Естественное охлаждение


Функциональное описание

В летний период при эксплуатации
рассольно-водо-водяных и водо-водяных
тепловых насосов уровень температуры
источника тепла может быть использован
для охлаждения здания. Применительно
к воздушно-водяным тепловым насосам
это невозможно по причине высоких
температур наружного воздуха в летний
период.
Функция естественного охлаждения
представляет собой наиболее
энергосберегающий метод охлаждения
здания, так как требуется лишь
незначительное потребление
электроэнергии для циркуляционных
насосов при использовании
грунта/грунтовых вод в качестве
"источника охлаждения” .
В режиме охлаждения тепловой насос
включается только для приготовления
горячей воды. Управление всеми
необходимыми циркуляционными
насосами, переключающими клапанами и
смесителями, а также регистрация
требуемых температур и контроль за
точками росы осуществляется
устройством программного управления
тепловым насосом.

При превышении настраиваемой на
устройстве управления наружной
температуры или температуры
помещения - так называемой предельной
температуры охлаждения устройство
управления деблокирует функцию
естественного охлаждения.
Задействуются первичный насос
теплового насоса, все необходимые
циркуляционные насосы и
переключающие клапаны. Посредством
теплообменника, последовательно
включенного в первичный контур для
разделения отопительных контуров
системы, можно использовать
температурный уровень источника тепла
(в летний период примерно 12 - 8 °C) для
охлаждения здания.

 

 

 

 

 

В целом функция естественного
охлаждения по своей эффективности
уступает кондиционерам и устройствам
водяного охлаждения.
При естественном охлаждении не
выполняется удаление влаги.
Холодопроизводительность зависит от
температуры источника тепла,
подверженной изменениям в течение
года.
Так, по опыту холодопроизводительность в
начале лета выше, чем в его конце.
Кроме того, температура источника
тепла зависит от потребления холода
зданием. При большой площади окон и за
счет внутренней нагрузки - освещения
или электроприборов - температура
источника тепла в течение года
возрастает быстрее в сравнении с более
низким потреблением холода.
Для охлаждения здания можно
воспользоваться следующими
системами:
■ вентиляционные конвекторы,
■ охлаждающие перекрытия,
■ системы внутрипольного отопления и
■ термостатирование внутренней
температуры бетона.

 


 

 

 

Расчет теплообменника

А  Рассольный контур (рассол) или
контур грунтовой воды (вода)
В Система охлаждения (вода)

Для расчета необходимого охлаждающего
теплообменника можно
использовать приведенные ниже
таблицы. Для надлежащего проектирования
системы охлаждения мы
рекомендуем выполнить расчет расхода
холода согласно VDI 2078 при температуре
помещения 26 °C.
Для рассоль-водяных тепловых насосов
до типа BW 232 и BWH113 используются
проточные теплообменники Vitotrans 100
фирмы Viessmann.

Для водо-водяных теплообменников мы
рекомендуем использовать проточные
теплообменники из нержавеющей стали с
резьбовыми соединениями (например,
фирмы TranterAG).


При использовании указанных проточных
теплообменников на первичной стороне
происходит повышение давления.
Поэтому необходимо соответствующим
образом заново рассчитать первичный
насос.

Таблица для выбора проточного теплообменника Vitotrans 100 для рассольно-водяного теплового насоса

Таблица для выбора пластинчатого теплообменника для водо-водяного теплового насоса, грунтовые воды: 10/14 °С, система охлаждения: 22/12 °С

*1 Использование тепловых насосов в рассольно-водяной модификации.




Охлаждение вентиляционными конвекторами

Если наряду с системами отопления
(внутрипольным отоплением,
радиаторами) для охлаждения в летний
период используются вентиляционные
конвекторы (приобретаются отдельно,
например, фирмы GEA), то гидравлическая
стыковка вентиляционных
конвекторов осуществляется
непосредственно через рассольный
контур. Поэтому вентиляционный
конвектор должен обладать стойкостью
к антифризу.
Смеситель для контура охлаждения не
требуется.

Если в рассольном контуре возможны
температуры ниже точки замерзания,
необходимо посредством регулятора
температуры защиты от замерзания
(приобретается отдельно)блокировать
режим охлаждения.
Для отвода образующегося в режиме
охлаждения конденсата вентиляционный
конвектор должен быть оборудован
конденсатоотводчиком.

 

 

Расчет вентиляционных конвекторов
должен выполняться при комбинации
температур подающей/обратной
магистрали примерно 12/16 °C.
В данном варианте возможен
параллельный режим (отопление и
охлаждение). Охлаждение
осуществляется вентиляционным
конвектором, а отопление - тепловым
насосом.

 

 

 

  A Тепловой насос Vitocal 300/350
  B Вторичный насос
  к отопительным контурам
  C Первичный насос
  D Насос системы охлаждения
  (приобретается отдельно)
  E Датчик температуры подающей
  магистрали системы охлаждения
  (приобретается отдельно)
  F Вентиляционный конвектор
  (приобретается отдельно)
  G Датчик температуры помещения
  (приобретается отдельно)
  H 2-ходовой клапан (приобретается
  отдельно)


   KOA Конденсатоотводчик


Схема подключения
Функция охлаждения регулируется регулятором вентиляционного конвектора (см. сведения изготовления).

Охлаждение охлаждающими перекрытиями

Если наряду с системой отопления
(внутрипольным отоплением, радиаторами)
для охлаждения в летний период
используется охлаждающее перекрытие
(приобретается отдельно), то
гидравлическая стыковка охлаждающего
перекрытия с рассольным
контуром осуществляется через
охлаждающий теплообменник. Для
регулирования потребления холода в
соответствии с наружной температурой
необходим смеситель. Аналогичной
отопительной характеристике
холодопроизводительность может быть в
точности согласована с потреблением
холода по характеристике охлаждения
посредством смесителя в контуре
охлаждения, регулируемого устройством
программного управления тепловым
насосом.

Чтобы обеспечить критерии комфортности
и предотвратить выпадение росы,
должны быть в точности выдержаны
предельные значения температуры
поверхности.
Так, температура поверхности
охлаждающего перекрытия не должна
превышать 17 °C.
Чтобы предотвратить образование
конденсата, на поверхности охлаждающего
перекрытия имеется встроенный
в подающую линию охлаждающего
перекрытия влагочувствительный
элемент "natural cooling"
(естественное охлаждение) для
регистрации точки росы. Он позволяет
даже при быстрых изменениях погодных
условий (например, в случае грозы)
надежно предотвратить образование
конденсата.

Расчет охлаждающего перекрытия
должен производиться при комбинации
температур подающей/обратной
магистрали примерно 14/18 °C.
Для оптимального охлаждения
необходимо установить устройство
дистанционного управления в типовом
помещении сооружения.


Указание!
При использовании данной функции
устройство программного управления
теплового насоса может регулировать
только один отопительный контур со
смесителем.

 

 

A Тепловой насос Vitocal 300/350                                          B Первичный насос
C Вторичный насос                                                                           D 3-ходовой переключающий клапан
отопления/приготовления горячей
воды, см. прайс-лист Vitotec                                                       E к емкостному водонагревателю
E к отопительным контурам                                                      F Датчик наружной температуры
G Датчик температуры помещения в
устройстве дистанционного
управления, N° для заказа 9532 653                                       H Охлаждающее перекрытие
(приобретается отдельно)
KВлагочувствительный элемент
"natural cooling" (естественное
охлаждение), N° для заказа 7165 484                                    L Датчик температуры подающей линии
охлаждения, N° для заказа 9535 163
M Насос охлаждающего контура, см.
прайс-лист Vitoset в соответствии с
расчетом                                                                                                   N Смеситель охлаждающего контура,
см. прайс-лист Vitotec
O Охлаждающий теплообменник, см.
таблицу на стр. 41                                                                              P Регулятор температуры защиты от замерзания (приобретаются
отдельно)
R 3-ходовой переключающий клапан
отопления/охлаждения (рассол),
N° для заказа 7165 482


RL Обратная магистраль
VL Подающая магистраль

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема подключения

K

A Тепловой насос Vitocal 300/350
B Первичный насос
C Датчик наружной температуры
D Влагочувствительный элемент
"natural cooling" (естественное
охлаждение), N° для заказа 7165 484
E Датчик температуры подающей линии
охлаждения, N° для заказа 9535 163
F Насос охлаждающего контура, см.
прайс-лист Vitoset в соответствии с
расчетом
G Смеситель охлаждающего контура,
см. прайс-лист Vitotec
H Регулятор температуры защиты от
замерзания (приобретаются
отдельно)
 3-ходовой переключающий клапан
отопления/охлаждения (рассол),
N° для заказа 7165 482
L Вспомогательный контактор,
N° для заказа 7814 681


Охлаждение посредством внутрипольного отопления

 

A Тепловой насос Vitocal 300/350
B Первичный насос
S Датчик наружной температуры
L Влагочувствительный элемент
"natural cooling" (естественное
охлаждение), N° для заказа 7165 484
M Датчик температуры подающей линии
охлаждения, N° для заказа 9535 163
N Насос охлаждающего контура, см.
прайс-лист Vitoset в соответствии с
расчетом
O Смеситель охлаждающего контура,
см. прайс-лист Vitotec
R Регулятор температуры защиты от
замерзания (приобретаются
отдельно)
S 3-ходовой переключающий клапан
отопления/охлаждения (рассол),
N° для заказа 7165 482
T Вспомогательный контактор,
N° для заказа 7814 681

Охлаждение посредством внутрипольного отопления

Внутрипольное отопление может использоваться
как для отопления, так и для
охлаждения зданий и помещений.
Гидравлическая стыковка внутрипольного
отопления с рассольным контуром
осуществляется через охлаждающий
теплообменник. Для регулирования
потребления холода в соответствии с
наружной температурой необходим
смеситель. Аналогичной отопительной
характеристике холодопроизводительность
может быть в точности согласована
с потреблением холода по
характеристике охлаждения посредством
смесителя в контуре охлаждения,
регулируемого устройством программного
управления тепловым
насосом.

 

Чтобы обеспечить критерии комфортности
и предотвратить выпадение росы,
должны быть в точности выдержаны
предельные значения температуры
поверхности.
Так, температура поверхности
внутрипольного отопления в режиме
охлаждения не должна превышать 20° C.
Чтобы предотвратить образование
конденсата, на поверхности внутрипольного
отопления имеется встроенный
в подающую магистраль внутрипольного
отопления влагочувствительный элемент
"natural cooling" (естественное охлаждение)
для регистрации точки росы. Он
позволяет даже при быстрых изменениях
погодных условий (например, в случае
грозы) надежно предотвратить
образование конденсата.

Расчет внутрипольного отопления
должен выполняться при комбинации
температур подающей/обратной
магистралей примерно 14/18 °C.
Для оценки возможной холодо-
производительности внутрипольного
отопления можно воспользоваться
приведенной ниже таблицей.
В помещениях с большими окнами
(аудиториях, залах) часто имеет место
инсоляция пола прямыми солнечными
лучами. В этих случаях можно принять
холодопроизводительность систем
внутрипольного отопления до 100 Вт/м2.

 

 

 

Оценка холодопроизводительности внутрипольного отопления в зависимости от расстояния между трубами и от покрытия пола (принята температура подающей магистрали: прибл. 14 °C, температура обратной магистрали: прибл. 18 °C)
(Источник: фирма Velta)

 

 

 

Плитка


Ковровое


покрытие

Покрытие пола
Расстояние между трубами

75            150          300            75              150             300            

Холодопроизводительности
при диаметре труб:
- 1 0 мм               Вт/м2
- 1 7 мм               Вт/м2
- 25 мм                Вт/м2

 

45
46
48

 

35
37
40

 

23
25
28

 

31
32
33

 

26
27
29

 

19
20
22

A Тепловой насос Vitocal 300/350
B Первичный насос
C 3-ходовой переключающий клапан
отопления/охлаждения (рассол),
N° для заказа 7165 482
D Вторичный насос
E к емкостному водонагревателю
F 3-ходовой переключающий клапан
отопления/приготовления горячей
воды, см. прайс-лист Vitotec
G 3-ходовой переключающий клапан
отопления/охлаждения, см.
прайс-лист Vitotec
H Датчик наружной температуры
K Влагочувствительный элемент
"natural cooling" (естественное
охлаждение), N° для заказа 7165 484
L Датчик температуры подающей линии
охлаждения, N° для заказа 9535 163
M Насос охлаждающего контура, см.
прайс-лист Vitoset в соответствии с
расчетом
N Смеситель охлаждающего контура,
см. прайс-лист Vitotec
O Охлаждающий теплообменник, см.
таблицу на стр. 41
P Регулятор температуры защиты от
замерзания (приобретаются
отдельно)
R Внутрипольное отопление, см.
прайс-лист Vitoset
S Устройство дистанционного
управления с датчиком температуры
помещения, N° для заказа 9532 653
T Вспомогательный контактор, N° для
заказа 7814 681


RL Обратная магистраль
VL Подающая магистраль