Фактические эксплуатационные расходы теплового насоса типа «воздух-вода» (2). Ежегодная экономия

  1. Экономический анализ
  2. в заключении
  3. Практические аспекты
  4. Принцип работы устройства

Мы все больше осознаем преимущества использования тепловых насосов, но все еще ощущаем недостаточную информацию о все более популярных воздушных / водяных насосах, в том числе о выборе мощности нагрева этих тепловых насосов, буферного резервуара, пикового источника нагрева, экономической эффективности и т. Д.

В предыдущей статье я представил принцип работы воздушного теплового насоса и обсудил выбор тепловой мощности. Сегодня мы продвигаемся на шаг вперед (большой) ...

Экономический анализ

Как определить температуру бивалентности и определить эксплуатационные расходы? Можно ли решить, какой источник пиков использовать? Эти и другие вопросы можно найти в анализе моделирования, выполненного в компьютерной программе NIBE VP DIM.

Моделирование и анализ проводились для воздушного теплового насоса моноблочного типа NIBE F2040 с модулированной мощностью нагрева (инвертор) до 8, 12 и 16 кВт, исходя из тех же параметров расчета, которые характерны для стандартного нового односемейного дома с площадью ок. пригодный для использования 160 м2, расположенный в третьей климатической зоне, с потребностью в каждых 8 кВт и 1 кВт горячей воды, расчетной внутренней температурой 21 ° C, с системой подогрева пола с параметрами 35/28.

пригодный для использования 160 м2, расположенный в третьей климатической зоне, с потребностью в каждых 8 кВт и 1 кВт горячей воды, расчетной внутренней температурой 21 ° C, с системой подогрева пола с параметрами 35/28

Глядя на полученные результаты (таблица 1), мы видим, что годовые затраты на отопление близки друг к другу, тогда как разница в цене между самым маленьким и самым большим тепловым насосом с точки зрения теплопроизводительности составляет целых 9000. нетто зл. В случае этого здания достаточно, чтобы воздушный тепловой насос покрыл 100% потребности в тепле до -11 ° C, а в дни, когда температура будет ниже, нагреватель будет поддерживать свою работу, и это экономически оправдано.

В случае термомодернизированных зданий, где у нас есть существующий источник отопления в виде котлов на жидком топливе, газе, биомассе или угле, мы можем добиться еще большей экономии за счет использования теплового насоса с воздушным источником, а его эффективность может быть еще ниже. Стоимость установки насоса с внешним воздухом - это практически стоимость самого устройства и его сборки, которая варьируется от 22 000 до 5 000 злотых брутто, в зависимости от технологии воздушного насоса и функций, которые он должен иметь (центральное отопление, горячее водоснабжение, охлаждение, дистанционное управление, счетчик энергии). и т.д.).

Стоимость производства горячей технической воды с насосом 8 кВт для семьи из 4 человек составляет около 627,6 злотых / год, поэтому использование дополнительных солнечных коллекторов может принести дополнительную экономию в 300-400 злотых в год.

в заключении

Воздушные тепловые насосы являются отличной альтернативой, когда участок небольшой и нет возможности сделать наземный теплообменник. Область для воздушных тепловых насосов - также существующие котельные, то есть здания, подвергающиеся тепловой модернизации. Воздушные тепловые насосы большинства производителей могут взаимодействовать с другими источниками тепла, такими как, например, электрические, масляные и газовые котлы. Использование тепловых насосов с воздушным источником в таких случаях позволяет снизить расходы на отопление до 60%, а существующий котел берет на себя роль пикового источника тепла вместо электрического нагревателя.

Практические аспекты

Воздушные тепловые насосы используют энергию, запасенную в окружающем воздухе или вытяжном воздухе, для отопления, охлаждения или приготовления горячей воды. Они могут быть установлены как компактное устройство внутри или снаружи дома. Неоспоримым преимуществом пневматических насосов является простота и время сборки (1-2 дня). Как правило, эти насосы состоят из наружного и внутреннего блока (сплит) или теплового насоса и резервуара для горячей воды (моноблок).

Моноблочные тепловые насосы - это устройства, в которых в одном корпусе находятся конденсатор, испаритель, компрессор, расширительный клапан и насос циркуляции теплоносителя. Сплит тепловые насосы - это устройства, в которых компоненты теплового насоса разделены на две части. В наружном блоке обычно есть вентилятор, испаритель, компрессор и расширительный клапан, а во внутреннем блоке - конденсатор и циркуляционный насос для теплоносителя.

Вентилятор обеспечивает достаточный поток воздуха, из которого извлекается тепло. Высокая эффективность и тихая работа (даже ниже 40 дБ (A)) достигаются в насосах, в которых вентилятор имеет возможность регулировать эффективность в зависимости от потребности в тепле здания. 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.

В этом случае установщику не нужно иметь оборудование и знания о работе устройств кондиционирования воздуха. 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. Как правило, тепловые насосы сплит-типа легче транспортировать из-за меньшего веса и размера двух отдельных узлов (внешнего и внутреннего) по сравнению с насосом моноблочного типа.

Воздушно-водяной тепловой насос с функцией реверса обеспечивает полный тепловой комфорт в здании, поскольку в дополнение к отоплению и производству горячей воды, летом можно также охлаждать помещения (с использованием поверхностного отопления или фанкойлов).

Принцип работы устройства

Принцип работы устройства 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 установочной воды, которая затем отводится наружу, и в результате тепловой насос выполняет функцию охлаждения.

Контроллер, обычно расположенный внутри дома, контролирует работу 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, контроллер включает дополнительный источник тепла, такой как погружной нагреватель или другой.

Насос можно комбинировать с дополнительными источниками тепла, такими как существующие котлы, солнечные коллекторы или существующий водонагреватель, поэтому при необходимости можно получить дополнительную тепловую энергию. 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, а также имеет ли он усовершенствованную систему управления, которая обеспечит возможность настройки и регулирования нагрева, охлаждения и производства горячей воды для бытового потребления.

Тепловой насос, работающий от внешнего воздуха, не требует специального помещения, он размещается снаружи здания или на стене здания и занимает небольшое пространство. Если насосы устанавливаются на открытом воздухе, место установки следует выбирать таким образом, чтобы насос не подвергался сильному ветру, но в то же время ничто не ограничивает свободный воздушный поток, потери при передаче энергии от наружного блока настолько малы, насколько это возможно, и шум во время работы не влияет на комфорт пользователей. и соседи.

В случае тепловых насосов для внутренней установки, снабженных внешним воздухом, специальные воздуховоды устанавливаются снаружи, и здесь также шум будет определять расположение устройства в здании. В случае тепловых насосов, поставляемых с внутренним воздухом, в свою очередь, у нас есть ограничения, обусловленные низкой теплопроизводительностью, поэтому этот тип тепловых насосов подходит для зданий или помещений с небольшими площадями или домов с низким энергопотреблением и пассивных домов.

Производители тепловых насосов постоянно работают над их улучшением. Это особенно очевидно в сегменте теплового насоса воздух-вода. За последние семь лет коэффициент полезного действия и более низкая рабочая температура теплового насоса изменились с -10 ° C до -25 ° C! Освоение конструкции спиральных компрессоров с возможностью «межступенчатого впрыска» позволило оснастить модули теплового насоса дополнительным теплообменником, в просторечии именуемым экономайзером, что, в свою очередь, позволило достичь эффекта двухступенчатого сжатия с использованием одного компрессора.

Это обеспечивает надежную работу теплового насоса при температурах, равных или даже ниже -20 ° C, и приводит к: повышению энергоэффективности этих устройств, что также проявляется в том, что предельное значение температуры теплового насоса было сдвинуто вниз и получена температура подачи Система отопления на 65 ° С (в большинстве работ).

Я приглашаю вас к следующей статье ...

Доктор Инь. Малгожата Смучиньска

Можно ли решить, какой источник пиков использовать?