Подбор мощностей теплового насоса
Разъясним терминологию:
КПД — характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования или передачи энергии.
СОР — коэффициент эффективности преобразования.
Такую характеристику, как КПД, часто можно встретить в рекламных лозунгах: «КПД насоса 400%!». Но знайте, что КПД никогда не превышает 100%, поэтому вернее будет говорить о COP , который показывает коэффициент трансформации использованной энергии в полезную энергию.
Принято COP измерять в числах от одного до семи. Чем выше число, тем выше эффективность теплонасоса.
Для начала, важно узнать теплопотери каждого помещения, в которых планируется отопление. Для этого нужен соответствующий аудит, для которого стоит нанять специалистов. Причем не стоит экономить, так как грамотный специалист не только оценит, а и даст советы по улучшению качества утепления вашего жилища, что крайне важно, ведь от теплопотерь будет, меняется мощность и цена оборудования. Но, если есть желание приблизительного расчета «для себя», что б «прикинуть» числа – можно использовать примерные числа, приведенные далее. Итак, без теплоизоляции, на 1 м² потребуется около 170 Вт тепловой энергии. Для дома со средней теплоизоляцией потребуется где-то 90 Вт/м²., для дома с технологиями энергосбережения и современными материалами утепления - не более 40 Вт/м²., а дома с технологией пассивного потребления энергии – всего 10 Вт/м².
Приблизительная схема теплопотерь в доме
Теплоизоляция здания
Логично, что для хорошо утепленного дома нужно в разы меньше тепловой энергии, чем для строения без проведения работ по дополнительному утеплению. Значения потерь тепловой энергии (удельных тепловых нагрузок) для разных типов зданий представлены в таблице ниже.
Можно сделать вывод, что для компенсации потерь тепловой энергии дома квадратурой 200 м² и с хорошим утеплением потребуется:
QН = 50 Вт/м² х 200 м² = 10000 Вт или 10 кВт тепловой мощности.
Удельные значения напрямую зависят от средней минимальной температуры в регионе, к примеру, в Киевской области это -22 °C.
По тому же принципу, для дома с плохим утеплением получим:
QН = 200 Вт/м² х 200 м² = 40 000 Вт или 40 кВт мощности.
Эта, достаточно большая разница: 10 кВт и 40 кВт, должна заставить осуществить шаги для улучшения утепления дома, а после этого выбрать менее дорогостоящий по цене и более экономичный по эксплуатационным расходам тепловой насос.
Отопление и горячее водоснабжение.
При подсчете необходимой мощности теплового насоса стоит принять во внимание и работу ТН на обеспечение горячего водоснабжения. (конечно, если вы заинтересованы в этой функции) При этом стоит учитывать распределение нагрузок в течении суток. Чаще моются, готовят кушать, и прочими способами используют горячую воду в вечернее и утреннее время, а с морозами к этим нагрузкам добавляется и работа ТН на отопление. В связи с этим рассматривают два варианта закладки мощности в тепловой насос, в зависимости от логики автоматики. Первый учитывает приоритетное распределение мощности, единая мощность делится на все типы активности насоса в соответствии использованию, что влияет на менее приоритетные активности негативно. Второй же изначально предполагает изначальную закладку мощности на все процессы, и соответственно количество активностей не влияет на их продуктивность. Ориентироваться стоит на суточное распределение нагрузок. Горячей водой пользуются чаще утром и вечером.
Для расчета мощности ТН для обеспечения горячего водоснабжения существуют нормативные данные о приблизительном потреблении воды нужной температуры и общему теплопотреблению, исходя из количества живущих в доме персон.
Приблизительное потребление горячей воды в сутки
На одну персону, для удобства, допустим норму в пятьдесят литров воды 45 °C. Тогда, согласно таблице, можно допустить потребление тепловой мощности одной персоной в объеме 0,25 кВт мощности.
Можем подсчитать, что на семью из трех человек необходима тепловая мощность:
QW = 0,25 кВт/чел × 3 чел = 0,75 кВт
Следующим шагом мы можем провести приблизительный расчет тепловой мощности с учетом нагрузок от работы на отопление и горячее водоснабжение
Общая тепловая мощность на отопление и горячее водоснабжение для хорошо утепленного дома, с квадратурой 200 м²:
QСУМ = QН + QW = 10 кВт + 0,75 кВт = 10,75 кВт.
Общая тепловая мощность на обогрев и горячее водоснабжение для плохо утепленного дома, квадратурой 200 м²:
QСУМ = QН + QW = 40 кВт + 0,75 кВт = 40,75 кВт.
А для условий «точки бивалентности» (при - 7 °C на улице) и необходимости поддерживать +20 °C внутри дома 200 м², с учетом разницы температур будет необходимо:
Qрасч.= 10,75 * (20-(-7))/(20-(-22)) = 10,75 * 27 / 42 = 6,912 кВт мощности ТН.
Во втором случае, — для здания с плохой теплоизоляцией, необходимо:
Qрасч..= 40,75 * (20-(-7))/(20-(-22)) = 40,75 * 27 / 42 = 26,202 кВт мощности ТН.
Принимая во внимания эти расчеты, учитывая «точку бивалентности» и добавляя небольшой запас по мощности, из предложенных моделей выбирают подходящую.
Что важно учесть при закладке запаса по мощности теплового насоса?
- Температуры входящей воды летом и зимой отличаются, логично, что зимой по водопроводу доходит более холодная вода, чем летом.
- Возможность догрева воды в баке – накопителе, если определенное время она не использовалась.
- Увеличенное потребление горячей воды, и желательно более высокая исходная температура воды зимой.
Отчего зависит цена теплового насоса?
Теперь у вас есть все данные, что б подобрать мощность теплового насоса. Но помните, что лучше всего поручить эту задачу профессионалу, ведь более точный расчет проекта это верный путь к экономии ваших средств.
Важно понимать, что подбирая мощность теплового насоса, профессионал принимает решение, учитывая также и такие условия:
- географические особенности местности. (климатическая зона, характер грунта, и много прочего…);
- особенности климата (температуры);
- характеристики строения объекта;
- финансовые возможности.
И правильно все оценить, что бы оно не просто работало, а экономило для вас больше с каждым годом под силу лишь хорошо обученному специалисту с реальным рабочим стажем.
Немного о определении необходимой площади отопительных приборов.
Отопительные приборы – элементы системы отопления, предназначенные для теплопередачи от теплоносителя в обогреваемые объекты. (радиаторы, конвекторы, и пр..)
Тепловой расчет в отношении отопительных приборов это расчет площади рабочей плоскости каждого нагревательного прибора, что обуславливает подачу необходимого тепловой поток в помещение.
Ныне, спецификация от производителя сама говорит какая модель и с какими габаритами покрывает ваши требования теплоотдачи в помещение.
Ранее же пользовались формулой:
Fпр=Qпр/qпр
Где Qпр - необходимая теплоотдача, в выбранное помещение.
qпр – поверхностная плотность теплового потока прибора.
Исходя из выбранного прибора, по Fпр можно было узнать нужное количество приборов, нужный набор стандартных элементов приборов, либо требуемую длину греющих труб приборов.
Но, как и говорилось ранее, к счастью это в прошлом.
