Геотермальные тепловые насосы продолжают получать все большее распространение. Неисчерпаемые источники тепловой энергии, такие как воздух, грунт, вода, сточные воды позволяют с экономией в 400-500% и отапливать наши дома, когда рядом нет магистрального газа. Тепловой насос не требует особого внимания к себе и тем самым система отопления на базе такого альтернативного источника тепла, будет надежной, комфортной и безопасной.
Задумываясь об установке теплового насоса, многие задумываются о расчете мощности необходимого оборудования. В этой статье мы предлагаем разобраться что входит в расчет теплового насоса, как и в какой последовательности этот расчет производится.
Этапы расчета теплового насоа
Первый этап – расчет теплопоетрь
Основное, что необходимо сделать в первою очередь – это определить теплопотери здания. За расчетом теплопотерь лучше обратиться к специалистам. Сейчас существует достаточно программ, способных рассчитать теплопоетри с высокой точностью как для всего дома, так и для каждого помещения в отдельности. Также существуют простенькие программы в интернете, которыми можно воспользоваться самостоятельно. Можно рассчитать вручную, рассчитав теплопотери через стены, полы, крышу, окна и вентиляцию. Для такого расчета необходимо обладать определенными знаниями. Самый простой способ - воспользоваться усредненными данными. Для предварительного расчета теплового насоса достаточно будет воспользоваться любым способом. Учитывая, что стоимость киловатта теплового насоса высока и если будет принято окончательное решение об установке геотермальной системы, то расчет должен быть достаточно точным и выполнен специалистами. Промах на один киловатт может стоить дополнительных 30-50 тысяч рублей.
Второй этап. Расчет внешнего контура теплового насоса
Источником низкопотенциального тепла может быть воздух, грунт, вода, сточные воды. На этом этапе рассчитывается длина труб и необходимая площадь участка для горизонтального геотермального контура. Для вертикальных зондов определяется длина скважин с помещенным в них геотермальными зондами. Для открытой схемы из скважины в скважину рассчитывается необходимый дебет и подбирается погружной насос.
Особое внимание необходимо уделить расчету теплового насоса воздух-вода. Дело в том, что источник тепла воздух, в отличии от геотермальных систем, сильно влияет на выходную тепловую мощность теплового насоса. Все производители, в характеристиках, пишут выходную мощность, для наружных температур от +2С до +7С. Одни указывают на +2С, другие на +5С, третьи на +7С. На эти параметры необходимо обращать внимание. Что происходит? При понижении температуры, выходная мощность теплового насоса воздух-вода падает. Допустим при +5С мощность была 10 кВт, то при -10С мощность может уменьшится до 6-7 кВт. У производителей компрессоров есть специальные таблицы или графики. В этих таблицах указывается мощность компрессора в зависимости от температуры входящего низкопотенциального тепла. С помощью таблиц, под определенную отрицательную температуру, можно подобрать тепловой наос. Допустим подобрали на +5С мощностью 16 кВт, при -10С он выдаст необходимые 10 кВт.
Расчет теплового насоса по бивалентной схеме.
Бивалентная схема, это когда к тепловому насосу добавляется дополнительный источник тепла. Что это значит? Предположим, что мы рассчитали теплопотери и они получились у нас 10 кВт. Мы можем установить тепловой насос такой мощности, сделать для него внешний геотермальный контур и обеспечить себя необходимым теплом на весь отопительный сезон. Теплопоетри рассчитываются на холодную пятидневку. Возьмем для примера г. Краснодар. Холодная пятидневка составляет -19С. Такая температура в этом городе бывает редко и держится недолго. Основной отопительный сезон проходит в районе нуля градусов. Иногда температура опускается до -8 - -10С. Таких дней не более 20%. В этом случае теплопотери рассчитываются на -10С, а недостающая мощность добирается другим источником. В качестве такого источника может выступать дизельный, электрический, твердотопливный или газовый котел. Бивалентная схема позволяет установить тепловой насос меньшей мощности и существенно сэкономить на стоимости самого насоса и стоимости работ по обустройству внешнего контура.
Бивалентная схема может также пригодиться и в случае, когда не хватает электрической мощности. Тогда расчет теплвого насоса производится исходя из выделенной электрической мощности. Допустим теплопоетри составили 20 кВт. Потребление теплового насоса при такой мощности будет 5 кВт, а выделенная электрическая мощность на дом 7,5 кВт. Оставшихся 2,5 кВт вряд ли хватит на современный дом. В этом случае тепловой насос берется на 12 кВт, он сможет закрыть процентов 80 отопительного сезона, а недостающие 8 кВт можно покрыть небольшим дизельным или газовым котлом на сжиженном газе.
Во всех случаях, расчет теплового насоса делается исходя из конкретного объекта и конкретного технического задания. Если вам необходимо сделать расчет теплового насоса, вы можете обратиться в компанию «Гео-Комфорт». Наши специалисты смогут дать исчерпывающую информацию по всем пунктам расчетов.