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.


› Реклама


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.


› Реклама

 

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

UV-C лампи за офиси и обществени сградиТехнически статии

UV-C лампи за офиси и обществени сгради

Дезинфекцията с UV-C светлина е изключително ефективно решение, което може лесно да бъде вградено в съществуващата ОВК система на обществени и офис сгради, да се включи към интериора като самостоятелно модулно тяло или система от осветители, подходящо проектирана така, че да не представлява риск за здравето на служителите.

Интелигентни технологии за видеонаблюдениеТехнически статии

Интелигентни технологии за видеонаблюдение

От традиционно решение в сферата на сигурността, усъвършенстваните технологии за обработка и анализ на разнородни масиви от информация надграждат функционалността на съвременните системи за видеонаблюдение до мощен маркетингов инструмент, който носи огромни ползи и за бизнеса.

Вентилационни системи за подземни паркинги и гаражиТехнически статии

Вентилационни системи за подземни паркинги и гаражи

Системите за импулсна вентилация предлагат съществена възможност за спестяване на пространство в сравнение с конвенционалните решения с въздуховоди, както и огромен потенциал за енергийни спестявания благодарение на факта, че за функционирането им е необходим малък брой вентилатори, разположени стратегически на територията на паркинга.

Решения за зонално отопление и климатизацияТехнически статии

Решения за зонално отопление и климатизация

Системите за зонално отопление и климатизация са едно съвременно енергийно ефективно решение, с което се постига оптимален комфорт на средата. От обзорната статия ще научите какви са предимствата на тези системи и какви са стъпките за проектирането и изграждането на една ефективна инсталация.

Влагозащитено LED осветлениеТехнически статии

Влагозащитено LED осветление

Редица съвременни битови, търговски и индустриални приложения налагат използваните осветители да разполагат с дадена степен на защита от прах, замърсяване и влага с цел гарантиране на тяхната безпроблемна и дългосрочна експлоатация. Особен риск при електрическите инсталации представлява влагата, която може да създаде опасност не само за електрооборудването и материалните активи, но и за обитателите и ползвателите на помещенията със специфична среда.

5G технологии в сградната автоматизацияТехнически статии

5G технологии в сградната автоматизация

С въвеждането на петото поколение клетъчни мрежи, известно като 5G, възникват множество нови възможности в сферата на интелигентните сгради. 5G технологиите обещават да изиграят ролята на катализатор за повсеместното популяризиране на платформата Internet of Things и разширяването на функционалността й.


 

Уеб дизайн от Ей Ем Дизайн. Списание ТД Инсталации. TLL Media © 2021 Всички права запазени. Карта на сайта.

Top