Тепловой насос не так уж и плох ...

1. Разомкнутая цепь
2. * Тепловой насос вода / вода из открытых резервуаров
3. * Водяной / водяной тепловой насос с поверхностными водяными скважинами
4. Замкнутая цепь
5. * Горизонтальный наземный коллектор
6. * Вертикальный обменник земли
7. В конце

Предметом статьи является поддержание положительного мнения инвесторов и монтажников относительно рентабельности использования тепловых насосов для отопления зданий. Это оспаривается дефектными разработанными или сделанными проектами.

Ниже я хотел бы обсудить преимущества и недостатки конкретных типов более низких источников тепла, которые встречаются в таких устройствах, как тепловые насосы.

Разомкнутая цепь

* Воздушно-водяной тепловой насос

Эта система с разомкнутым контуром сильно зависит от внешних условий, особенно от температуры и влажности воздуха, подаваемого в насос. Это условие предсказуемо только на основании статистических климатических данных. Однако существуют и другие внешние условия, такие как загрязнение воздуха, которое может привести к образованию микроорганизмов в линии отвода конденсата в результате размораживания испарителя, блокирующего их свободный сток.

Отсутствие утечки вызывает слишком много влаги в пластине испарителя и, следовательно, его обледенение. Существуют также, по-видимому, тривиальные причины нарушения или снижения теплопроизводительности насоса, например, засорение воздухозаборника листьями осенью. Однако это система, которая чаще всего работает в двухвалентной системе с другим источником тепла, в которой меньше риск потери тепла в случае нарушения работы теплового насоса.

Устранение причин этих помех не является проблемой, и обычно можно сказать, что система теплового насоса типа «воздух-вода» не является системой, которая очень чувствительна к непредсказуемым изменениям внешних условий.

Чрезвычайно важным преимуществом этой системы является неограниченная подача энергии в воздух, зависящая только от вентилятора, встроенного в насос.

* Тепловой насос вода / вода из открытых резервуаров

Эта система не пользуется популярностью в Польше, особенно из-за барьеров для природоохранных норм. Однако с помощью соответствующих технических решений вы можете обеспечить 100% защиту от попадания вредных веществ в окружающую среду. Основная проблема заключается в качестве воды, и в случае ее химической агрессивности или типа загрязнения часто требуются индивидуальные решения.

* Водяной / водяной тепловой насос с поверхностными водяными скважинами

Эта система широко используется в Польше, в основном в регионах с хорошим качеством воды. Это особенно рекламируется производителями тепловых насосов как система с высоким КПД КПД. Однако теория этой системы часто пропускает практический опыт. Причина этого состоит в том, что мы путаем концепцию коэффициента COP теплового насоса с коэффициентом COP всей системы отопления с тепловым насосом.

Коэффициент КПД теплового насоса - это отношение тепловой мощности, получаемой от теплового насоса, к электрической мощности, необходимой для привода компрессора. Коэффициент COP системы с тепловым насосом - это отношение тепловой мощности, получаемой от теплового насоса, к электрической мощности, необходимой для привода всех электрических устройств, связанных с его работой, особенно циркуляционных насосов.

Если эти устройства выбраны неправильно или если подземные воды имеют низкое качество, они могут опуститься ниже КС, например, воздушный / водяной тепловой насос, даже при низких наружных температурах. Я уже писал об этом в одной из предыдущих статей пт " Эффективное соотношение ».

Однако основной проблемой этой системы является ее надежность. Качество грунтовых вод оказывает наибольшее влияние на эту надежность. Это качество должно влиять на техническое решение, например, в прибрежных условиях высокое содержание железа в подземных водах. Железо осаждается в больших количествах при контакте с воздухом, закупоривает трубы, теплообменники и хорошо падает. Как и в открытом цикле, который является циркуляцией скважин, этот контакт неизбежен, следует стремиться к его минимизации.

Одним из способов является создание герметичной нагнетательной скважины, однако это вызывает необходимость выбора более крупного погружного насоса и, следовательно, большего энергопотребления. Прежде чем принять решение о выборе такой системы, необходимо провести как минимум два анализа воды в двух разных надежных лабораториях. На практике я обнаружил, что результаты анализа в двух разных лабораториях диаметрально различны.

Зная результаты, вы должны узнать мнение компетентных экспертов о влиянии тестируемой воды на возможную коррозию и отложение загрязняющих веществ и влияние загрязнения на теплообмен в теплообменниках, а также на возможность сбора воды через сливную скважину. Большой, часто встречающейся ошибкой является сброс воды в канавы, поверхностные водохранилища, дренажные трубы или отвод ливневых стоков.

Это делает необходимым выбор более крупного погружного насоса, чтобы преодолеть разницу в уровне между динамическим уровнем воды в скважине и уровнем нагнетания. При плоской характеристике погружного насоса это значительно увеличивает энергопотребление погружного насоса. Это также оказывает негативное влияние на природную среду или проходимость дренажа или дренажа дождевой воды. Из-за того, что большое количество воды забирается из дноуглубительных скважин и сбрасывается в поверхностные водотоки, это также может изменить водные условия в скважине.

Снижение динамического уровня воды приводит к уменьшению количества перекачиваемой воды, увеличению падения температуры в испарителе и, как следствие, к нарушениям в работе теплового насоса из-за защиты от замерзания. Понижение зеркала динамической воды в скважине также может быть вызвано изменениями в отношениях воды независимо от работы теплового насоса, а также вмешательством человека или изменением климата.

Существуют хорошо функционирующие системы тепловых насосов с колодцами, но в большинстве случаев это счастливое совпадение. Хорошо спроектированная и изготовленная система с скважинами требует много детального анализа, сотрудничества специалистов и использования часто дорогостоящих технических решений. Также очевидно, что обслуживание и обслуживание этой системы являются дорогостоящими и громоздкими. В экономическом анализе это часто упускается из виду, но это также фактор, который следует учитывать при определении заявленной высокой эффективности водяного / водяного теплового насоса.

Замкнутая цепь

Существует несколько типов этой системы. Я ограничусь двумя наиболее известными и распространенными в Польше.

* Горизонтальный наземный коллектор

Это полиэтиленовый трубчатый теплообменник, уложенный в грунт на глубине около 1,5 м. Фактором, выделяющим низкотемпературное тепло из земли, является циркулирующая в нем смесь воды и гликоля, устойчивая к замерзанию примерно до -15ºC. Этот фактор не имеет прямого контакта с окружающей средой (землей). Температура грунта на глубине около 1,5 м в течение года изменяется от 2 до 10ºC. Это единственное предсказуемое влияние внешних факторов на работу системы с тепловым насосом.

Потребление электроэнергии для привода циркуляционного насоса невелико и его легко рассчитать. Правильная работа этой системы зависит только от правильного выбора наземного теплообменника и взаимодействующих с ним устройств, а также должной осмотрительности, гарантирующей абсолютную герметичность его циркуляции. Выравнивание потока в отдельных контурах коллектора также очень важно. Недостатком этой системы является необходимость проведения обширных земляных работ и запрет на покрытие закаленными поверхностями и лесистыми участками, расположенными над коллектором. Орошение почвы в весенне-летний период может нарушить растительность растений.

* Вертикальный обменник земли

Эта система все более применима. Принцип его работы аналогичен системе с горизонтальным коллектором. Разница заключается в том, чтобы извлекать тепло из более глубоких слоев земли, а не из ее поверхности. Наиболее распространенное недоразумение - путать его с системой скважин. Эта система не имеет ничего общего с скважинами, возможно, только глубокое бурение необходимо для ее сборки.

Это наземный теплообменник, изготовленный из полиэтиленовых труб, утопленных в землю на глубину до 200 м. Фактор, собирающий низкотемпературное тепло от земли, также, как и в горизонтальных коллекторах, является смесью воды и гликоля, устойчивой к замерзанию примерно до - 15ºC. Этот фактор не имеет прямого контакта с землей.

Колебания температуры почвы незначительны, так как на глубине около 18 м температура грунта в нашей климатической зоне стабильна и составляет примерно 10ºC. Влияние изменений внешних факторов незначительно. Единственным фактором может быть маловероятное изменение влажности почвы в ее более глубоких слоях.

Правильная работа этой системы зависит только от правильного выбора глубины зондов, их расположения, выбора устройств, взаимодействующих с ним, и тщательности его работы, гарантирующей абсолютную герметичность его циркуляции. Иногда возникают проблемы с введением глубинных зондов в скважины, но при наличии подходящего оборудования и опыта специализированных компаний это только вопрос работы и приверженности.

Поэтому, с большими ответственными инвестициями, особенно с глубокими зондами, компании с хорошим оборудованием и большим опытом в сборке заземляющих зондов должны быть вовлечены. Преимуществом этой системы также являются небольшие помехи в наземной инфраструктуре, небольшой объем необходимых земляных работ и их надежность.

Недостатком является, по-видимому, высокая цена установки заземляющих зондов. Однако, принимая во внимание необходимость приобретения дорогостоящего бурового оборудования, поддержание его в технической готовности, стоимость его транспортировки для строительства, опыт, часто приобретаемый при финансовых потерях, риск столкновения с препятствиями в грунте или грунтовых водах, это вполне оправданная цена.

Инвестиционные затраты сравнимы с затратами на горизонтальный наземный теплообменник, если принять во внимание растущую стоимость земляных работ. Часто эти расходы берет на себя инвестор, и только, казалось бы, наземные теплообменники с заземляющими зондами стоят дороже.

В конце

Я хотел бы попросить потенциальных инвесторов не принимать поспешных решений отказаться от системы отопления с тепловым насосом на основе информации о выходе из строя системы. Эти сообщения в основном преувеличены и распространяются намного быстрее, чем сообщения о нормально функционирующих системах. Зачастую они также не имеют ничего общего с самим тепловым насосом, но имеют дефектную конструкцию и установку системы отопления здания или установку нижнего источника.

Системы с тепловыми насосами широко используются во всем мире и успешно заменяют традиционные системы отопления, что приводит к конкретной экономии затрат на отопление.

Условием является, однако, тщательная и профессиональная оценка всех условий, влияющих на их правильную работу. Не ищите экономии за счет использования более дешевых материалов, более дешевого подрядчика или стоимости непрофессионального более дешевого проекта. Эта экономия в конечном результате или после нескольких лет эксплуатации окажется намного ниже, чем потери, понесенные по этой причине.

Мирослав Козлов

Похожие

Комментарии