Email: info@homeforlife.ru

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net
Тепловые насосы Источники энергии для тепловых насосов

Источники энергии для тепловых насосов

В качестве источника энергии для тепловых насосов может быть использован любой низкопотенциальный источник энергии: воздух и вода открытых водоемов (солнечная энергия), теплота грунтов и грунтовых вод (геотермальная энергия), теплый воздух из систем вентиляции или вода, получаемая в системах промышленного оборотного водоснабжения и др. От типа используемого источника (от температуры источника и ее стабильности во времени) зависит схема получения тепла тепловыми насосами и их эксплуатационные характеристики.

Грунтовые воды наиболее стабильный источник энергии с температурой в диапазоне 5-10 градусов С. Надежным источником энергии являются и грунты, температура которых зимой практически не бывает ниже +5 градусов. Атмосферный воздух – самый нестабильный источник тепла, перепады температур могут быть довольно значительными. Поэтому при использовании в качестве источника тепла воздуха предусматривается обычно резервный пиковый источник энергии (электрокотел). Размещение коллектора для использования геотермальной энергии может быть в зависимости от площади участка, состава грунтов и возможностей размещения как горизонтальным, так и вертикальным. Геотермальная энергия представляет собой частично накопленную солнечную энергию ( до глубины около 100 м) и частично энергию, поступающую из центра Земли. Наиболее предпочтительной является система горизонтальных рассольных коллекторов для установки которых требуется наличие определенной площади. При отсутствии такой площади, либо при использовании теплового насоса также и для охлаждения, коллекторы устанавливаются вертикально. Установка теплообменников в скважинах требует разрешения от Водоканала.


Скважина.

Как уже было отмечено, аккумулированная грунтом солнечная энергия может забираться либо через горизонтальные теплообменники, так называемые грунтовые коллекторы, либо вертикальные (грунтовые зонды). Использование геотермального тепла является наиболее надежной, экономичной и безопасной технологией. Земные недра имеют почти одинаковую температуру круглый год, что делает геотермальные тепловые насосы наиболее востребованным источником, как для нужд отопления, так и охлаждения в летнее время. Глубина скважины для установки теплового насоса исчисляется из соотношения: 50-60 Вт тепловой энергии на 1 метр скважины (так, для установки теплового насоса производительностью 10 кВт необходимо пробурить скважину глубиной не менее 170 метров). Допустимо бурение вместо одной глубокой нескольких скважин меньшей глубины, суммарная глубина которых будет равна расчетной. Диаметр скважины составляет около 10-15 см.

Буровые работы производятся в течение дня. Необходимо знание особенностей гидрогеологии участка на котором предполагается устанавливать вертикальные грунтовые зонды, последовательность слоев грунта, его свойства, наличие и уровень грунтовых вод. Преимуществом бурения такой скважины является то, что работы производятся на небольшом участке, восстановительные работы после бурения незначительны, а уровень грунтовых вод при этом не изменяется. Применение геотермальных тепловых насосов, использующих бесплатную энергию земных недр, является эффективным и рентабельным: на 1 кВт затраченной на перемещение теплоносителя энергии, приходится 4-6 кВт полученной энергии для нужд отопления. Капиталовложения на начальном этапе достаточно высоки, но длительный срок службы с высоким КПД отдачи быстро компенсируют Ваши затраты.

Зонды, состоящие из полиэтиленовых труб, могут устанавливаться различным и способами. Наиболее распространенный способ, когда параллельно устанавливаются 4 трубы (зонд U-образной формы), по двум из которых рассол течет вниз, а по двум другим возвращается обратно к распределителю. Другой, менее распространенный вариант, так называемые коаксиальные трубы (труба в трубе), предполагающие использование внутренней трубы для подачи рассола, а внешней – для ее возврата.


Земляной контур

Использование горизонтально расположенных грунтовых коллекторов не всегда возможно и имеет определенные недостатки:

  • -необходима достаточная площадь;
  • -КПД теплового насоса нестабилен (падает ближе к концу отопительного сезона).

При укладке горизонтального земляного контура желательно, чтобы грунты были влажными, поскольку при сухом грунте длина коллектора возрастает. Глубина прокладки около 1 метра, а расстояние между трубами не должно быть менее 0,8-1 м. Удельная тепловая мощность земляного контура 20-30 Вт/м. Это означает, что, например, при установке теплового насоса производительностью 10кВт, площадь участка может составлять 20х20 м, что вполне достаточно для укладки 350-450 м контура. Теплоносителем является 30 % раствор этиленгликоля или этилового спирта. Влияния на произрастающие над коллектором растения контур не оказывает, поэтому специальной подготовки почвы не требуется. В геотермальных тепловых насосах, как горизонтальных коллекторах, так и грунтовых зондах, в качестве теплообменников используют обычно полиэтиленовые трубы диаметром 40 мм с добавлением теплопроводного пластификатора.

 


Грунтовые воды как источник получения тепла

Стабильная и относительно высокая температура грунтовых вод в течение всего года, а, следовательно, и высокий КПД тепловых насосов, делает этот источник энергии наиболее предпочитаемым во всем мире. Для отбора тепла от грунтовых вод бурятся экстракционные и абсорбционные колодцы. До бурения скважин под тепловые насосы, предварительно должна быть пробурена контрольная скважина для подтверждения соответствия качества и пригодности грунтовых вод необходимым критериям для тепловых насосов. Колебания температуры грунтовых вод в течение года невелики и варьируются в диапазоне 7-12 градусов С, что обеспечивает стабильную производительность тепла независимо от сезона и температуры окружающего воздуха. Поскольку температура грунтовых вод не опускается ниже 0 градусов, отсутствует необходимость размораживания испарителя. Для использования грунтовых вод необходимо разрешение Водоканала. Открытая система для использования тепла грунтовых вод представляет собой два, расположенных на расстоянии 15-20 метров, буровых колодца. Теплообменник располагается в доме снаружи от теплового насоса. В нем охлаждается тепловым насосом до 3-4 градусов, вода, подаваемая из первого бурового колодца и направляется либо потребителю, либо обратно в землю через второй буровой колодец, располагаемый вниз по течению грунтовой воды во избежание повторного использования той же самой воды. Производительность бурового колодца должна соответствовать как производительности теплового насоса, так и потребностям заказчика. При средней температуре воды +5 градусов С, производительность бурового колодца составляет: 8 кВт – 1,2 м3/час; 12 кВт – 1,8 м3/час; 25 кВт – 3,6 м3/час. При более низкой температуре воды количество отбираемой грунтовой воды должно быть больше. Качество воды возможно скорректировать специальным оборудованием. При использовании коллектора грунтовых вод для отбора тепла уровень грунтовых вод не изменяется, так как вода, берущаяся из одного колодца, поступает обратно под землю через второй колодец, не изменяя таким образом общий уровень грунтовой воды. Необходимо, чтобы оба буровых колодца забирали воду из одного водоносного горизонта и имели одинаковую глубину.


Водоём.

При нагревании солнцем поверхности морей, озер и других водоемов, солнечная энергия аккумулируется в толще воды и донных слоях. Чем ближе к поверхности, тем больше колебания дневной и ночной температур, зимней и летней температуры. С глубиной перепады температур сглаживаются, температура становится более стабильной и редко бывает ниже +4 градусов. Шланг для передачи тепла, предварительно отягощенный для предотвращения всплывания (около 5 кг груза на 1 погонный метр контура), укладывается по дну водоема или в придонных слоях грунта, где температура еще выше. Получение 10 кВт тепла требует прокладки 300 погонных метров контура.
Существует вариант использования тепловой энергии водных источников без прокладки коллекторов, применяемый в основном в промышленности. Вода забирается из водоема и после прохождения через теплообменник, сбрасывается через обводной канал обратно в водоем.


Теплый воздух.


Существуют модели тепловых насосов для получения тепловой энергии из нагретого воздуха, например, из вентиляционной системы или на предприятиях, технология производства которых предполагает выработку большого количества нагретого воздуха, таких как пекарни и др. Принцип действия заключается в следующем: нагретый внутренний воздух помещений через вентиляционный блок попадает в теплообменник теплового воздушного насоса и после отдачи тепла системе горячего водоснабжения, отработанный воздух выводится на улицу. Подобная модель является оптимальным вариантом обеспечения горячего водоснабжения для дома сезонного проживания. Это экономичная система, не требующая затрат на земляные работы, трубы, да и сам воздушный тепловой насос стоит меньше. В зимнее время лучше применять другой теплогенератор, поскольку морозный воздух не дает много тепла. В некоторых моделях тепловых насосов воздух-вода конструкция предусматривает наличие встроенных электронагревателей.

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru