megfelelő mennyiségű kazán: villany - körülbelül 1600, gázolaj - 1000, valamint a gáz - 350 (at alacsony gázárak) meglévő közé tartozik. Jelenleg a feltételek hatékonyságát a hőszivattyú csak a második gáztüzelésű, és a működési költségek, a tartósság, a biztonság és a környezeti teljesítmény felülmúlja az összes többi hőforrás.

Megjegyezzük, hogy a hőszivattyúk az első helyen megköveteli, hogy figyeljen az épület szigetelése és szerelése dupla üvegezésű ablakok, alacsony hővezető.