Земля, вода или воздух? Оптимальный тип теплового насоса. Тепло из воздуха (бесплатно?)

Эта публикация является второй из серии статей, посвященных аргументации, все «за» и «против» тепловых насосов, таких как рассол / вода, вода / вода, воздух / вода, и касается преимуществ и недостатков последних. Наружные воздушные насосы чрезвычайно популярны в странах Западной Европы, в том числе во Франции, Германии, Австрии, а также в Чехии. Так почему же поляки все еще скептически относятся к этой технологии? Небольшой процент тепловых насосов, поставляемых с наружным воздухом - 15% по отношению ко всем тепловым насосам, установленным в 2009 году в Польше, - главным образом вызван недостатком знаний и повторяющимся лозунгом низкой эффективности этого типа оборудования в связи с суровым климатом, преобладающим в Польше. На мой взгляд, это ошибочное мнение. Эти устройства, помимо использования, несомненно, самого дешевого и самого легкого в использовании источника тепла, претерпели значительные модификации и усовершенствования, которые я постараюсь подробно описать.

Без бурения Тепловые насосы типа «воздух-вода» используют внешний воздух в качестве источника тепла, поэтому нет необходимости создавать нижний источник в виде вертикальных зондов или наземного коллектора, и производство тепла возможно даже при падении его температуры до -20 ° C. Однако следует помнить, что самым большим недостатком этого решения являются сезонные и погодные изменения температуры воздуха, причем наихудшие условия возникают зимой, когда тепловой насос эксплуатируется в высокой степени, и его эффективность снижается при падении температуры воздуха (для T ниже -10 ° C) Коэффициент КС составляет около 2-3) и необходимо использовать дополнительный источник тепла. Является ли это, однако, достаточной причиной, почему вам нужно отказаться от такого рода устройств в начале? Ответ на этот вопрос даст анализ инвестиционных и эксплуатационных расходов теплового насоса для наружного воздуха по сравнению с наземным насосом. Это сделано на основе программы выбора тепловых насосов *. Расчет эксплуатационных расходов был выполнен для тех же параметров расчета (выбран для здания с полезной площадью 160 м2, расположенного в третьей климатической зоне, с потребностью в тепле 8 кВт, с расчетной внутренней температурой 20 ° C, с системой отопления с параметрами 35/25) воздушные тепловые насосы моноблочного и сплит-типа и для наземного насоса. Глядя на полученные результаты (таблица), мы видим, что годовые затраты на отопление различаются в зависимости от типа теплового насоса. Из-за более низкой температуры воздуха по сравнению с землей в отопительный сезон насосы, поставляемые с наружным воздухом, имеют более низкий коэффициент полезного действия, что приводит к более высоким затратам на отопление здания (примерно на 700-850 злотых в год). Достаточно ли высока, чтобы инвестиции в воздушный насос были экономически невыгодными по сравнению с наземным насосом? Давайте посмотрим на стоимость установки. Стоимость установки наземного теплового насоса с вертикальным наземным коллектором составляет около 50 000 злотых брутто, в то время как стоимость установки теплового насоса с наземным коллектором или теплового насоса с использованием грунтовых вод (выемка грунта и нагнетания, вода на глубине 15 м) и тепловых насосов со сложенным коллектором в озере около 44 000 злотых брутто. Стоимость установки насоса, работающего от внешнего воздуха, - это практически стоимость самого устройства и сборки, которая колеблется от 30 000 до 35 000 злотых брутто. Чтобы принять окончательное решение, помимо экономического анализа, следует принять во внимание и другие параметры, благодаря которым тепловой насос для наружного воздуха будет иметь преимущество перед другими типами этих устройств. Воздушные тепловые насосы являются отличной альтернативой, когда участок небольшой и нет возможности сделать наземный теплообменник. Область применения воздушных тепловых насосов также, или, возможно, прежде всего, существующих котлов, работающих на масле или пропан-бутане. Воздушные тепловые насосы большинства производителей могут взаимодействовать с другими источниками тепла, такими как, например, электрические, масляные и газовые котлы. Использование воздушных тепловых насосов позволяет в таких случаях снизить расходы на отопление до 60%. Неоспоримым преимуществом насосов, работающих на внешнем воздухе, является простота и время сборки (1-2 дня). Как правило, эти насосы состоят из наружного и внутреннего блока. В наружном блоке установлен вентилятор для обеспечения достаточного потока воздуха. Мы добиваемся высокой эффективности и тихой работы насосов, в которых вентилятор имеет возможность снизить выходную мощность выше определенной температуры наружного воздуха (например, + 13 ° C). Если вы имеете дело с моноблочным тепловым насосом, установщик не должен быть кулером и не должен использовать помощь холодильной компании, потому что модуль охлаждения находится в наружном блоке и уже заполнен хладагентом на заводе. Размораживание испарителя происходит с использованием горячего газа. Если на испарителе накапливается лед, 4-ходовой клапан в холодильном модуле направляет горячий газ непосредственно из компрессора в испаритель. Процесс размораживания проходит очень быстро и является энергосберегающим. Насосы этого типа обычно могут работать с любым типом низкотемпературной отопительной установки, напольного или настенного отопления, а также с конвекторами и радиаторами благодаря способности теплового насоса работать при высокой температуре потока. Мощность охлаждения требуется для насосов, работающих от внешнего разделенного воздуха. В такой системе мы имеем дело с двумя или тремя блоками, соединенными системой трубопроводов хладагента.

Два в одном Тепловой насос воздух / вода обеспечивает полный тепловой комфорт в здании, так как большинство производителей, в дополнение к отоплению и производству горячей воды, могут охлаждать помещения в течение лета (с использованием поверхностного отопления или фанкойлов). Насос можно комбинировать с дополнительными источниками тепла, такими как существующие котлы, солнечные коллекторы или существующий водонагреватель, поэтому при необходимости можно получить дополнительную тепловую энергию. Принцип работы насоса прост: тепло извлекается из наружного воздуха через наружный блок, где хладагент, циркулирующий в замкнутой системе, транспортирует его к внутреннему блоку. В результате инверсии этого процесса хладагент во внутреннем блоке восстанавливает тепло из воды установки, которая затем выбрасывается наружу, и в результате тепловой насос выполняет функцию охлаждения. Внутренний блок управляет работой всей системы и, в зависимости от текущей потребности в тепле или холоде, запускает или останавливает компрессор в наружном блоке. В случае повышенной потребности в тепле, внутренний блок включает дополнительный источник тепла, такой как погружной нагреватель или другой. При выборе марки воздушных / водяных тепловых насосов обратите внимание на эффективность устройства, проверьте, адаптирован ли тепловой насос к выбранному типу системы отопления (насосы некоторых производителей могут работать только с системой с низким параметром), имеет ли внутренний блок возможность прямого подключения дополнительных источников тепла или только через отдельный резервуар, имеет ли он усовершенствованную систему управления, которая обеспечит возможность настраивать и регулировать нагрев, охлаждение и производство горячей воды. Огромное количество этого типа оборудования производится производителями оборудования для кондиционирования воздуха, и в таких случаях эти устройства часто не адаптированы к европейским условиям, и их основной функцией является не отопление, а только охлаждение, поскольку их разработка проходила в Азии. Тепловые насосы, работающие от внешнего воздуха, не требуют специального помещения. Они размещаются снаружи, рядом со зданием или на стене здания, где они занимают небольшое пространство, но требуют дополнительного источника отопления, который может быть внутренним центральным со встроенным баком, регулятором и электрическим нагревателем или другим источником отопления, который должен иметь отдельное место внутри здания. , Недостатком устройства этого типа является шум, который возникает во время работы устройства и может быть неприятным для соседей, поэтому стоит обратить внимание на этот параметр при выборе марки устройства.

Восстановление от источника питания Ситуация отличается для тепловых насосов, снабженных вентиляционным воздухом, основной функцией которых является вентиляция с рекуперацией тепла, используемая для нагрева воды и поддержки системы отопления. Принцип работы этого устройства предельно прост. Вентилятор подает теплый воздух из комнат через вытяжные каналы к теплообменнику в тепловом насосе. Восстановленное тепло передается в резервуар для горячей воды для бытового потребления, который обычно встроен в тепловой насос или продается в комплекте с модулем теплового насоса. Эти системы являются конкурентоспособными для типичных систем вентиляции с рекуперацией для домов на одну семью, а также являются отличным решением для пассивных зданий и для тех, в которых из-за выполняемой функции требуется вентиляция и горячая вода (например, рестораны, столовые, кухни, коттеджи) дома). Тепловые насосы, приводимые в действие вентиляционным воздухом, восстанавливают энергию из вентиляционного воздуха в течение всего года, в то время как рекуператоры теряют свою эффективность по мере уменьшения разности температур между приточным и вытяжным воздухом. Приток свежего воздуха происходит через настенные или оконные диффузоры, без риска загрязнения и изменения ионизации в каналах приточного воздуха. Работа исключительно в системе вытяжных вентиляторов обеспечивает лучший контроль воздухообмена и снижение энергопотребления. Стоимость этого типа оборудования (9000-12000 злотых нетто) сопоставима со стоимостью солнечной установки, а производство горячей воды очень экономично из-за того, что насос использует для этой цели тепло, извлекаемое из воздуха, используемого в здании. К сожалению, из-за их ограниченной мощности нагрева мы не можем сравнивать их с тепловыми насосами, основной функцией которых является отопление зданий с более высокой потребностью в тепле, чем 3-4 кВт. В Польше в последние годы значительно возрос интерес к этому типу устройств. По данным BRG Consult, количество тепловых насосов, поставляемых с вентиляционным воздухом, установленных в Польше в 2009 году, превысило количество насосов, питаемых внешним воздухом, и составляет уже 21% по отношению ко всем тепловым насосам, установленным в нашей стране в 2009 году.
Доктор Инь. Малгожата Смучиньска
Иллюстрации из архива Нибе-Биавар. * Nibe VPDIM
Смотрите статью в формате PDF

Похожие

Комментарии