Тепловые насосы Viessmann. Теплогенерация.
Для рационального использования тепла окружающей среды в качестве источников тепла в распоряжении имеются грунт, вода и окружающий воздух. Все они накапливают солнечную энергию, в результате чего посредством этих источников тепла косвенно используется солнечная энергия. Для практического использования этих источников тепла необходимо принять во внимание следующие критерии:
- достаточное наличие
- как можно более высокая аккумулирующая способность
- как можно более высокий уровень температур
- достаточная регенерация
- экономичное получение
- низкие затраты на техническое обслуживание.
Грунт
Грунт обладает способностью аккумулировать солнечную энергию в течение длительного периода времени, что обеспечивает сравнительно равномерную температуру источника тепла в течение года и, тем самым, высокий к.п.д. работы теплового насоса. Температура в верхних слоях почвы меняется в зависимости от сезона.
Ниже границы замерзания эти температурные колебания значительно снижаются.Накопленное в грунте тепло извлекается посредством горизонтально проложенных геотермических теплообменников, называемых также земляными коллекторами, или посредством вертикально проложенных теплообменников, так называемых земляных зондов.
Тепло окружающей среды передается смесью воды и антифриза (рассолом), температура замерзания которой должна составлять примерно -15 °С (принять во внимание данные изготовителя). Благодаря этому рассол не замерзает в процессе работы.
Эксплуатация установок осуществляется, как правило,в моновалентном режиме. Изменение температур в грунте в течение года
|
Земная поверхность Температура в °С |
В соответствии с законодательством по охране водных ресурсов эти установки должны рассматриваться в качестве тепловых насосов грунтовых вод (см. также стр. 28).
Тепловые зонды и теплообменники разрешается вводить только в приповерхностные грунтовые воды. Установка тепловых зондов и теплообменников в глубинных слоях грунтовых вод, как правило, не разрешается контрольными органами, так как нельзя с достаточной гарантией исключить отрицательное воздействие на водоносные горизонты. Этим обеспечивается охрана подземных ресурсов питьевой воды.
Вода
Вода хорошо аккумулирует солнечное тепло. Даже в холодный зимний период грунтовые воды имеют постоянную температуру от +7 до +12 °С. В этом заключается преимущество данного источника тепла. Вследствие постоянного температурного уровня этого источника тепла к.п.д. (см. стр. 10) теплового насоса в течение всего года остаестя высоким.
К сожалению, грунтовые воды не везде имеются в достаточном количестве и подходящего качества. Однако там, где выполняются требуемые условия, их использование является выгодным.
При использовании богатых кислородом грунтовых вод с высоким содержанием железа и марганца возможно обызвествление колодцев. В этих случаях необходимо исключить контакт грунтовых вод с окружающим воздухом или требуется их соответствующая обработка (VDI 4640, лист 2).
Озера и реки также годятся при определенных условиях для теплогенерации, так как они тоже аккумулируют тепло.
Информацию о возможностях использования водных ресурсов можно получить в водохозяйственных организациях.
Воздух
Воздух как источник тепла наиболее прост в использовании, имеется повсюду и в неограниченном количестве. При этом в большинстве случаев можно использовать только наружный воздух.
Использование внутреннего воздуха зданий в качестве источника тепла для отопления жилых сооружений, как правило, исключается.
Это целесообразно лишь в особых случаях, например, при промышленном использовании тепла отходящих газов.