Выбираем тепловой насос. Геотермальный или воздушный? | Статьи

ГлавнаяAdvance-50Статьи

Выбираем тепловой насос. Грунт-вода или воздух-вода?geo vs air

Для сравнения двух типов тепловых насосов, рассмотрим их особенности, технические характеристики и реальную выгоду от применения

Идея, заложенная в работу теплового насоса, до гениальности проста. Природа насквозь пропитана энергией. Земля, вода, воздух, пески пустынь, скальные породы и даже льды Антарктиды являются накопителями и вторичными источниками, содержащими неиссякаемые запасы низкопотенциальной энергии. Все, что требуется – взять ее, привести к компактному виду и пустить в свои дома. Для этого и был создан тепловой насос (ТН). 

По сути, он является термодинамической системой, способной отбирать из низкотемпературных природных источников их рассеянный тепловой потенциал и преобразовывать в концентрированную высокотемпературную энергию, используемую для отопления и горячего водоснабжения.
Уникальность данного оборудования заключается в том, что в мире не существует мест, где оно не может быть использовано. Земля, вода, воздух присутствуют повсеместно, и тепловой насос всегда найдет себе «пищу».

Геотермальные тепловые насосы

Эффективность использования тепловых насосов определяется двумя важнейшими факторами – средой, выступающей источником рассеянной энергии и видом теплоносителя, которому преобразованная энергия передается.
Таким образом, несмотря на множество классифицирующих признаков, наиболее справедливым, объективным и удобным можно считать деление ТН по видам теплоносителей входного и выходного контуров.

geothermal heat pump systems

1-50 Геотермальные тепловые насосы - для отбора тепла используют грунтовые скважины глубиной 50-100 м (грунтовый зонд), либо заглубленные параллельно поверхности земли на 0,80-1,50 м грунтовые коллекторы.

Преимущества:

  • остается постоянным источником тепла, независимо от изменения внешних температур;
  • возможность реализации пассивного охлаждения;
  • среднегодовой COP = 4,5...5,5 (зависит от производителя)

Недостатки:

  • значительные капиталовложения;
  • установка требует значительную площадь для бурения скважин или прокладки коллекторов в грунтовые коллекторы;
  • Как правило применяется компрессор типа "старт-стоп" - повышенное электропотребление за счет больших пусковых токов. Как следствие низкий ресурс долговечности компрессора;
  • сложное техническое обслуживание.

Этапы монтажа первичного контура теплового насоса "грунт-вода" с бурением скважин:

zondi podgotovka Бурение скважин, опрессовка зондов

kopka grunta Копка траншей от скважин к распределительному колодцу и укладка горизонтальных участков зондов

kollector Монтаж и опрессовка распределительного коллектора

Пример таблицы характеристик теплового насоса Vaillant:

vaillant cop

2-50 Тепловые насосы "вода-вода" - используют тепло, накопленное водоемами или подземными водами.

Преимущества:

  • демонстрируют самый высокий коэффициент эффективности по отношению к другим типам насосов;
  • при установке в открытых водоемах не требуют дорогостоящих бурильных и монтажных работ;
  • среднегодовой COP = 5,5

Недостатки:

  • Как правило применяется компрессор типа "старт-стоп" - повышенное электропотребление за счет больших пусковых токов. Как следствие низкий ресурс компрессора;
  • нецелесообразность использования вдали от водоемов и при глубоком залегании грунтовых вод;
  • требуют установки промежуточных теплообменников для защиты теплообменника теплообменника теплового насоса;
  • сложное техническое обслуживание;
  • возможность непредвиденных поломок вследствие загрязнения теплообменников.

3-50 Тепловые насосы "вода-вода"работающие по принципу выработки тепла и холода одновременно

Пример такого применения:

  • Любое промышленное предприятие где есть необходимость в охлаждении технологического оборудования (станки, серверы, печи, термопластавтомат и т.п.).

051317 2045 1

tpa11new

stanki

  • Зимний режим: охлаждение технологического оборудования и обогрев помещений административного и др. назначений
  • Летний режим: охлаждение технологического оборудования и сброс тепла через выносной теплообменник (градирню сухого типа)

Преимущества:

  • Самый высокий показатель COP среди тепловых насосов.
  • Нет необходимости в монтаже первичного контура. Первичный контур в данном случае - уже имеющееся оборудование, которое выделяет тепло.

Пример реализованного обьекта:  Тепловой насос вода-вода для утилизации тепла от производственных процессов

Воздушные тепловые насосы

Воздушные тепловые насосы используют тепло наружного воздуха для преобразования ее в тепло (Принцип работы теплового насоса).

puhz hrp overview

Преимущества:

  • Стоимость теплового насоса "воздух-вода" в 1,5-2 раза дешевле чем геотермального;
  • Тепловые насосы "воздух-вода" можно применять как для новых объектов так и для модернизации старых систем отопления;
  • Тепловые насосы "воздух-вода" функционируют бесшумно и абсолютно безопасны для экологии и человека, так как их работа не связана с взрывоопасными и токсичными веществами, открытым пламенем, выделением газа или дыма;
  • Среднегодовой COP = 3,5...4,5 (зависит от производителя);
  • Применение инверторной технологии управления компрессором позволяет сократить потребление электроэнергии минимум на 40% по сравнению с обычным "старт-стоп";
  • Работают стабильно даже при низких температурах (до -30°С работают тепловые насосы серии ZUBADAN)
  • Не требуют сложного технического обслуживания - достаточно следить за чистотой наружного блока. Остальное идентично любой другой системе отопления/охлаждения;
  • Нагревает горячую воду до +60°С. Тепловому насосу необходимо 20-25 минут для нагрева бойлера объемом 300 литров до температуры +45°С;
  • В летний период работает для охлаждения и нагрева горячей воды одновременно.

Недостатки:

  • Уменьшение коэффициента преобразования COP в зависимости от наружной температуры. Данное утверждение совершенно справедливо, но, если учитывать что средняя температура отопительного периода для Киева составляет +1°С, а температура -15..-20°С бывает сутки-двое за зиму, то этим абсолютно можно принебречь, что и подтверждается на практике;

Пример таблицы характеристик теплового насоса Zubadan:

Zubadan 12

Пример реализованного обьекта:  Тепло-,холодоснабжение фитнесс-центра в г. Васильков

4.9722222222222 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Rating 4.97 (18 Votes)

Поделитесь ссылкой с друзьями:

 
banner iq energy 2018 2
banner zubadan2018
 

iqenergy logo