Грунтовые воды

A Тепловой насос Vitocal 300/350
B Поглощающая скважина
C Добывающая скважина
D Напорная труба
E Нагнетательная труба
F Обратный клапан
G Погружной насос
H Направление течения грунтовых вод
K Колодезная скважина
L Насос промежуточного контура
M Теплообменник промежуточного контура (см. стр. 29)

Водо-водяные тепловые насосы для
грунтовых вод достигают высоких
показателей мощности. Грунтовые воды
в течение всего года имеют примерно
постоянную температуру 7 - 12 °С (см.
рис.). Поэтому в сравнении с другими
источниками тепла требуется лишь
сравнительно небольшое повышение
температуры, чтобы иметь возможность
использовать их для отопления.
Рекомендуется, однако-это относится к
одно- и двухквартирному дому - не
выкачивать грунтовые воды с глубин
больше 15 м (см. рекомендуемые
размеры на рисунке внизу). Иначе это
связано с чрезмерными затраты на
перекачивающее оборудование.
Применительно к промышленным и
крупным установкам большие глубины
отсоса могут оказаться, однако, вполне
целесообразными.

Между отбором (добывающей
скважиной) и возвратом воды в грунт
(поглощающей скважиной) должно
соблюдаться расстояние не менее 5 м.
Добывающая и поглощающая скважины
должны быть ориентированы в
направлении потока грунтовых вод,
чтобы исключить "замыкание" потоков
(см. рис.). Поглощающая скважина
должна быть выполнена таким образом,
чтобы выход воды происходил ниже
уровня грунтовых вод.

Посредством нагнетательного насоса
грунтовые воды подаются к испарителю
теплового насоса. Там они отдают свое
тепло рабочей среде или хладагенту,
который при этом испаряется. Грунтовые
воды в зависимости от конструкции
установки охлаждаются до разности
температур 5K, в остальном же их
качество остается неизменным. В
завершение вода возвращается в
подземные грунтовые воды через
поглощающую скважину.
В зависимости от качества воды может
понадобиться разделение контуров
установки между скважинами и
тепловым насосом.
Подающий и возвратный трубопровод
грунтовых вод к тепловому насосу и от
него должны быть проложены с защитой
от замерзания и с уклоном в
направлении скважины.

Объемный расход, те. требуемый расход
воды зависит от мощности оборудования
и от охлаждения.
Q_K = V × Q×Cp×(t_WQE - t_WQA)

V =Q_k/Q×C_P×(t_WQE t_WQA)

Холодопроизводительность Q_k равна
тепловой мощности теплового насоса
Q_th за вычетом электрической мощности
привода РТн

Q_k =  Q_th -  Р_ТН

Обозначения:
C_p удельная теплоемкость,
кВт ч/(кд×K)

Р_тн потребляемая электрическая
мощность, кВт

СЗк холодопроизводительность, кВт

Qth тепловая мощность, кВт

t_WQA выходная температура источника
тепла, К

t_WQE входная температура источника
тепла, К

V объемный расход, м³/ч

q плотность, кг/м³

Температура воды, °С V = 2,92 м3/ч

A Тепловая мощность
B Холодопроизводительность
C Потребляемая электрическая
мощность          

Получение разрешения на водо-водяную теплонасосную установку с использованием грунтовых вод

На проект должно быть получено разрешение от местной администрации. 
В Баварии для установок мощностью до 50 _кВт разрешение считается выданным, если в течение одного месяца не будет получен отказ.

Выдача разрешения может быть связана с определенными требованиями.

Если здание подлежит подключению к  централизованной системе водоснаб­жения, необходимо получение разре­шения от местной администрации на  использование грунтовых вод в качестве источника тепла.

Теплопотребление согласно
DIN 4701/EN 12831: 12 кВт
Минимальная наружная
температура: -14 °С
Максимальная температура
подачи: 45 °С
Периоды прекращения
электроснабжения: 2 х 3 ч
8 человек
Общее теплопотребление
(включая периоды
прекращения электро­
снабжения и
приготовление
горячей воды,
см. стр.16): 16,9 _кВт

Выбран водо-водяной тепловой насос
Vitocal 300, тип WW 113, обеспечивающий
при постоянной температуре воды 10 °С
в рабочей точке W10/W45 холодопроиз­
водительность 13,6 _кВт и тепловую
мощность 17,6 _кВт (см. диаграмму).

Тем самым, при использовании этого
теплового насоса возможен моно­
валентный режим.

Требуемая холодопроизводительность
теплового насоса Q_k составляет 13,6 _кВт,
и к нему должны подаваться грунтовые
воды от источника тепла. При
охлаждении на 4K объемный расход
грунтовых вод рассчитывается V
следующим образом:

:
V=13,6_kW/1000_kg/m³ ×1,163×10^{- 3}_{kWh/kg×K×4K}
ТV = 2,92 _м³/ч

Принять во внимание минимальный
объемный расход на первичной стороне
для типа BW113 (см. технический
паспорт):
V_мин. = 3600 _л/ч

A Вода
B Рассол (антифриз)                                             

Проточный теплообменник из
нержавеющей стали с резьбовыми
соединениями.

Изготовитель: TranterAG.

В сочетании с теплообменником
промежуточного контура повышается
эксплуатационная надежность
водо-водяного теплового насоса. При
правильном расчете параметров насоса
промежуточного контура (принад­
лежность) и оптимальной конструкции
промежуточного контура коэффициент
мощности водо-водяного теплового
насоса ухудшается не более чем на 0,4.

В нижеследующей таблице приведены в
качестве примера необходимые
теплообменники промежуточного контура
для различных тепловых насосов.

Указание!
Заполнить промежуточный контур
теплоносителем с примесью антифриза
(рассол, мин. -5 °С).