Определение параметров тепловых насосов

Определение параметров тепловых насосов

 


Указание!


В теплонасосных установках с моновалентным режимом работы точное определение параметров установки                              особенно важно, так как избыточные размеры оборудования часто связаны с непропорционально большими затратами.
Поэтому необходимо избегать чрезмерно больших размеров!                      

В начале необходимо определить номинальное теплопотребление здания QN. Для переговоров с заказчиком и составления предложения, как правило, достаточен приближенный расчет теплопотребления.  

 Перед выдачей заказа необходимо, как и для всех отопительных систем, определить теплопотребление здания по DIN 4701/EN 12831 и выбрать соответствующий тепловой насос.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

               

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                     

Моноэнергетический режим работы

Моноэнергетический режим работы

В режиме отопления теплонасосная
установка дополняется работающим от
электроэнергии теплогенератором
(например, проточным водонагревателем
для теплоносителя).
Включение дополнительного теплогенератора
может осуществляться
контроллером в зависимости от
наружной (бивалентной) температуры и
теплопотребления.
Максимальная температура подачи
составляет для типа AW, BW и WW 55 °С
и для типа AWH, BWH и WWH 65 °С.

 

Для установок типичной конфигурации
тепловая мощность теплового насоса
выбирается в расчете примерно на 70 -
85% от максимального теплопотребления
здания согласно DIN 4701/
EN 12831. Доля теплонасосной установки
в среднегодовой длительности работы
отопления составляет примерно от 92 до
98%.

 

 

 

В связи с меньшими размерами
инвестиций на теплонасосную установку
в целом моноэнергетический режим
работы может оказаться экономически
более выгодным в сравнении с
теплонасосной установкой, работающей
в моновалентном режиме,-особенно в
новых зданиях.

 

 

 

 

 

 



Параллельный бивалентный режим работы

Параллельный бивалентный режим работы

Теплонасосная установка в режиме отопления
дополняется еще одним теплогенератором
(водогрейным насосом для
жидкого и газообразного топлива).
Включение дополнительного теплогенератора
может осуществляться контроллером
в зависимости от наружной (бивалентной)
температуры и теплопотребления.
Максимальная температура подачи
составляет для типа AW, BW и WW 55 °С
и для типа AWH,BWH und WWH 65 °С.

Для установок типичной конфигурации
тепловая мощность теплового насоса
выбирается в расчете примерно на 50 -
70% от максимального теплопотребления
здания согласно DIN 4701/
EN 12831. Доля теплонасосной установки
в среднегодовой длительности работы
отопления составляет примерно от 75 до
92%.

 

В связи с меньшими размерами
инвестиций на теплонасосную установку
в целом бивалентный режим работы в
особенности пригоден для имеющихся
водогрейных котельных установок в
зданиях после капитального ремонта.

 

 

 

Альтернативный бивалентный режим работы

Альтернативный бивалентный режим работы

В режиме отопления теплонасосная
установка до определенной наружной
(бивалентной) температуры,
соответствующей определенной
температуре подачи отопительного
контура в зависимости от отопительной
характеристики (макс. 50 °С), полностью
осуществляет отопление. При
температурах ниже бивалентной
температуры тепловой насос
выключается, и все теплоснабжение
здания выполняется водогрейным котлом
для жидкого и газообразного топлива.
Выключением теплового насоса и
включением водогрейного котла
управляет контроллер.                                     

Альтернативный бивалентный режим
работы обеспечивает также возможность
максимальных температур в системе
выше 50 °С.
Поэтому данный режим в особенности
пригоден для зданий прежних лет
постройки с обычной (радиаторной)
системой распределения и отдачи тепла.
Так как производительность
воздушно-водяных тепловых насосов при
низких наружных температурах
невелика, мы рекомендуем в этом случае
использовать альтернативный
бивалентный режим работы.                                   

На диаграмме в качестве примера
показана доля теплового насоса в
теплоснабжении в процентах от
среднегодовой длительности работы
(только отоплении) для стандартного
жилого дома в зависимости от
выбранной тепловой мощности теплового
насоса и выбранного режима работы -
параллельного бивалентного или
альтернативного бивалентного режима.

 

             

А Параллельный бивалентный режим
работы
В Альтернативный бивалентный режим
работы

Моновалентный режим работы 1

Моновалентный режим работы

Моновалентный режим работы

При моновалентном режиме работы
теплонасосная установка в качестве
единственного теплогенератора должна
обеспечивать все теплопотребление
здания согласно DIN 4701/EN 12831.


Чтобы определить необходимую тепловую
мощность, должны быть также
учтены прибавки на периоды
прекращения подачи электроэнергии
энергоснабжающей организацией.
Подача электроэнергии может быть
прервана максимум на 3 х 2 часа в
течение 24 часов.
Для заказчиков, имеющих особые
контракты с энергоснабжающей
организацией, следует также принять во
внимание возможные особые правила.
По причине инертности здания при
определении прибавки на мощность
2 часовой период прекращения подачи
электроэнергии в расчет не принимается.
При этом, однако, длительность периода
снабжения между двумя прекращениями
подачи должна быть не меньше
предыдущего времени прекращения
снабжения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приближенный расчет теплопотребления
на основе отапливаемой
площади

Отапливаемая площадь (в м2)
умножается на следующую величину
удельного теплопотребления:


дом с улучшенными показателями
энергосбережения, в которых
реализованы высокие
технологии 10 Вт/м2
энергосберегающий дом 40 Вт/м2
новое здание
(хорошая теплоизоляция) 50 Вт/м2
дом (нормальная
теплоизоляция) 80 Вт/м2
дом старой постройки
(без специальной
теплоизоляции) 120 Вт/м2


Пример:
Новое здание с хорошей теплоизоляцией,
площадь 180 м2 ^
теплопотребление примерно 9 кВт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Теоретический расчет при 3 х 2 часах
перерыва в снабжении электроэнергией

Расчетное теплопотребление составляет
9 кВт
Максимальный перерыв в снабжении
электроэнергией составляет 3 x 2 часа
при минимальной наружной температуре
согласно DIN 4701/EN 12831


В расчете на 24 ч суточное
теплопотребление составит:
9 кВт х 24ч = 216 кВт ч


Для покрытия максимального суточного
теплопотребления вследствие перерывов
в снабжении электроэнергией
длительностью 3 х 2 ч в распоряжении
имеются лишь 18 ч/сут.
Вследствие инертности здания 2 часа в
расчет не принимаются.
216 kWh = 10,8 кВт
(18 + 2) h
Чисто теоретически, исходя из расчета,
достаточно установить тепловой насос с
тепловой мощностью 10,8 кВт.
При максимальной длительности перерыва
в энергоснабжении 3 х 2 ч в день
мощность теплового насоса необходимо
повысить на 17%. Часто перерывы в
энергоснабжении реализуются только в
случае потребности. Необходимо навести
справки в соответствующей
энергоснабжающей организации
заказчика о перерывах в энергоснабжении.





Прибавка на приготовление горячей вод

Обычно в жилищном строительстве
исходят из максимального расхода 
горячей воды в количестве около 50 л на               
человека в сутки при температуре                         
примерно 45 °C.                                                                                                                                             

Обычно в жилищном строительстве
исходят из максимального расхода
горячей воды в количестве около 50 л на
человека в сутки при температуре
примерно 45 °C.                                                                             

В случае, если сумма дополнительной
тепловой мощности превышает 20% от
рассчитанного по DIN 4701/EN 12831
теплопотребления.                                                                                

                                    Расход горячей воды при
температуре горячей воды
45 °C, л/сут. на человека                
Удельное полезное тепло,
Вт ч/сут на человека                               
Рекомендуемая прибавка на
приготовление горячей воды,
кВт ч/чел.*1                         

Низкое потребление

15-30

600-1200

0,08-0,15

Нормальное потребление*2           

30-60                                                    

1200-2400                    

0,15-0,30                                                 

или

                                                                                                                                        ...................................................                                                        

При эталонной температуре          
45°С                                                     

Удельное полезное тепло,
Вт ч/сут на человека                                                

Рекомендуемая прибавка на
приготовление горячей воды,
кВт ч/чел.*1                                                   

Квартира, занимающая
целый этаж (оплата по
потреблению)

30

прибл. 1200

прибл. 0,15

Квартира, занимающая
целый этаж (общая сумма
оплаты)

45

прибл. 1800

прибл. 0,225

Одноквартирный дом*2
(среднее потребление)

   50     

прибл. 2000

прибл. 0,25

*1 При времени нагрева емкостного водонагревателя 8 ч.
*2 Если реальный расход горячей воды превышает указанные значения, то необходимо выбрать более высокую прибавку
мощности.