Як розрахувати тепловий насос.

Тепловий насос представляє собою пристрій, призначений для перенесення енергії від джерела до споживача. Такі насоси використовують поновлювані джерела енергії, наприклад, низькопотенційне тепло грунту, підземних вод, повітря та інших джерел. Ефективність використання теплового насоса 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 низкопотенциальной енергії, наприклад, з грунту. Теплову енергію можна отримати шляхом укладання металопластикового трубопроводу в траншеї глибиною до півтора метрів або свердловини. При цьому з'їм тепла з кожного погонного метра труби залежить від глибини укладки трубопроводу, якості грунту, наявності підземних вод та інших показників.
2
Вважається, що потужність енергії, що виділяється кожним метром горизонтального колектора, складає 20 ватів. Якщо бути точніше, то теплопровідність сухого піску складає 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 гліколю. Його теплоємність 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 у півтора рази більше, ніж під час циркуляції води. Щоб розрахувати параметри первинного контуру теплового насоса, потрібно перш визначити витрата антифризу. Для цього підставте значення в формулу: Vs = Qo * 3600/(1,05 * 3,7 * .t), де Qo - теплова енергія, яку отримують від низькопотенційного джерела, а .t - різниця 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 питомої теплос'ема 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 в якості єдиного генератора енергії. Бівалентна система роботи насоса передбачає наявність додаткового електричного нагрівача (пікова електрична потужність в цьому випадку становить 9,7 кВт).
Зверніть увагу
Не допустіть помилку, розраховуючи параметри насосної установки!
Корисна порада
Над колектором насосної установки не рекомендується зводити будівлі.