Дом

Тепловой насос расчет

Содержание

Главная » Отопление и вентиляция на даче.

Методы и программы расчета мощности теплового насоса для отопления дома

Использование альтернативных источников получения энергии сегодня представляется первоочередной задачей. Превращение энергии ветра, воды и солнца способно существенно снизить уровень загрязнения окружающей среды и сэкономить финансовые средства, необходимые для реализации технологичных способов получения энергии. В этом плане очень перспективным выглядит использованием так называемых теплонасосов. Тепловой насос — это устройство, способное переносить энергию тепла из окружающей среды внутрь помещения. Метод расчета теплового насоса, необходимые формулы и коэффициенты представлены ниже.

Источники тепловой энергии

Источниками энергии для тепловых насосов могут выступать солнечный свет, тепло воздуха, воды и грунта.

Отопление дома. Схема отопления дома с тепловым насосом

В основе процесса лежит физический процесс, благодаря которому некоторые вещества (хладогенты) способны закипать при низких температурах. При таких условиях коэффициент производительности тепловых насосов может достигать 3 и даже 5 единиц. Это означает, что, затратив 100 Вт электроэнергии на работу насоса, можно получить 0,3-0,5 кВт.

Таким образом, геотермальный насос способен полностью отопить дом, однако при условии, что температура уличной среды не будет ниже температуры расчетного уровня. Как рассчитать тепловой насос?

Техника расчета мощности теплового насоса

С этой целью можно использовать специальный онлайн калькулятор расчета теплового насоса либо выполнить расчеты вручную. Прежде, чем определить необходимую для отопления дома мощность насоса вручную, необходимо определить тепловой баланс дома.

Вне зависимости от того, для дома какой площади производится расчет (расчет теплового насоса на 300м2 или на 100м2), используется одна и та ж формула:

R=k*V*T, где

  • R — это тепловые потери/мощность дома (ккал/час);
  • V — объем дома (длина*ширина*высота), м3;
  • Т — самый высокий перепад между температурами снаружи дома и внутри в холодное время года, С;
  • k — это усредненный коэффициент теплопроводности здания: k=3(4) — дом из досок; k=2(3) — дом из однослойного кирпича; k=1(2) — кирпичный дом в два слоя; k=0,6(1) — тщательно утепленное здание.

Типовой расчет теплового насоса предполагает, что для того, чтобы перевести полученные значения из ккал/час в кВт/час, необходимо разделить ее на 860.

Пример расчета мощности насоса

Расчет теплового насоса для отопления дома на конкретном примере. Предположим, что необходимо обогреть здание площадью 100 м.кв.

Чтобы получить его объем (V), необходимо умножить его высоту на длину и ширину:

Чтобы узнать T, необходимо получить разницу температур. Для этого из минимальных внутренних температур вычитаем минимальные наружные:

Теплопотери здания примем равными k=1, тогда тепловые потери дома будут рассчитаны следующим образом:

Программа расчета теплового насоса предполагает, что расход домом тепловой энергии должен быть переведен в кВт. Переводим ккал/час в кВт:

  • 12500 ккал/час / 860 = 14,53 кВт.

Таким образом, для отопления дома из двухслойного кирпича площадью 100 м.кв., необходим тепловой насос на 14,5 кВт. Если необходимо произвести расчет теплового насоса на 300м2, то в формулах производится соответствующая подстановка. В данном расчете учтены потребности в теплой воде, необходимой для отопления. Для определения подходящего теплового насоса потребуется таблица расчета теплового насоса, демонстрирующая технические характеристики и производительность той или иной модели.

Важно знать: как продумать расчет теплового насоса

Поиск альтернативных источников, обеспечивающих энергией многие сферы человеческой деятельности, стал в последнее время актуальной задачей. Люди стремятся активнее использовать энергию солнца, ветра, источников воды, чтобы снизить затраты на решение проблем, связанных с теплоснабжением зданий. При этом, вопрос экологии имеет немаловажное значение, поскольку уменьшение вредных выбросов, загрязняющих атмосферу, важен как никогда. 

Для создания благоприятных и комфортных условий проживания в жилищно-бытовом секторе в последние годы начали применять ветрогенераторы, солнечные коллекторы, экономные теплогенераторы одновременно с реализацией мероприятий, которые помогают повысить теплоизоляцию объекта теплоснабжения. 

По мнению профессионалов, работающих в данной сфере, эффективным и экономичным мероприятием считается использование геотермальных источников тепловой энергии – специальных насосов. Их принципиальное устройство позволяет извлекать тепло из окружающей среды, трансформировать его и перемещать к месту применения (детальнее: "Геотермальные тепловые насосы для отопления: принцип устройства системы"). 

Источниками энергии для тепловых насосов выступают вода, воздух, грунт, а процесс выработки тепла происходит по причине использования физических свойств некоторых веществ, называемых хладагентами. Они способны закипать даже при низких температурах.  
Коэффициент производительности тепловых насосов, благодаря их характеристикам, достигает 3-5 единиц. Это означает, что при затрате в процессе работы 100 Вт электрической энергии прибором, потребители получают примерно 0,5 кВт мощности обогрева.

Порядок расчета тепловых насосов

Решение относительно выбора и расчет тепловых насосов, таких как на фото, представляет определенную сложность.

Результат вычислений зависит в основном от индивидуальных особенностей обогреваемого строения и состоит из нескольких этапов:

  1. Прежде всего, определяют потери тепла, происходящие через ограждающие конструкции постройки (к ним относятся окна, двери, стены, перекрытия). Для этого пользуются следующей формулой:

    Qок = Sх( tвн – tнар)х(1 + ) х n / Rт (Вт), где

    S – сумма площадей всех ограждающих конструкций (м);
    tвн – температура воздуха внутри здания (°С);
    tнар – температура воздуха снаружи (°С);

    n – коэффициент, отражающий влияние окружающего пространства на характеристики строения.

    Расчет мощности теплового насоса

    Если помещение напрямую контактирует с наружной средой посредством перекрытия, то данный показатель равен 1. Когда объект имеет чердачные перекрытия, п равно 0,9. Если объект находится над подвальным помещением, коэффициент составляет 0,75 (детальнее: "Тепловой расчет помещения и здания целиком, формула тепловых потерь").
    – коэффициент дополнительных теплопотерь, зависящий от типа постройки и его географического местоположения. Данный показатель, когда производится расчет теплового насоса, находится в интервале от 0,05 до 0,27;

    Rт – это показатель теплосопротивления, которое определяется по следующей формуле:

    Rт = 1/ внутр + ( і / і ) + 1/ нар (мх°С / Вт), где:

    внутр – коэффициент, характеризующий тепловое поглощение внутренних поверхностей конструкций ограждения (Вт/ мх°С);
    і / і – является расчетным показателем теплопроводности материалов, применяемых при строительстве;
    нар – величина теплового рассеивания наружных поверхностей конструкций ограждения (Вт/ мх°С);

  2. Далее, чтобы сделать расчет тепловых насосов, применяют формулу для определения суммарных потерь тепла строения:

    Qт.пот = Qок + Qи – Qбп , где:

    Qи — затраты на подогрев воздуха, который поступает через естественные неплотные места;
    Qбп — выделение тепла в результате работы бытовых приборов и человеческой деятельности.

  3. На данном этапе рассчитывают потребляемую тепловую энергию для каждого из объектов в течение года:

    Qгод = 24х0.63хQт. пот.х(( dх ( tвн — tнар.ср.)/ ( tвн — tнар.)) кВт/час), где:
    tнар.ср – среднеарифметическое значение температур, которые фиксируются у наружного воздуха на протяжении всего отопительного периода;
    d – количество дней в отопительном сезоне.

  4. Затем нужно определить тепловую мощность, необходимую для разогрева воды в течение года, для чего используют выражение:

    Qгв = V х17 (кВт/час за календарный год), где
    V х17 – ежедневный объем нагрева воды до 50 °С.

  5. Суммарное потребление тепловой энергии определяют по формуле:

    Q = Qгв + Qгод (кВт/час за один год)


Преимущества использования теплового насоса, смотрите на видео:

После того, как завершен расчет теплового насоса, с учетом полученных данных приступают к выбору данного прибора для обеспечения теплоснабжения и горячего водоснабжения. При этом расчетную мощность определяют, исходя из выражения: 
Qтн=1,1хQ, где:

1,1 является корректирующим коэффициентом, поскольку при возникновении критических температур возможно увеличение нагрузок на тепловой насос. 

Когда сделаны необходимые расчеты, несложно подобрать подходящий для данного помещения тепловой насос, который обеспечит комфортный микроклимат в нем для людей, находящихся в комнате. 

Как известно, тепловые насосы используют бесплатные и возобновляемые источники энергии: низкопотенциальное тепло воздуха, грунта, подземных, сточных и сбросовых вод технологических процессов, открытых незамерзающих водоемов. На это затрачивается электроэнергия, но отношение количества получаемой тепловой энергии к количеству расходуемой электрической составляет порядка 3–6.

Говоря более точно, источниками низкопотенциального тепла могут быть наружный воздух температурой от –10 до +15 °С, отводимый из помещения воздух (15–25 °С), подпочвенные (4–10 °С) и грунтовые (более 10 °C) воды, озерная и речная вода (0–10 °С), поверхностный (0–10 °С) и глубинный (более 20 м) грунт (10 °С).

Возможны два варианта получения низкопотенциального тепла из грунта: укладка металлопластиковых труб в траншеи глубиной 1,2–1,5 м либо в вертикальные скважины глубиной 20–100 м. Иногда трубы укладывают в виде спиралей в траншеи глубиной 2–4 м. Это значительно уменьшает общую длину траншей. Максимальная теплоотдача поверхностного грунта составляет 50–70 кВт·ч/м2 в год. Срок службы траншей и скважин составляет более 100 лет.

Пример расчета теплового насоса

Исходные условия: Необходимо выбрать тепловой насос для отопления и горячего водоснабжения коттеджного двухэтажного дома, площадью 200м2; температура воды в системе отопления должна быть 35 °С; минимальная температура теплоносителя – 0 °С. Теплопотери здания-50Вт/м2. Грунт глиняный,сухой.

Расчет:

Требуемая тепловая мощность на отопление: 200*50=10 кВт ;

Требуемая тепловая мощность на отопление и горячее водоснабжение: 200*50*1.25=12.5 кВт

Для обогрева здания выбран тепловой насос WW H R P C 12 мощностью 14,79 кВт (ближайший больший типоразмер), затрачивающий на нагрев фреона 3,44 кВт. Теплосъем с поверхностного слоя грунта (сухая глина) q равняется 20 Вт/м. Рассчитываем:

1) требуемую тепловую мощность коллектора Qo = 14,79 – 3,44 = 11,35 кВт;

2) суммарную длину труб L = Qo/q = 11,35/0,020 = 567.5 м. Для организации такого коллектора потребуется 6 контуров длиной по 100 м;

3) при шаге укладки 0,75 м необходимая площадь участка А = 600 х 0,75 = 450 м2;

4) общий расход гликолевого раствора(25%)

Vs = 11,35·3600/ (1,05·3,7·dt) = 3,506 м3/ч,

dt – разность температур между подающей и возвратной линиями, часто принимают равной 3 К.расход на один контур равен 0,584 м3/ч. Для устройства коллектора выбираем металлопластиковую трубу типоразмера 32 (например, РЕ32х2). Потери давления в ней составят 45 Па/м; сопротивление одного контура – примерно 7 кПа; скорость потока теплоносителя – 0,3 м/с.

Расчет горизонтального коллектора теплового насоса

Съем тепла с каждого метра трубы зависит от многих параметров: глубины укладки, наличия грунтовых вод, качества грунта и т.д. Ориентировочно можно считать, что для горизонтальных коллекторов он составляет 20 Вт/м. Более точно: сухой песок – 10, сухая глина – 20, влажная глина – 25, глина с большим содержанием воды – 35 Вт/м. Разницу температуры теплоносителя в прямой и обратной линии петли при расчетах принимают обычно равной 3 °С. На участке над коллектором не следует возводить строений, чтобы тепло земли пополнялось за счет солнечной радиации. Минимальное расстояние между проложенными трубами должно быть 0,7–0,8 м. Длина одной траншеи составляет обычно от 30 до 120 м. В качестве теплоносителя первичного контура рекомендуется использовать 25-процентный раствор гликоля. В расчетах следует учесть, что его теплоемкость при температуре 0 °С составляет 3,7 кДж/(кг·К), плотность – 1,05 г/см3. При использовании антифриза потери давления в трубах в 1,5 раза больше, чем при циркуляции воды. Для расчета параметров первичного контура теплонасосной установки потребуется определить расход антифриза:
Vs=Qo·3600/(1,05·3,7·.t),
где .t – разность температур между подающей и возвратной линиями, которую часто принимают равной 3 К,
а Qo – тепловая мощность, получаемая от низкопотенциального источника (грунт).
Последняя величина рассчитывается как разница полной мощности теплового насоса Qwp и электрической мощности, затрачиваемой на нагрев фреона P:
Qo=Qwp–P,кВт.
Суммарная длина труб коллектора L и общая площадь участка под него A рассчитываются по формулам:
L=Qo/q, A=L·da.
Здесь q – удельный (с 1 м трубы) теплосъем; da – расстояние между трубами (шаг укладки).

Расчет зонда

При использовании вертикальных скважин глубиной от 20 до 100 м в них погружаются U-образные металлопластиковые или пластиковые (при диаметрах выше 32 мм) трубы. Как правило, в одну скважину вставляется две петли, после чего она заливается цементным раствором.

» Принцип расчета и подбора тепловых насосов

В среднем удельный теплосъем такого зонда можно принять равным 50 Вт/м. Можно также ориентироваться на следующие данные по теплосъему:

* сухие осадочные породы – 20 Вт/м;

* каменистая почва и насыщенные водой осадочные породы – 50 Вт/м;

* каменные породы с высокой теплопроводностью – 70 Вт/м;

* подземные воды – 80 Вт/м.

Температура грунта на глубине более 15 м постоянна и составляет примерно +10 °С. Расстояние между скважинами должно быть больше 5 м. При наличии подземных течений, скважины должны располагаться на линии, перпендикулярной потоку. Подбор диаметров труб проводится исходя из потерь давления для требуемого расхода теплоносителя. Расчет расхода жидкости может проводиться для t = 5 °С. Пример расчета. Исходные данные – те же, что в приведенном выше расчете горизонтальногоколлектора. При удельном теплосъеме зонда 50 Вт/м и требуемой мощности 11,35 кВт длина зонда L должна составить 225 м. Для устройства коллектора необходимо пробурить три скважины глубиной по 75 м. В каждой из них размещаем по две петли из металлопластиковой трубы типоразмера 25 (РЕ25х2.0); всего – 6 контуров по 150 м.

Общий расход теплоносителя при .t = 5 °С составит 2,1 м3/ч; расход через один контур – 0,35 м3/ч. Контуры будут иметь следующие гидравлические характеристики: потери давления в трубе – 96 Па/м (теплоноситель – 25-процентный раствора гликоля); сопротивление контура – 14,4 кПа; скорость потока – 0,3 м/с.

Главная » Отопление и вентиляция на даче.

Методы и программы расчета мощности теплового насоса для отопления дома

Использование альтернативных источников получения энергии сегодня представляется первоочередной задачей. Превращение энергии ветра, воды и солнца способно существенно снизить уровень загрязнения окружающей среды и сэкономить финансовые средства, необходимые для реализации технологичных способов получения энергии. В этом плане очень перспективным выглядит использованием так называемых теплонасосов. Тепловой насос — это устройство, способное переносить энергию тепла из окружающей среды внутрь помещения. Метод расчета теплового насоса, необходимые формулы и коэффициенты представлены ниже.

Источники тепловой энергии

Источниками энергии для тепловых насосов могут выступать солнечный свет, тепло воздуха, воды и грунта. В основе процесса лежит физический процесс, благодаря которому некоторые вещества (хладогенты) способны закипать при низких температурах. При таких условиях коэффициент производительности тепловых насосов может достигать 3 и даже 5 единиц. Это означает, что, затратив 100 Вт электроэнергии на работу насоса, можно получить 0,3-0,5 кВт.

Таким образом, геотермальный насос способен полностью отопить дом, однако при условии, что температура уличной среды не будет ниже температуры расчетного уровня. Как рассчитать тепловой насос?

Техника расчета мощности теплового насоса

С этой целью можно использовать специальный онлайн калькулятор расчета теплового насоса либо выполнить расчеты вручную. Прежде, чем определить необходимую для отопления дома мощность насоса вручную, необходимо определить тепловой баланс дома.

Как сделать геотермальный тепловой насос из кондиционера

Вне зависимости от того, для дома какой площади производится расчет (расчет теплового насоса на 300м2 или на 100м2), используется одна и та ж формула:

R=k*V*T, где

  • R — это тепловые потери/мощность дома (ккал/час);
  • V — объем дома (длина*ширина*высота), м3;
  • Т — самый высокий перепад между температурами снаружи дома и внутри в холодное время года, С;
  • k — это усредненный коэффициент теплопроводности здания: k=3(4) — дом из досок; k=2(3) — дом из однослойного кирпича; k=1(2) — кирпичный дом в два слоя; k=0,6(1) — тщательно утепленное здание.

Типовой расчет теплового насоса предполагает, что для того, чтобы перевести полученные значения из ккал/час в кВт/час, необходимо разделить ее на 860.

Пример расчета мощности насоса

Расчет теплового насоса для отопления дома на конкретном примере. Предположим, что необходимо обогреть здание площадью 100 м.кв.

Чтобы получить его объем (V), необходимо умножить его высоту на длину и ширину:

Чтобы узнать T, необходимо получить разницу температур. Для этого из минимальных внутренних температур вычитаем минимальные наружные:

Теплопотери здания примем равными k=1, тогда тепловые потери дома будут рассчитаны следующим образом:

Программа расчета теплового насоса предполагает, что расход домом тепловой энергии должен быть переведен в кВт. Переводим ккал/час в кВт:

  • 12500 ккал/час / 860 = 14,53 кВт.

Таким образом, для отопления дома из двухслойного кирпича площадью 100 м.кв., необходим тепловой насос на 14,5 кВт. Если необходимо произвести расчет теплового насоса на 300м2, то в формулах производится соответствующая подстановка. В данном расчете учтены потребности в теплой воде, необходимой для отопления. Для определения подходящего теплового насоса потребуется таблица расчета теплового насоса, демонстрирующая технические характеристики и производительность той или иной модели.

Содержание:
1. Особенности функционирования
2. Пять основных преимуществ
3. Экономическая составляющая системы

Природных энергоресурсов с каждым днем на планете все меньше. Все большее распространение находит альтернативная энергетика.

Вырабатываемую электрическую и тепловую энергию применяют для обогрева частного жилья и использования в быту. Одной из подобных альтернатив газу и углю считается тепловой насос.

Тепловые насосы для отопления дома: принцип действия системы и насколько все это экономично? Ведь прежде чем установить это устройство для обогрева собственного жилища хочется разобраться в тонкостях его работы и оценить финансовые затраты на «дешевую» «зеленую» энергию.

Особенности функционирования

Как работает тепловой насос для отопления дома? Многие даже не подозревают, что с принципом работы этого агрегата они знакомы с детства. В любом доме есть обыкновенный холодильник – функционирует он благодаря абсолютно тем же физическим законам, что и тепловой насос. Только задача его не обогревать, а охлаждать.

Внутри стандартного теплового насоса есть:

  • испаритель – теплообменник, где рассеянное уличное тепло отдается хладагенту (чаще всего это фреон);
  • компрессор – нужен для сжатия хладагента, в результате чего у того повышается температура;
  • конденсатор – теплообменник отопительного контура, бойлер для подогрева воды либо воздуха;
  • расширительный, дроссельный клапан – служит для уменьшения давления хладагента перед впрыском его в испаритель.

Изнутри все это функционирует так. Жидкость с плюсовой температурой пропускают через испаритель, где она охлаждается хладагентом на какие-то 5-10 С. Далее эти небольшие градусы оказываются в компрессоре, где фреон сжимается. Это приводит к повышению его температуры.

А затем в конденсаторе происходит отдача всего этого тепла воде, которую используют для горячего водоснабжения или контура отопления. Либо напрямую с помощью комнатного конвектора нагревают воздух в жилых помещениях.

Различаются четыре основных вида:

  1. Вода-Воздух.
  2. Грунт-Вода.
  3. Воздух-Воздух.
  4. Вода-Вода.

Первым идет источник рассеянного тепла: грунт, атмосферный воздух либо вода из любого близлежащего водоема. А вторым теплоноситель, с помощью которого полученная теплоэнергия распределяется по жилищу. Это может быть вода в батареях или сам комнатный воздух.

Внешне же отопление дома с помощью тепловых насосов выглядит следующим образом:

  • на улице монтируется зонд для забора тепла (разветвленная система труб в грунте или водоеме либо воздушный насос);
  • в подсобном помещении устанавливается как таковой вышеописанный тепловой насос с испарителем и бойлером;
  • и тепловой контур для распределения теплоэнергии по строению.

Разобравшись с принципом работы теплового насоса для отопления дома можно перейти к рассмотрению всех его плюсов и недостатков.

Пять основных преимуществ

Каждый продавец расхваливает свой товар. Когда начинаешь выбирать модель теплового насоса отопления, менеджер специализированного магазина всегда назовет пять его плюсов.

  1. Безопасность.
  2. Экологичность.
  3. Повсеместность применения.
  4. Универсальность использования.
  5. Экономическая эффективность.

Все великолепно, но если тщательно разобраться с каждым пунктом всплывают некоторые нюансы.

С вопросом безопасности и экологичностью сложно поспорить. Взрываться и воспламеняться попросту нечему. Хладагенты в современных моделях абсолютно безвредны и для природы и для человека.

Тепловая энергия в рассеянном виде действительно есть в наличии в любом уголке планеты, но есть ли там электричество. Ведь для функционирования любого теплового насоса непременно требуется бесперебойное электроснабжение. Если на электросетях случится авария, то дом останется и без электричества и без тепла. Чтобы не допустить этого необходимо будет запастись дополнительным дизель-генератором. Для чего опять же нужно топливо, об экологичности и безопасности которого сложно уже говорить. Получается замкнутый круг.

Тепловой насос способен не только обогревать коттедж в холода, но и в жаркое время охлаждать его. Однако гораздо дешевле приобрести обыкновенный кондиционер. Это будет намного экономичней в частном доме.

А вот экономическую эффективность такого отопления следует рассмотреть несколько подробней.

Экономическая составляющая системы

Для получения 10 кВт теплоэнергии на обогрев коттеджа придется потратить 2-3 кВт энергии электрической, без которой компрессор попросту не в состоянии работать. КПД в 300-500% привлечет практически каждого.

Однако на практике самый бюджетный вариант такого обогрева – это воздушный тепловой насос для отопления дома, закачивающий в испаритель для получения тепла воздух с улицы. Действительно, при атмосферных температурах от нуля до +10-15 С получаются те самые 500% КПД.

А вот уже при отрицательных температурах производительность резко падает. И при серьезных заморозках вообще уходит в минус. То есть для получения необходимого объема тепла придется электроэнергии затратить больше этой самой тепловой энергии в киловаттах.

Единственным решением в регионах с серьезными морозами является установка тепловых насосов отопления, которые качают тепло не из воздуха, а из земли либо воды. Но здесь сразу же встает вопрос стоимость создания подобной системы.

Если под жилищем есть гидротермальные источники, то все будет достаточно привлекательным с финансовой точки зрения.

Методы и программы расчета мощности теплового насоса для отопления дома

Со временем все окупится.

А вот при обустройстве геотермальной системы придется заглубляться в грунт на 5-6 м и более при внешнем горизонтальном теплообменнике, и на 100-150 м при вертикальном варианте. Для понимания масштабов работ при горизонтальной системе трубопроводов на каждый киловатт выдаваемой мощности нужно около 50 квадратов площади на участке. Копать придется много.

Безусловно, стоимость всех этих работ будет значительной. В каждом случае нужно считать индивидуально – оправданы ли такие затраты или нет. Часто более приемлемым будет тот или иной вариант отопления с помощью электричества.

Также интересно: огромный спектр проектно-монтажных работ предоставляет компания Стандарт Климат. Прекрасное качество и отличные цены.

Многие наши соотечественники толком не знают, что такое тепловой насос. Но отметим, что они есть у каждого в доме: в кондиционере или холодильнике. Эти устройства стали настолько популярными, что никто не обращает внимания на их работу.

Отопление зданий геотермальными насосами является настолько же популярным, например, в Швейцарии, как у нас использование кондиционера. Тепловой насос похож на обычный кондиционер реверсивного типа, однако имеет множество функций. В отличие от кондиционера, такой насос может работать при любых температурах. Так, кондиционер при минусовой температуре остановится. Потому лучше всего использовать геотермальную систему.

Принцип работы теплового насоса можно рассмотреть на схеме Карно. Цикл Карно изучается еще в школе на физике. Уже в 1852 году Кельвин предложил теплонасосную систему. Принцип действия насоса таков: устройство берет тепло в одном месте и переносит его по разным точкам посредством специального теплоносителя. К примеру, в холодильнике тепло отбирается из холодильной камеры и отдается в помещение. Продукты становятся холодными, а стенка холодильника с внешней стороны – нагревается.

Геотермальный насос отапливает помещение, забирая тепло из окружающей среды воды, воздуха, земли. Тепло вбрасывается в систему отопления помещения. Получается, что при отоплении дома геотермальной системой морозильная камера зарывается в землю или опускается в воду. Для того чтобы собирать тепло антифриз течет по трубам системы. Тепловой насос отбирает тепло, охлаждая до 5 градусов жидкость. Тепло передается на нагрев воды и воздуха в помещении.

Получается, что тепловой насос отбирает тепло у всех предметов и веществ: воды, земли, воздуха. В нашей стране чаще всего используются системы, где тепло забирается с земли и передается в здания. К тому же тепловой насос работает зимой на обогрев помещения, а летом – охлаждает помещение. Очевидно, что тепловые насосы могут выполнять все задачи, которые связаны с подогревом и охлаждением поверхностей и жидкостей.

Внасосе с открытым циклом вода из земли перекачивается в систему. Тепло забирается насосом, а затем вода вновь сливается на глубину забора. Преимущество такой системы заключается в том, что можно одновременно и получать воду для дачного дома. Когда вода забирается из скважины, то окружающая природа не страдает. Ведь по большому счету вода собирается в одном месте в земле, а затем опять возвращается в тот же горизонт.

Насос с закрытым циклом имеет жидкость, которая качается по коллекторам. Коллекторы размещены в водоеме. Тепло отбирается у воды и передается в дом. Преимущество системы – дешевизна. Однако систему уместно строить тогда, когда водоем находится на расстоянии не более 100 метров от строения.

Насос с закрытым циклом имеет трубки, которые пропускают по себе воду. Трубки могут уходить в воду на глубину до 150 метров. Известно, что на глубине 10 метров температура почвы составляет 12 градусов круглый год.

Расчет теплового насоса для отопления дома

Чем глубже, тем больше температура земли. Это значит, что без больших капиталовложений можно получать большое количество тепловой энергии.

В Европе насосы, которые забирают тепло в земле, называют геотермальными насосами. Воздушные тепловые насосы в нашей стране использовать нецелесообразно. Такие системы используются в странах, где климат намного жарче. Если теплообменник, температура которого будет ниже 5 градусов, разместить на улице, то он покроется льдом. Это значит, что система не будет работать на полную мощность а через некоторое время насос начинает просто «поедать» электричество и работать в ноль.

Author

admin

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *