Тепловий насос являє собою пристрій, призначений для перенесення енергії від джерела до споживача. Такі насоси використовують відновлювані джерела енергії, наприклад, низькопотенційне тепло ґрунту, підземних вод, повітря та інших джерел. Ефективність використання теплового насоса багато в чому залежить від того, чи правильно розраховані його параметри.
Вам знадобиться
- калькулятор;
- - вихідні дані.
Інструкція
1. Перш ніж приступити до розрахунку основних показників теплового насоса, потрібно розглянути можливі варіанти отримання низькопотенційної енергії, наприклад, з грунту. Теплову енергію можна отримати шляхом укладання металопластикового трубопроводу в траншеї глибиною до півтора метра або свердловини. При цьому з 'єм тепла з кожного погонного метра труби залежить від глибини укладання трубопроводу, якості ґрунту, наявності підземних вод та інших показників.
2. Вважається, що потужність енергії, що виділяється кожним метром горизонтального колектора, становить 20 ватт. Якщо бути точніше, то теплопровідність сухого піску становить 10 Вт/( м * К), сухої глини - 20 Вт/( м * К), вологої глини - 25 Вт/( м * К), а глини з великим вмістом води - 35 Вт/( м * К). При розрахунках різниця температури теплоносія в прямій і зворотній лініях трубопроводу приймається рівною 3оС.
3. Довжина кожної траншеї складати повинна від 30 до 120 метрів, а відстань між трубами - 0,8 метрів. Як правило, теплоносій первинного контуру - 25% -ний розчин гліколя. Його тепломісткість при нульовій температурі дорівнює 3,7 кДж/( кг * К).
4. Якщо в системі теплового насоса використовується антифриз, слід врахувати, що втрати тиску в трубопроводі будуть в півтора рази більші, ніж під час циркуляції води. Щоб розрахувати параметри первинного контуру теплового насоса, потрібно перш визначити витрату антифризу. Для цього підставте значення у формулу: Vs = Qo * 3600/( 1,05 * 3,7 * .t), де Qo - теплова енергія, яку отримують від низькопотенційного джерела, а .t - різність температура, рівна 3оС.
5. Теплова енергія, що надходить від низькопотенційного джерела, розраховується як різниця між повною потужністю насосної установки і потужністю, яка витрачається для обігріву фреону. Потім розрахуйте довжину труб колектора за формулою: L = Qo/q, в якій q - показник питомого теплозйому з одного метра труби. Слідом за цим розраховуйте довжину ділянки під колектор: A = L * da, де da - крок укладання труб.
6. З огляду на те що температура антифризу коливається від -5 до + 20оС, в первинному контурі теплового насоса повинен бути встановлений розширювальний бак, а на поворотній лінії - бак-накопичувач. Його мінімальний обсяг приймають з розрахунку 10-20 літрів на 1 кВт потужності насосної установки.
7. Потужність теплового насоса визначається виходячи з його режиму роботи. При моновалентному режимі роботи цей пристрій використовується як єдиний генератор енергії. Бівалентна система роботи насоса передбачає наявність додаткового електричного нагрівача (пікова електрична потужність у цьому випадку становить 9,7 кВт).