Термопомпени инсталации

01.03.2013, Брой 1/2013 / Технически статии / ОВК оборудване

 

Термопомпените агрегати са сред често използваните решения за повишаване ефективността на инсталациите за отопление и климатизация. Те са високо ефективни съоръжения, които като енергиен източник използват около 70% безплатна природна енергия и само 30% електроенергия за задвижване на компресора.

Принципно представляват хладилни машини с хладилен цикъл на работа. Основните им елементи са два топлообменника, единият, изпълняващ функцията на изпарител, а другият - на кондензатор; компресор и дроселиращ вентил. Между тях циркулира работно тяло (хладилен агент), което в процеса на работа променя агрегатното си състояние.


› Реклама



Външен и вътрешен кръг
Като цяло термопомпените системи се състоят от външен и вътрешен кръг. Във външния кръг циркулира хладилен агент, най-често фреон. Вътрешният кръг се формира от отоплителната и/или климатичната инсталация. Във вътрешния кръг обикновено циркулира вода.

В системите за отопление, вентилация и климатизация термопомпите се считат за подходящи за загряване на вода за отопление и за производство на вода за битово горещо водоснабдяване (БГВ), както и за охлаждането й за климатизация на помещенията. В случаите когато охладената или загрята вода се използва като топло(студо)носител, в инсталацията за отопление и климатизация като отоплителни тела се използват предимно вентилаторни конвектори или подови серпентини.

Термопомпите могат да бъдат класифицирани по различни признаци, например според вида на източника на енергия те биват: термопомпи въздух-вода; вода-вода; земя-вода. Често използван признак за класификация на термопомпите е тяхното предназначение, според което могат да се подразделят на термопомпи само за охлаждане; за отопление и охлаждане; за отопление, охлаждане и производство на топла вода за БГВ. Съща така, в зависимост от това дали в топлообменника, приемащ топлина, циркулира едно и също работно тяло или се използва вода, която се връща във водоизточника, термопомпените системи могат да се разделят на отворени и затворени.




Фактори влияещи върху избора на типа термопомпа
При решение за отопление или охлаждане с термопомпа следва да се направят редица предварителни проучвания. Необходимо е предварително да бъде уточнено сградата при какви режими ще се експлоатира - отопление, охлаждане, производство на БГВ. Съобразно възможните енергийни източници се определя типът на термопомпата - въздух-вода, вода -вода или земя-вода. Изборът на определен тип термопомпа зависи и от спецификата на терена и, съответно, от особеностите на сградата. Също така е добре да се уточни дали е налична достатъчно електрическа мощност за захранване на съоръжението. В зависимост от типа на термопомпата е необходимо също да се определи мястото на монтаж, дали това ще е на терена или в самата сграда. Сред определящите фактори са и: специфика на вътрешната инсталация; температури на топлоносител и студоносител; тип на вътрешните отоплителни тела - основно вентилаторни конвектори; подово отопление със серпентини; общообменна вентилация и др.

Особености на системите
При използването на термопомпа се препоръчва вътрешната инсталация да е водноконвективна, двутръбна с принудителна циркулация. Като много подходящо се счита охлаждането/отоплението да се осъществява посредством вентилаторни конвектори или подови серпентини. Използването на радиатори като отоплителни тела не се препоръчва, тъй като температурата на топлоносителя обикновено е в границите на 45 до 50 оС. Това предполага оразмеряване на радиаторите в този режим, което обикновено води след себе си до двойно по-големи радиатори. Също така радиаторите са подходящи само за отопление, но не и за охлаждане. Все пак вариант на отопление с радиатори не е изключен, но е необходимо това да бъде предварително уточнено. 

Термопомпените инсталации се считат за подходящи и за загряване или охлаждане на въздуха, използван във вентилационните системи. В този случай е добре да се има предвид, че топлообменниците на вентилационните камери могат да се оразмерят при по-ниски температури на топлоносителя.

При използването на термопомпени агрегати тип вода-вода, ако системата е отворена, т. е. със сондаж и подпочвени води, е необходимо преди всичко да се определи разполагаемият дебит на водата, необходим за агрегата, и съответно нейната температура. При температура на подпочвените води под +10 оС този вид не е приложим. Добре е да се има предвид, че термопомпите вода-вода обикновено се монтират в отделно техническо помещение. Най-често се използват, когато теренът, върху който ще се строи сградата, е с високо ниво на подпочвените води. За да се обезпечи работата на термопомпения агрегат вода-вода, следва да се направи хидрогеоложки доклад с данни за подпочвените води на терена, дебит и температура. След това може да се пристъпи към избор на съоръжението и изготвянето на проектната документация.

При термопомпа със земни колектори (директно изпарение) енергията се произвежда чрез колектори от медни тръби, които са инсталирани в земята. Системата се характеризира с изключително ниски разходи и COP до 5.6. Това съответства на 81,8% безплатна енергия от земята.

Сред най-често използваните термопомпи са термопомпите с отделен въздушен топлообменник.
Сплит системата на въздушната термопомпа произвежда топлинна енергия с помощта на външен изпарител, който се монтира на открито. Тъй като се изисква малко пространство за външния изпарител, тази система е популярна с малкото заемано пространство. Обикновено системата е защитена от замръзване. Този тип системи се характеризират с ниски разходи и COP до 3.
При водо-водните термопомпи като източник на енергия се използват подпочвени води от сондажни кладенци. Предимството на тази система е, че температурата на подпочвените води остава почти постоянна през цялата година - около 12 °С. На практика това означава, че за достигане на температурата, нужна за отопление, е необходима много малко допълнителна енергия.

Системата се характеризира с ниски разходи и COP до 5,6. Колкото е по-висока температурата на подпочвената вода, толкова и СОР факторът е по-висок.


 

Възможности за целогодишно използване
Термопомпените инсталации се считат за подходящи за целогодишно използване. Съответно през зимния период се използват за отопление, а през летния - за охлаждане.

Когато системата е отворена, т. е. със сондаж, е възможно да се обезпечи и т. нар. свободно охлаждане. За тази цел се предвижда допълнителен топлообменник за пасивното охлаждане. По този начин се постига безплатно охлаждане, използвайки индиректно водата в сондажа. При този вариант е добре да се има предвид, че оразмеряването на вентилаторните конвектори е при стойности на студоносителя 10/15 оС минимум.

Ефективност
При използването на термопомпена инсталация е добре да се имат предвид, че високата ефективност на системата СОР от 3 до 5,6 зависи от вида на термопомпата. За постигане на висока ефективност е необходим внимателен избор на вида на агрегата в зависимост от спецификата на обекта, начина на експлоатацията, режима на работа, мястото на монтаж и др. Добре е да се има предвид и че термопомпите осигуряват сравнително ниски разходи в експлоатационен режим, но като инвестиция са не толкова евтин вариант. Специалистите препоръчват, когато се избира термопомпа да се направи икономическа обосновка на инвестиционните и експлоатационни намерения. По този начин всеки инвеститор може сам да прецени дали е икономически обосновано да си монтира термопомпа или е по-добре да се използва друг вид енергиен източник.



 

 

ОЩЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМАТА

Адаптивно осветление за търговски обектиТехнически статии

Адаптивно осветление за търговски обекти

Интериорните адаптивни осветителни системи автоматично променят светлинния си поток и режима си на работа съобразно моментната заетост на помещението или обекта, в който са инсталирани, наличието на дневна светлина и други специфични критерии, обвързани с конкретното им приложение.

Една адаптивна контролна стратегия, базирана на различни нива на управление на осветлението и специално проектирана с цел максимални икономии на енергия и минимални негативни ефекти върху изпълняваната в даден търговски обект дейност, може да спомогне за спестяването на до 65% от енергийните разходи за осветление. Освен светлинният поток, чрез оптимизиране на контролните настройки на системата може да бъде регулирана и плътността на мощността на осветлението.

Internet of Things в пожарната безопасностТехнически статии

Internet of Things в пожарната безопасност

IoТ притежава потенциал да трансформира пожарната безопасност посредством извличане на допълнителна стойност от продукти, които вече са утвърдени и/или задължителни съгласно действащите наредби. Такива са например спринклерните пожарогасителни инсталации. С интегрирането на допълнителни сензори системата се превръща в интелигентно решение за пожарна защита, което минимизира риска за хората и собствеността.

Термостатични смесителни вентилиТехнически статии

Термостатични смесителни вентили

Термостатичните смесителни вентили намират широко приложение във водопроводните инсталации на множество жилищни, търговски и институционални сгради. Основната функция на тези вентили е или да контролират температурата на изходящата вода към системата за битово горещо водоснабдяване, или да осигурят нискотемпературно захранване към лъчиста подова отоплителна система, или и за двете. Статията разказва за видове, размери и конфигурации на вентили, предназначени за разнообразни специфични приложения.
Прочетете и за множеството уникални приложни сценарии, които изискват нестандартни или специални конструкции термостатични вентили. 

 

 Технологии за автоматизация на офис сградиТехнически статии

Технологии за автоматизация на офис сгради

Съвременните офис сгради се превръщат във все по-интелигентни обекти, в които служителите са непрекъснато свързани помежду си и с останалия свят чрез най-актуалните информационни и комуникационни технологии. Днес човекът, работното място и сградата функционират и взаимодействат в споделена екосистема, базирана на комплексни решения за сградна автоматизация.

Те са създадени да оптимизират управлението на сградните услуги, да улеснят изпълнението на различни дейности в офиса, да осигурят комфорт на служителите и да стимулират продуктивността им, като същевременно спомагат за повишаване на енергийната ефективност и спазване на екологичната и социална отговорност на компанията.

ОВК системи за кина, театри и зали за сценични изкустваТехнически статии

ОВК системи за кина, театри и зали за сценични изкуства

Киносалоните, театрите и залите за сценични изкуства са обекти със специално предназначение и множество конструктивни особености, които налагат използването на специално проектирани системи за отопление, вентилация и климатизация.

Параметрите на микроклимата, контролът на шума и вибрациите от механичното оборудване и, не на последно място – естетичният дизайн на инсталациите, са важни предизвикателства пред проектантите и изграждащите тези инсталации.

Икономии на вода в търговски сградиТехнически статии

Икономии на вода в търговски сгради

В конструкцията на търговските сгради влизат множество системи, които са базирани на използването на вода. Все по-активните глобални мерки за съхраняването на този ценен ресурс в днешно време изправят проектантите пред сложното предизвикателство не само да осигурят функционален дизайн, но и да гарантират водната и енергийната му ефективност.


 

Уеб дизайн от Ей Ем Дизайн. Списание ТД Инсталации. TLL Media © 2019 Всички права запазени. Карта на сайта.

Top