ЗЕМЛЯ          

   

ГРЕЕТ        

 

ДОМ!     

 

ОТОПЛЕНИЕ    

БЕЗ                   

ТОПЛИВА      

БЕЗ               

ГАЗА          

БЕЗ          

СО2      

 

ТЕПЛОВЫЕ          

НАСОСЫ    

    

(495)  602-08-94 

(495) 602-08-92 

(916)308-05-08 

   

  

 

 

Главная
Технология
Наши услуги
Наши работы
Продукция
Готовые решения
В прессе
Наша компания
Новости
Партнеры
Контакты
Схема проезда
Публикации
Мероприятия
 
VelesГлавнаяНовости → Геотермальный тепловой насос. Рекомендации для расчета контура.


Геотермальный тепловой насос. Рекомендации для расчета контура.

Рекомендации для расчета компонентов геотермального контура тепловых насосов

Н. А. Котов, к. т. н., генеральный директор компании «Велес-ГринХит®»
С. К. Марков, технический директор «Велес-ГринХит®»
А. А. Дуранов, руководитель проектного отдела «Велес-ГринХит®»

1)    Существует несколько основных способов отбора тепла: из окружающего воздуха; грунтовых вод; грунта с горизонтальным коллектором; грунта с вертикальными зондами.
2)    Воздух в качестве источника тепла подходит только для части южных регионов.
При наружных температурах минус 15 град. и ниже коэффициент СОР снижается до 1,3, уменьшая эффективность теплонасосной установки в зимний период. Поэтому тепловой насос воздух-вода часто используется со вторым источником тепла. Преимуществом таких тепловых насосов является простота монтажа (отсутствуют дорогостоящие земляные работы). Применение таких насосов в дачном секторе позволяет продлить дачный сезон.
3)    Грунтовые воды в качестве источника тепла являются хорошим аккумулятором солнечной энергии. Температура подземных вод находится в пределах 8-12 град. и постоянна в течение всего отопительного сезона. Поэтому коэффициент мощности СОР в течение всего года имеет хороший показатель. Для отбора тепла в этом случае устраивают две скважины: подающую и поглощающую.
К сожалению, не везде грунтовые воды отвечают необходимым качествам (по содержанию железа, солей, механических примесей), поэтому их приходится «подготавливать», а это не всегда с экономической стороны целесообразно.
4)    Грунт в качестве источника тепла на глубине промерзания (1,2 – 2,0 м) даже в холодные дни все еще остается теплым, и на этих глубинах можно расположить горизонтальный коллектор. Отобрать с грунта в этом варианте можно в пределах 15 – 30 Вт/м2. Естественно, надо учитывать и состав грунта и его фильтрационную возможность. Очень хорошо такие контуры работают в районах с высоким уровнем грунтовых вод и на склонах. Но надо понимать, что они занимают много места. И в процессе отбора тепла, особенно в пик отопительного сезона (конец января – февраль) контур сильно вымораживается и температура на выходе из грунта доходит до минус 6-8 град. При таких температурах тепловая мощность насоса падает на 5-7%.
5)    Грунт, как источник тепла, с геотермальными зондами является наиболее применяемым вариантом. Скважины занимают меньше места на участке. Есть возможность, при определенных типах грунтов, применить наклонное («кластерное») бурение. Это позволяет устанавливать зонды в местах, где «известняк» подходит близко к поверхности земли. Температура «источника» более стабильна в течение отопительного периода по сравнению с горизонтальным коллектором и установками воздух-вода. Как следствие, геотермальный тепловой насос обладает более высоким коэффициентом СОР и общим годовым коэффициентом эффективности.
Холодильная мощность отбора тепла для вертикальных зондов для различных грунтов находится в пределах 35-60 Вт/м пог. Рекомендаций по выбору этой нагрузки достаточно много. Как правило, инсталяторы закладывают нагрузку в пределах 40 – 50 Вт/м пог. зонда.
Вертикальные геотермальные зонды позволяют осуществить «пассивное» охлаждение здания, как наиболее экономически выгодное. С помощью использования насоса циркуляции «источника» в грунт через зонды можно отвести до 70% холодильной мощности теплонасосной установки. Чаще всего помещения удобно охлаждать через настенные фанкойлы.
6)    Климатические условия большей части территории Европы существенно отличаются от климата районов России. Соответственно отличаются продолжительность отопительного периода и, как следствие, нагрузка на геотермальный контур. Это необходимо учитывать при расчете параметров источника тепла. Европейские производители тепловых насосов предлагают подбор компонентов геотермального контура, методики расчета, а также готовые таблицы и программы для выбора всего состава оборудования. У некоторых европейских производителей накоплен большой «банк данных» по литологическому составу грунтов, их фильтрационной способности и удельной мощности отбора тепла вертикальной скважиной в конкретном месте.
Для условий нашего климата необходимо закладывать некоторый «поправочный коэффициент», как правило, в сторону увеличения мощности геотермального контура.
7)    Часто возникающие ошибки при проектировании:
-    неправильно заложена удельная мощность вертикальной скважины. Некоторые проектировщики считают общую длину скважин исходя из тепловой мощности теплонасосной установки – это неверно; рассчитывать необходимо исходя из холодильной мощности установки с учетом среднего коэффициента СОР. Неверный расчет может привести в одном случае к удорожанию буровых работ, в другом случае к вымораживанию грунта. Не все тепловые насосы могут «переварить» отрицательную температуру «источника». Есть Т.Н. с ограничением до -10 град.С, а есть встающие и при - 1 град.
-    неверно проведен гидравлический расчет всех элементов геотермального контура: в результате завышенные потери мощности при прокачке контура, либо наоборот, слабый ламинарный поток и невозможность регулирования по петлям и, как следствие, уменьшение общей мощности «источника тепла».
-    отсутствие коллектора с расходомерами и запорно-регулирующей арматурой: невозможность прокачки солевого раствора по отдельным петлям с целью удаления воздушных пробок, и отсутствие возможности выравнивания потоков для обеспечения одинаковой нагрузки на вертикальные скважины.
-    последовательное объединение скважин: приводит к образованию воздушных пробок в местах перегиба и уменьшение расхода солевого раствора, соответственно снижение общей мощности «источника».
Очень много вопросов возникает относительно материала зондов. Некоторые инсталяторы используют медь, кто-то алюминий, а кто-то и гофрированную нержавейку, объясняя клиентам, что у этих материалов высокая теплопроводность (медь около 380Вт/м град, алюминий около 230 Вт/м град., нержавейка около 15 Вт/м град.) или большая площадь поверхности теплоотдачи (в случае с «гофрой»). Но на суммарную мощность отбора тепла влиять будет теплопроводность грунта (от 1,6 до 2,2 Вт/м град), а также отдельные зоны геологического разреза где имеется высокая скорость фильтрации воды (от 5 до 50 м/сут.). Использование материалов с более высокой теплопроводностью, чем у полиэтиленовой трубы позволяет увеличить суммарную мощность по отбору тепла всего на 2-3%.
Есть ряд вопросов, возникающих при использовании в качестве «источника» рядом находящихся водоемов. Если водоем не проточный (например пруд, озеро), а в него планируется заложить на дно коллектор, то удельную нагрузку надо закладывать в пределах 20 – 25 Вт/м пог. коллектора, не больше. В противном случае, «заморозить» можно и пруд и болото, если не в первый год эксплуатации, так во второй.

23 Сентября, 2016



См. также:« Все новости
НОВОСТИ КОМПАНИИ
 


При полном или частичном использовании материалов активная ссылка на veles-gh.ru обязательна.
© Veles Green Heat  2008-2017

Разработка сайта deXus

  Яндекс.Метрика