Таким чином, системи тепло- і холодопостачання будівель, використовуючи низькопотенційне тепло землі, є надійним джерелом енергії, яке може бути використаний повсюдно. Це джерело може використовуватися протягом достатнього тривалого часу і може бути відновлений після закінчення періоду експлуатації.
2.9.9 Порівняння ТНС з котельнею
При порівнянні ТНС з котельнею забезпечується співставність варіантів по кінцевому енергетичному ефекту: нагріта вода подається в теплову мережу по однаковому температурному графіку. В варіанті з ТСН котельня використовується тільки в якості пікового джерела теплопостачання в особливо в холодну пору року, тому річне споживання палива на ТНС значно менше, ніж в котельні. Але на вироблення споживаної ТНС електричної енергії використовується паливо на електростанції.
Економія палива на ТНС в порівнянні з котельнями може складати в закритих системах теплопостачання 20 – 26%, в відкритих – 28 – 34%. Якщо частковий розхід умовного палива на виробництво електроенергії прийнято тільки по конденсаційним електростанціям (без врахування ТЕЦ), то розрахункова економія палива в закритих системах знизиться до 16 – 21%, в відкритих до 24 – 29%.
В цілому можна говорити, що від використання ТНС як в відкритій, так і в закритій системах теплопостачання можна очікувати суттєвої економії палива (15 – 30%) [15].
2.9.10 Переваги теплонасосної системи опалення приміщення в порівнянні з котельнею
Складаючи техніко-економічні показники теплонасосної системи опалення приміщення з котельнею по одночасним затратам і експлуатаційним витратам, можна зробити наступні висновки [13]:
опалювальні теплонасосні установки потребують збільшення (більше ніж в 2 рази) одночасних затрат на обладнання в порівнянні з котельними. Зменшення затрат на теплові помпи може бути досягнути використанням електронагрівачів для зняття пікових навантажень. Більш всього економічно оправдовують себе системи, при яких тепловий насос літом використовується для кондиціонування повітря. При цьому значно скорочуються строки окупності обладнання;
експлуатаційні витрати на тепло насосну установку зазвичай нижчі, ніж для котельних. Основні витрати падають на паливо для котельні і електроенергію для теплового насоса.
3. Вибір власного теплового насосу
3.1 Вибір моделі теплового насосу
Зимній холод змушує задуматись над надійною системою опалення. Для мешканців сотень тисяч заміських будинків, куди не дотягнулись труби районних котелень, це гостра проблема.
Своєрідність ринку теплових насосів полягає в тому, що не можна просто прийти і вказати на агрегат, який сподобався. Моделі представлені тільки в каталогах, і їх нема на складі. Ваш вибір тільки покладе початок обговоренню. Спеціалісти фірми старанно працюють з проектом щоб визначити тепловтрати будівлі, і з доступною ділянкою – щоб визначити її енергетичний потенціал. Вибраний вами ТН може бути змінений (немов костюм по фігурі) - по суті виконуватиметься на замовлення, і у вас буде через місяць. Все ж первинний вибір важливий, від цього залежить успіх справи.
По-перше ТН рекомендується використовувати для низькотемпературних систем опалення.(підлогове водяне, повітряне)
По-друге дім слід добре теплоізолювати. Крім того, рекомендується використання ТН в так званих бівалентних системах опалення. Це значить, що крім ТН в системі працює ще один постачальник тепла.
3.2 Вказівки за розрахунком - ґрунт як джерело тепла
Ґрунтовий тепловий колектор повинен бути розрахований на холодильну потужність теплового насоса. При заміні застарілого теплового насоса на нову модель слід перевірити потужність колектора і, при необхідності, погоджувати з новою холодильною потужністю. Енергія, закумульована в ґрунті, поступає майже виключно через його поверхневий шар. При цьому основним постачальником енергії є сонячне випромінювання. Притоку тепла зсередини землі менше 0,1 Вт/м2 і ним можна знехтувати. Транспорт тепла в ґрунті здійснюється майже виключно за рахунок теплопровідності, причому коефіцієнт теплопровідності ґрунту збільшується з підвищенням вмісту вологи. Так само, як і теплопровідність, теплоакумулююча здатність ґрунту визначається, головним чином, вмістом вологи в ґрунті. Замерзання вологи, що міститься в ґрунті, приводить до помітного підвищення кількості отримуваної енергії, оскільки прихована теплота танення, складає 0,09 кВтч/кг, тобто дуже висока. Таким чином, утворення льоду навколо прокладених у ґрунті змійовиків зовсім не є недоліком.
Для тих, хто володіє достатньою кількістю землі або ґрунтової води, насоси сольовий розчин/вода або вода/вода ідеальні як теплові насоси. Пластикові трубопроводи ґрунтового колектора або геотермічного зонда, що прокладаються в землі, в яких циркулює теплоносій, підводять енергію для теплового насоса. Але також вода з природних джерел і з поверхні озер і річок може бути джерелом тепла. В більшості випадків це ґрунтова вода з природних джерел (наприклад, джерел). Тепло навколишнього середовища вилучається через теплообмінник з води з температурою від +7°С до +12°С.
Комплектація
Щоб покрити велику площу опалювання нашими серійними тепловими насосами можна застосовувати декілька приладів одночасно. Для цього існують комплекти, які складаються з двох насосів з аксесуарами.
Техніка
Один пристрій для обох випадків використання. Після відключення пристрою захисту від замерзання, тепловий насос Вода/Вода використовується як тепловий насос Сольовий розчин/ Вода. Монтаж здійснюється в непромерзаючих приміщеннях.
Управління відповідно до розмірів.
Управління тепловим насосом здійснюється за допомогою пристрою управління тепловим насосом, який переважно розташований поблизу від теплового насоса або встановлений безпосередньо в тепловий насос.
Тепло "витягується" з навколишнього середовища через теплообмінник
Отримувана при цьому енергія разом з теплом компресором, що виділяється, підводиться до теплообмінника (дефлегматору) насоса. Залежно від потреби в обігріві, гаряча вода може підігріватися до температури від 15°С до 60°С. Передумовою для бездоганної роботи є належне професійного виконання системи джерела тепла. Для експлуатації як тепловий насос Сольовий розчин/ Вода, відповідно до планових документів і вказівок виробника створюється абсорбер з великою площею поверхні (ґрунтовий колектор, геотермічний зонд). При застосуванні теплового насоса вода/вода проводиться установка джерела в відповідності з плановими документами і вказівками виробника. При цьому необхідно брати до уваги холодотворність теплового насоса.
3.3 Встановлення обладнання
Прокладка труб
Пластикові труби діаметром 25 х 2,3 мм завдовжки до 60 м прокладаються в ґрунті. Збірка здійснюється кваліфікованим підприємством по виробництву бурових робіт. Геотермічний зонд завдовжки, наприклад, 50 м складається з
200 метрів ПЕ труб (2 х 50 м - подаюча лінія, 2 х 50 м - зворотна лінія).
Розпорядження
При облаштуванні геотермічних зондів завглибшки не більше 100 м необхідно повідомити про це відповідну організацію і отримати її дозвіл. При глибинах понад 100 м потрібне спеціальне узгодження.
Вказівки по установці:
- розподільник і колектор повинні розташовуватися так, щоб в майбутньому бути доступними при оглядах, наприклад, у власних розподільних шахтах або в приямках підвальних вікон зовні удома - всі труби, що прокладаються, і фітинги повинні бути виготовлені з матеріалів, стійких до корозії;
- всі трубопроводи в будинку і фітинги, що проходять крізь стіни, повинні бути герметизовані від дифузії пари, щоб перешкоджати утворенню конденсату, оскільки в підвідних і відвідних трубопроводах, циркулює сольовий розчин з температурою нижчою, ніж температура в підвалі;
- для заповнення системи необхідно передбачити відповідні пристрої;
- концентрат сольового розчину спочатку змішайте з водою і лише після того заливайте в систему;
- щоб геотермічні зонди можна було безперешкодно продувати, труби повинні прокладатися з підйомом в напрямі до колектора;
- оскільки при різних температурах має місце зміна об'єму сольового розчину, необхідна запобіжна арматура і розширювальні баки ;
- перед введенням в експлуатацію, всю систему геотермічного зонда, включаючи розподільник і сполучний трубопровід, слід випробувати під тиском після заправки сольовим розчином ;
- споруда і експлуатація геотермічного зонда підлягає реєстрації;
- при додаванні у воду антифризу міняється в'язкість теплоносія. При ростанні частки антифризу, сольовий розчин стає в'язкішим. Це впливає на планування роботи насоса. Оскільки в'язкість сильно впливає через коефіцієнт тертя на втрати тиску, це повинно братися до уваги при визначенні параметрів насоса (поправочний коефіцієнт 1,5).
Циркуляційний насос
Циркуляційний насос для контуру джерела тепла повинен розраховуватися виходячи з умов, характерних для цієї системи. Для визначення параметрів колодязного насоса в основу закладаються наступні дані:
- Витрата теплового насоса (з боку джерела тепла)
- Перепад тиску теплового насоса (з боку джерела тепла)
- Перепад тиску в трубопроводі від огорожного колодязя до скидного колодязя
- Перепад тиску в арматурі, наприклад на кульковому зворотному клапані (добавка близько 30% до різниці тиску в трубопроводі)