Мощность

Мощность

Рассмотрим тепловой насос работающий в 2 крайних режимах. Пусть надо 10 kW тепла.

1 случай - февраль, подачу в радиаторы надо 45-48, грунт вокруг коллектора уже остыл до 0, где-то даже подмерз. Рассол в районе -3 / -6.
Фреон возьмём R22, чтобы пока не путаться с глайдом.
Обычный ТРВ обеспечивающий перегрев после испарителя 6-9 град.
После конденсатора обычное переохлаждение 5-7 градусов.
Режим нужен -10/+55. Для того чтобы получить 10 kW тепла подойдет компрессор с объемной производительностью 13 м3/час. СОР будет примерно 2,4. (10 / 4,1)
Потерями во всевозможных трубах пока пренебрегаем, накинем всего 0,1 kW для порядка.
Также не будем пока морочить себе голову изоэнтропическим сжатием.
Плотность пара при -10 15,3 кг/м3. При отношении давлений 6,3 ( 22 бар / 3,5 бар) велики потери на нагнетании и спиральный компрессор вместо
13 м3/час * 15,3 кг/м3 = 200 кг/час осилит максимум 75 % - 150кг.

Компрессор потребляет 4,1 kW на откачку 150 кг/час и сжатие,
испаритель должен внести свою долю - 6 kW.
Вода при -10 замерзнет, поэтому в трубах рассол, но для удобства сравнения расчет произведём используя теплоемкость воды.
Чтобы получить 6 kW через испаритель надо прокачивать 5,1 м3/час воды, охлаждая её на 1 градус, или 1,7 м3/час отнимая 3 градуса.

2 случай – пока ещё самое начало зимы, земля +7, подача в теплый пол +35.
Надо получить те же 10kW.
Подойдёт режим 0/+40. Достаточно компрессора с объемной производительностью 9 м3/час. СОР будет 4,7 (10 / 2,1)Отношение давлений 15бар / 5бар = 3.
Самое оптимальное для спиральника. Плотность пара при 0 град 21,2кг/м3
Потери сжатия небольшие (10-15%) и при таких условиях меньший компрессор откачивает уже более 170 кг/час фреона, а потребляет всего 2,1 kW. Конденсатор дает 10 kW, испаритель должен дать 8 kW.
Для этого потребуется прокачивать 6,9 м3/час воды при дельте 1 градус или
2,3 м3/час при 3 град.

При одинаковой мощности по теплу получаются разные тепловые насосы,
с разной производительностью компрессоров ( в 1,45 раза), кроме того
в 1 случае простой спиральник будет работать на границе своего диапазона,
разной мощностью теплообменников-испарителей (1,35 раза),
с разными расходами теплоносителей.
Конечно неплохо для каждого случая применять свою конструкцию теплового насоса.
Но учитывая, что условия и для 1, и для 2 случая могут случиться в одном месте, надо выбирать более мощный вариант для запаса.
Обратите внимание, что хотя в первом случае нужен мощнее компрессор, во втором больше мощности должен дать испаритель.
В итоге получается компрессор не слабее чем в первом случае, испаритель не меньше чем во втором. Минусы унификации – рассогласование узлов почти в 2 раза (грубо 1,45*1,35), с одновременным удорожанием конструкции.
Поэтому сложно точно ответить какой теплообменник нужен?
В каждом случае – свой.
Занижать никак нельзя, из за этого основная масса неудач, остается только переразмеривать, но в разумных пределах.