Нормативы для проектирования теплового насоса

Содержание
  1. Сп 124.13330.2012 тепловые сети. актуализированная редакция снип 41-02-2003 (с изменением n 1), сп (свод правил) от 30 июня 2012 года №124.13330.2012
  2. Введение
  3. 1 Область применения
  4. 2 Нормативные ссылки
  5. Тепловой насос. Принцип работы. Проектирование. Целесообразность установки. — Информация — Информационные статьи
  6. Принцип действия теплового насоса:
  7. Виды тепловых насосов:
  8. Целесообразность использования теплового насоса:
  9. Проектирование теплового насоса:
  10. Виды тепловых насосов для отопления дома
  11. Настало время предметно изучать зарубежный опыт
  12. Методика расчета тепловых насосов
  13. Тепловой насос
  14. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ЗАГОРОДНЫХ ДОМОВ
  15. Сравнительные характиристики
  16. Нормативы для проектирования теплового насоса
  17. Руководство Руководство по применению тепловых насосов с использованием вторичных энергетических ресурсов и нетрадиционных возобновляемых источников энергии
  18. Расчет и проектирование тепловых насосов
  19. СП 60.13330.2012 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003
  20. Проектирование систем отопления на базе теплового насоса
  21. Сп 41-101-95 проектирование тепловых пунктов
  22. Руководство по применению тепловых насосов с использованием вторичных энергетических ресурсов и нетрадиционных возобновляемых источников энергии
  23. Р нп «авок» 3.3.1-2009 рекомендации авок. автоматизированные индивидуальные тепловые пункты в зданиях взамен центральных тепловых пунктов. нормы проектирования

Сп 124.13330.2012 тепловые сети. актуализированная редакция снип 41-02-2003 (с изменением n 1), сп (свод правил) от 30 июня 2012 года №124.13330.2012

Нормативы для проектирования теплового насоса

СП 124.13330.2012

ОКС 91.140.10

Дата введения 2013-01-01

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ “О техническом регулировании”, а правила разработки – постановлением Правительства Российской Федерации от 19 ноября 2008 г. N 858 “О порядке разработки и утверждения разработки и утверждения сводов правил”.

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛИ – Открытое акционерное общество “Объединение ВНИПИэнергопром” (ОАО “ВНИПИэнергопром”) и другие специалисты

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 “Строительство”

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом архитектуры, строительства и градостроительной политики

4 УТВЕРЖДЕН приказом Министерства регионального развития Российской Федерации (Минрегион России) от 30 июня 2012 г. N 280 и введен в действие с 1 января 2013 г.

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Пересмотр СП 124.13330.

2011 “СНиП 41-02-2003 Тепловые сети”

Информация об изменениях к настоящему своду правил публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе “Национальные стандарты”, а текст изменений и поправок – в ежемесячно издаваемых информационных указателях “Национальные стандарты”.

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе “Национальные стандарты”.

Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования – на официальном сайте разработчика (Минрегион России) в сети Интернет

ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России) от 20 ноября 2019 г. N 698/пр c 21.05.2020

Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных

Введение

При разработке свода правил использованы нормативные документы, европейские стандарты (EN), разработки ведущих российских и зарубежных компаний, опыт применения действующих норм проектными и эксплуатирующими организациями России.

Работа выполнена: И.Б.Новиков (руководитель работы), A.И.

Коротков, д-р техн. наук В.В.Шищенко, О.А.Алаева, Н.Н.Новикова, С.В.Романов, Е.В.Савушкина (ОАО “ВНИПИэнергопром”); канд. техн. наук В.И.Ливчак, А.В.Фишер, М.В.Светлов, канд. техн. наук Б.М.Шойхет, д-р техн. наук Б.М.Румянцев; Е.В.Фомичева; Р.В.Агапов, А.И.Лейтман (ОАО “МТК”).

Изменение N 1 к СП 124.

13330.2012 выполнено авторским коллективом: АО “Инжпроектсервис” (И.Б.Новиков – руководитель работы, Е.В.Фомичева, Е.И.Калугина), ООО НПП “Энергосистемы” (С.В.Романов, д-р техн. наук В.В.Шищенко), ПАО “Мосэнерго” (О.А.Вишневская, М.В.

Артемов), ООО “ВЭП-инжиниринг” (Е.В.Кружечкина), ООО “ИК “Технопромэксперт” (М.В.Светлов), ПАО “МОЭК” (О.Е.Колкова, Д.Е.Балашов, И.А.Гайтаров, А.А.Ильичев), АО “МосводоканалНИИпроект” (А.И.Лейтман), ООО “ТСК-Мосэнерго” (Р.В.Агапов).

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1 Область применения

1.

1 Настоящий свод правил устанавливает требования по проектированию тепловых сетей, сооружений на тепловых сетях во взаимосвязи со всеми элементами системы централизованного теплоснабжения (далее – СЦТ).

1.

2 Настоящий свод правил распространяется на тепловые сети (со всеми сопутствующими конструкциями) от выходных запорных задвижек (исключая их) коллекторов источника теплоты или от наружных стен источника теплоты до выходных запорных задвижек (включая их) центральных тепловых пунктов и до входных запорных органов индивидуальных тепловых пунктов (узлов вводов) зданий (секции зданий) и сооружений, транспортирующие горячую воду с температурой до 200 °С и давлением до 2,5 МПа включительно, водяной пар с температурой до 440 °С и давлением до 6,3 МПа включительно, конденсат водяного пара.

1.

3 В состав тепловых сетей включены здания и сооружения тепловых сетей: насосные, центральные тепловые пункты, павильоны, камеры, дренажные устройства и т.п.

1.

4 В настоящем своде правил рассматриваются системы централизованного теплоснабжения в части их взаимодействия в едином технологическом процессе производства, распределения, транспортирования и потребления теплоты.

1.

5 Настоящий свод правил следует соблюдать при проектировании новых и реконструкции, модернизации и техническом перевооружении и капитальном ремонте существующих тепловых сетей (включая сооружения на тепловых сетях).

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 9238-2013 Габариты железнодорожного подвижного состава и приближения строений

ГОСТ 9720-76 Габариты приближения строений и подвижного состава железных дорог колеи 750 мм

ГОСТ 23120-2016 Лестницы маршевые, площадки и ограждения стальные. Технические условия

ГОСТ 30494-2011 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях

ГОСТ 30732-2006 Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана с защитной оболочкой. Технические условия

ГОСТ Р 56227-2014 Трубы и фасонные изделия стальные в пенополимерминеральной изоляции. Технические условия

ГОСТ Р 56730-2015 Трубы полимерные гибкие с тепловой изоляцией для систем теплоснабжения. Общие технические условия

ГОСТ Р 58097-2018 Трубы гибкие полимерные армированные с тепловой изоляцией и соединительные детали к ним для наружных сетей тепло- и водоснабжения. Общие технические условия

СП 12.13130.2009 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности (с изменением N 1)

Источник: http://docs.cntd.ru/document/1200095545

Тепловой насос. Принцип работы. Проектирование. Целесообразность установки. — Информация — Информационные статьи

Нормативы для проектирования теплового насоса

Многие слышали о понятии тепловой насос, но что это такое большинство представляет себе довольно слабо, в большинстве случаев из рекламных буклетов и заявлений продавцов на уровне: используется тепло земли, вечный ресурс, бесплатное тепло и т.п

Принцип действия теплового насоса:

Самый простой пример теплового насоса который все видели в живую – это обыкновенная сплит система, которые установлены сейчас повсеместно. В данном случае роль конденсатора играет наружный блок, а роль испарителя внутренний – т.е. мы перекачиваем тепло из помещения на улицу. Испаритель и конденсатор образно можно представить в виде теплообменников.

Многие сплит-системы способны работать и в обратном направлении – перекачивать тепло с улицы в помещение. Данный принцип и используется в тепловых насосах, работающих на отопление здания. Т.е. в рассматриваемом нами примере со сплит-системой в помещении находится конденсатор, а на улице испаритель.

В контуретеплового насоса циркулирует фреон, имеющий низкую температуру кипения. 1) Поступая из испарителя, газообразный фреон сжимается компрессором до высокого давления и высокой температуры (это физика процесса).

2) Горячий фреон высокого давления попадает в конденсатор (теплообменник, находящийся в помещении) и от него забирается тепло на обогрев помещения (как от отопительного прибора), отдавая тепло фреон конденсируется из газообразного состояния в жидкой (отсюда и название – конденсатор) 3) Охлаждённый фреон высокого давления поступает к дросселю, где снижается его давление, и он попадает в испаритель, где переходит в газообразное состояние (отсюда испаритель), забирая тепло из окружающего воздуха. Затем процесс повторяется по второму кругу – см. п.1.

Виды тепловых насосов:

Рассмотрим только компрессорные тепловые насосы (ввиду их большего распространения и применения в настоящее время):
1)Воздушные тепловые насосы. Т.е. наружный блок представляет собой наружный блок кондиционера.

Основной плюс этого вида насоса – дешевизна подключения источника тепла – наружный воздух есть везде и забрать тепло из него довольно просто.

Основные минусты воздушных тепловых насосов это работа до -20 С, (со снижением производительности) и шум от наружного блока – если при использовании в общественных зданиях данный параметр не критичен, то при применении воздушного теплового насоса в коттедже, расположенном в лесу шум от наружного блока может быть не желательным.

2)Геотермальные тепловые насосы. Тепловые насосы использующие тепло земли – т.е. к испарителю присоединяется система трубопроводов, проложенных в земле и отбирающих тепло от земли, а затем отдающих его испарителю.

Плюсы данного вида теплового насоса – работа вне зависимости от температуры на улице, бесшумность работы (компрессор шумит не больше холодильника). Основной минус – это дороговизна геотермального контура – т.е. труб, проложенных в земле.

В среднем метр скважины для опуска геозонда стоит около 1500 руб, и с него можно получить 50 Вт тепловой энергии – т.е. на дом в 300 м2 потребуется около 20 кВт тепла или 400 метров скважины – т.е. около 600 000 руб.
3)Тепловые насосы, использующие вторичное тепло – целесообразно для общественных и промышленных предприятий где есть побочное тепло, выделяемое в результате технологических процессов (как пример стеклоплавильное производство, использующее тепловые насосы для отопления всего завода либо использование теплового насоса для отбора тепла от канализационных стоков).

Целесообразность использования теплового насоса:

>1)Тепловые насосы к коттеджном строительстве.

Для начала необходимо взвесить все плюсы и минусы решения:
Если есть возможность подключить газ, то думать о тепловом насосе стоит только в двух случаях: 1) Очень хочется тепловой насос не важно по каким соображениям – экология или “просто хочется” и_2) Стоимость подключения газа стоит больше 1 млн. руб. Во втором случае конечно надо считать экономику, но в большинстве случаев тепловой насос себя окупает.
Если возможности подключить газ нет и не предвидится (либо предвидится года через 2-3) – сразу встаёт вопрос: ” а чем собственно отапливаться?” В большинстве случаев рассматриваются варианты газгольдер, электрическое отопление и дизельное топливо. При отоплении газгольдером и дизелем затраты в течении 10 лет приблизительно сопоставимы – сжиженный газ дешевле дизеля, но добавляется стоимость газгольдера (от 200 тыс. руб.), после 10 лет газ из газгольдера будет дешевле дизеля (при сохранении сегодняшнего соотношения цен). Электричество самое дорогое, но зато его подключение по сравнению с газом не составляет никакого труда. Примерную стоимость 1 кВт тепла можно увидеть из приведённой ниже таблицы (цены даны для Московского региона):

Стоимость теплопункта и подключения(тыс. руб.)РазрешениеСтоимость 1 кВт тепла, руб
Природный газ300+200 (котельная+подключение газа)да0,4-0,6
Сжиженный газ300+300 (котельная+газгольдер)нет2,5-3,3 (при стоимости газа 14-18 руб/литр)
Дизельное топливо300+40 (котельная + ёмкость для топлива)нет1,8-2,7 (при стоимости дизтоплива 18-27 руб/литр)
Тепловой насос (воздух.)500 (котельная)нет1,0-1,5 (при стоимости электричества 4,5 руб/кВт)
Тепловой насос (тепло земли)400+600 (котельная+геотермальное поле)нет 1,0-1,5 (при стоимости электричества 4,5 руб/кВт)
Пеллетный котел400нет1,0-1,4 (при стоимости пеллет 5-7 тыс.руб/тонна)
Электричество250нет4,5

Цены на оборудование даны ориентировочные – понятно, что любую котельную можно сделать и очень дешёвой и очень дорогой. Принята цена средней котельной для дома в 250-350 кв.м. при использовании европейского оборудования. При использовании оборудования из китая цена может уменьшиться приблизительно в 2 раза.

Для подключения газа потребуется отдельный проект (не путать с проектом котельной – проект по подключению газа отображает врезку в газовую трубу “по границе” и подвод газа к котлу и плите, в то время как проект котельной отображает сам котёл от точки врезки газа и дальше).

Для коттеджного строительства часто используют связку воздушный тепловой насос + дизельный котёл + дизель генератор – плюсы данного решения это полная энергонезависимость в случае нештатной ситуации (отключения электричества на просторах нашей родины не редкость), довольно дешёвая стоимость кВт тепла – основную часть времени работает воздушный тепловой насос (где-то до -10 С наружной температуры), а в пики холода (когда температура опускается ниже – 20 С) включается дизельный котёл – т.е. расход дизельного топлива получается мизерным (в Москве в последние годы за зиму бывает 1-2 недели когда температура держится – 20 С и ниже), и в то же время к стоимости теплового насоса не добавляется стоимость геотермального поля. При использовании только теплового насоса в качестве единственного источника тепла следует обратить пристальное внимание на проектирование систем отопления: тепловой насос работает на низких температурах (подающая 55 против 80-90 градусов для газового или дизельного отопления, и для отопления потребуются либо увеличенные (~ в 2 раза) отопительные приборы, либо система теплого пола.
При учёте стоимости оборудования стоит учитывать возможность теплового насоса работы не только на отопление зимой, но и возможность работы на охлаждение летом – в этом случае не придётся увешивать фасад дома наружными блоками кондиционеров, равно как и покупать их – всё что будет необходимо это докупить фанкойлы (образно – внутренние блоки сплит-систем, о которых мы говорили в самом начале). А система кондиционирования для дома (на основе стандартных сплит-систем) сама по себе обойдётся в 300-400 тыс. рублей (зависит от кол-ва охлаждаемых помещений), и она можно сказать уже включена в стоимость теплового насоса.

2)Тепловые насосы в промышеллности
. Использование промышленных тепловых насосов часто обусловлено не необходимостью отопления, а необходимостью охлаждения – т.е. тепловой насос выбирается с целью охладить помещения или технологический процесс, а работа на отоплени получается в качестве “бонуса”.

Этот принцип используется в торговых и офисных и складских помещениях, когда есть необходимость охлаждения летом и отопления зимой.

В этом случае при подсчёте экономики часто выясняется, что выбор теплового насоса в качестве источника тепла и холода оправдывает себя в течении двух-трёх лет, а иногда (справедливости ради отметим, что для условий с проблемным подключеним коммуникаций и регионов с высокой стоимостью энергоносителей и дешевле традиционных решений.

Пример использования теплового насоса на ледовой арене: Как видно из принципиальной схемы потребность в охлаждении ледовой арены и кондиционировании составляет 850 кВт круглый год и в “классическом” варианте с применением холодильных машин тепло просто выбрасывается на улицу и летом и зимой.

В то же время потребность в тепле зимой составляет 1,2 МВт тепла в пиковые моменты или около 700-800 кВт на протяжении отопительного периода. Т.е.

здание фактически будет обеспечивать само-себя теплом на протяжении 70% времени отопительного периода и расходы в данном случае будут только на компрессоры тепловых насосов, но никак ни на тепло от города или газ для собственной котельной. В то же время не стоит забывать, что компрессоры, тепловых насосов, работающих на охлаждение ледовой арены, потребляют столько же энергии, сколько потребляют и компрессоры холодильной машины, работающей на производство холода в “классическом” варианте.

Т.е. мы тратимся только мощность для работы компрессоров тепловых насосов, работающих на тепло. Данная система окупилась всего за один год. (Не стоит забывать, что это частный случай с конкретным месторасположением и местной стоимостью энергоресурсов).

Пример использования теплового насоса на складах охлаждённой продукции:

Данная схема была реализована для склада замороженных продуктов – ввиду отсутствия в ближайшей доступности коммуникаций за исключением электричества было решено перенаправить тепло от охлаждения склада на нужды отопления и ГВС офисных помещений. Альтернативный вариант – отопление электричеством предполагал траты порядка 2-2,5 млн. руб. в год. Стоимость теплового насоса для отопления отбилась за 2 с небольшим года.

Проектирование теплового насоса:

Рассмотрим пример проектирования воздушного теплового насоса для здания, расположеного в тёплом климате (самая холодная температура зимой +3 С). Рассматривается одна из самых простых принципиальных схем – ГВС + группа потребителей, работающая либо на тепло либо на холод.

В основе проектирования тепловых насосов лежит возможность работы теплового насоса как на тепло, так и на холод и в то же время обеспечивать производство ГВС. Т.к.

тепловой насос один (а данном случае рассматриваем систему с одним тепловым насосом), то работать одновременно и на тепло и на холод он не может – с теплового насоса выходят всего две трубы и по ним течёт либо горячая, либо холодная вода (образно).

Если для зимы всё довольно просто – зимой есть только потребность в тепле, то в случае для лета есть потребность в горячей воде и в то же время есть потребность в холоде для фанкойлов. Для работы потребителей одновременно устанавливаются баки аккумуляторы – один для ГВС, второй для группы потребителей и 3-х ходовой клапан

поз. 16,14 и 36 соответственно. Большинство тепловых насосов снабжено автоматикой, позволяющей управлять переключающим 3-х ходовым по датчикам температуры, расположенным в баках аккумуляторах.

Рассмотрим ситуацию летом – тепловой насос работает на холод и 3-х ходовой открыт на проток в бак потребителей (поз 15), с бака 16 (ГВС) приходит запрос на подогрев.

Автоматика переключает тепловой насос с охлаждения на обогрев и одновременно переключает 3-х ходовой на бак ГВС, одновременно закрывая бак потребителей. В контуре потребителей в это время охлаждённая вода продолжает циркулировать используя холод бака аккумулятора.

Источник: http://www.ovikv.ru/teplovoi_nasos.htm

Виды тепловых насосов для отопления дома

Нормативы для проектирования теплового насоса

Тип ТН принято обозначать словосочетанием, указывающим на среду-источник и теплоноситель системы отопления.

Существуют следующие разновидности:

  • ТН «воздух – воздух»;
  • ТН «воздух – вода»;
  • ТН «грунт – вода»;
  • ТН «вода – вода».

Самый первый вариант – это обычная сплит-система, работающая в режиме обогрева. Испаритель монтируется на улице, а внутри дома устанавливается блок с конденсатором. Последний обдувается вентилятором, благодаря чему в помещение подается теплая воздушная масса.

Если такую систему оснастить специальным теплообменником с патрубками, получится ТН типа «воздух – вода». Он подключается к водяной системе отопления.

Испаритель ТН типа «воздух – воздух» или «воздух – вода» можно разместить не на улице, а в канале вытяжной вентиляции (она должна быть принудительной). В этом случае эффективность ТН будет увеличена в несколько раз.

Теплонасосы типа «вода – вода» и «грунт – вода» для отбора тепла используют так называемый наружный теплообменник или, как его еще называют, коллектор.

Принципиальная схема работы теплового насоса

Это длинная закольцованная труба, как правило, пластиковая, по которой циркулирует жидкая среда, омывающая испаритель. Обе разновидности ТН представляют собой одно и то же устройство: в одном случае коллектор погружается на дно поверхностного водоема, а во втором – в грунт. Конденсатор такого ТН расположен в теплообменнике, подключаемом к системе водяного отопления.

Подключение ТН по схеме «вода – вода» является гораздо менее трудоемким, чем «грунт – вода», поскольку отпадает необходимость в проведении земляных работ. На дно водоема труба укладывается в виде спирали. Разумеется, для данной схемы подойдет только такой водоем, который зимой не промерзает до дна.

Настало время предметно изучать зарубежный опыт

О тепловых насосах, способных отобрать тепло окружающей среды для отопления зданий, теперь уже знают почти все, и, если еще недавно потенциальный заказчик, как правило, задавал недоуменный вопрос «как это возможно?», то теперь все чаще звучит вопрос «как это правильно сделать?».

Ответить на этот вопрос непросто.

В поисках ответа на многочисленные вопросы, которые неизбежно возникают при попытке проектировать системы отопления с тепловыми насосами, целесообразно обратиться к опыту специалистов тех стран, где тепловые насосы на грунтовых теплообменниках применяются уже давно.

Посещение* американской выставки AHR ЕХРО-2008, которое было предпринято, главным образом, с целью получения информации о методах инженерных расчетов грунтовых теплообменников, прямых результатов в этом направлении не принесло, но на выставочном стенде ASHRAE продавалась книга , некоторые положения которой послужили основой для этой публикации.

Следует сразу сказать, что перенос американской методики на отечественную почву – дело непростое. У американцев все не так, как принято в Европе. Только время они измеряют в тех же единицах, что и мы.

Все остальные единицы измерения – чисто американские, а точнее – британские.

Особенно не повезло американцам с тепловым потоком, который может измеряться как в британских тепловых единицах, отнесенных к единице времени, так и в тоннах охлаждения, которые придуманы, вероятно, в Америке.

проблема, однако, состояла не в техническом неудобстве пересчета принятых в США единиц измерения, к которым со временем можно и привыкнуть, а в отсутствии в упомянутой книге четкой методической основы построения алгоритма вычислений. Рутинным и широко известным расчетным приемам там уделяется слишком много места, в то время как некоторые важные положения остаются вовсе нераскрытыми.

В частности, такими физически связанными исходными данными для расчета вертикальных грунтовых теплообменников, как температура циркулирующей в теплообменнике жидкости и коэффициент преобразования теплового насоса, нельзя задаваться произвольно, и, прежде чем приступать к вычислениям, связанным с нестационарным теплообменом в грунте, необходимо определить зависимости, связывающие эти параметры.

Критерием эффективности теплового насоса служит коэффициент преобразования ?, величина которого определяется отношением его тепловой мощности к мощности электропривода компрессора.

Эта величина является функцией температур кипения в испарителе tu и конденсации tk, а применительно к тепловым насосам «вода-вода» можно говорить о температурах жидкости на выходе из испарителя t2И и на выходе из конденсатора t2K:

? = ?(t2И,t2K).         (1)

Анализ каталожных характеристик серийных холодильных машин и тепловых насосов «вода-вода» позволил отобразить эту функцию в виде диаграммы (рис. 1).

При помощи диаграммы нетрудно определиться с параметрами теплового насоса на самых начальных стадиях проектирования.

Очевидно, например, что, если система отопления, присоединенная к тепловому насосу, рассчитана на подачу теплоносителя с температурой в подающем трубопроводе 50°C, то максимально возможный коэффициент преобразования теплового насоса будет около 3,5.

При этом температура гликоля на выходе из испарителя не должна быть ниже +3°С, а это означает, что потребуется дорогой грунтовый теплообменник.

В то же время, если дом обогревается посредством теплого пола, из конденсатора теплового насоса будет поступать в систему отопления теплоноситель с температурой 35°С. В этом случае тепловой насос сможет работать более эффективно, например, с коэффициентом преобразования 4,3, если температура охлажденного в испарителе гликоля будет около –2°С.

Пользуясь электронными таблицами Excel, можно выразить функцию (1) в виде уравнения:

? = 0,1729 • (41,5 + t2И – 0,015t2И • t2K – 0,437 • t2K      (2)

Если при желаемом коэффициенте преобразования и заданном значении температуры теплоносителя в системе отопления, работающей от теплового насоса, нужно определить температуру охлажденной в испарителе жидкости, то уравнение (2) можно представить в виде:

         (3)

Выбрать температуру теплоносителя в системе отопления при заданных величинах коэффициента преобразования теплового насоса и температуры жидкости на выходе из испарителя можно по формуле:

    (4)

В формулах (2)…(4) температуры выражены в градусах Цельсия.

Определив эти зависимости, можно теперь перейти непосредственно к американскому опыту.

Методика расчета тепловых насосов

Безусловно, процесс выбора и расчет теплового насоса является весьма сложной в техническом отношении операцией и зависит от индивидуальных особенностей объекта, но ориентировочно он может быть сведен к следующим этапам:

Определяются теплопотери через ограждающие конструкции здания (стены, перекрытия, окна, двери). Сделать это можно, применив следующее соотношение:

Qок = S*( tвн – tнар)* (1 + Σ β ) *n / Rт(Вт)где

tнар – наружная температура воздуха (°С);

tвн – внутренняя температура воздуха (°С);

S – суммарная площадь всех ограждающих конструкций (м2);

n – коэффициент, указывающийвлияние окружающей среды на характеристики объекта. Для помещений, напрямую контактирующих через перекрытия с наружной средой n=1; для объектов, имеющих чердачные перекрытия n=0,9; если же объект размещен над подвальным помещением n = 0,75;

β – коэффициент добавочных теплопотерь, который зависит от типа строения и его географического расположенияβ может варьироваться от 0,05 до 0,27;

Rт – теплосопротивление, определяется по следующему выражению:

Rт = 1/ αвнутр + Σ ( δі / λі ) + 1/ αнар (м2*°С / Вт), где:

δі / λі – расчетный показатель теплопроводности применяемых при строительстве материалов.

αнар– коэффициент теплового рассеивания наружных поверхностей ограждающих конструкций(Вт/ м2*оС);

αвнутр– коэффициент теплового поглощения внутренних поверхностей ограждающих конструкций(Вт/ м2*оС);

— Рассчитываются суммарные теплопотери сооружения по формуле:

Qт.пот = Qок + Qи – Qбп , где:

Qи — затраты энергии на подогрев воздуха поступающего к помещению через естественные неплотности;

Qбп -выделения тепла за счет функционирования бытовых приборов и деятельности людей.

2. На основании полученных данных рассчитывается годичное потребление тепловой энергии для каждого индивидуального объекта:

Qгод = 24*0.63*Qт. пот.*(( d*( tвн — tнар.ср.)/ ( tвн — tнар.))(кВт/час за год.) где:

tвн – рекомендуемая температура воздушной среды внутри помещения;

tнар – наружная температура воздуха;

tнар.ср – среднеарифметическое значение температуры наружного воздуха за весь отопительный сезон;

d – число дней отопительного периода.

3. Для полного анализа потребуется рассчитать и уровень тепловой мощности необходимой для разогрева воды:

Qгв = V * 17(кВт/час за год.) где:

V –объем каждодневного нагрева воды до 50 °С.

Тогда суммарный расход тепловой энергии определится по формуле:

Q = Qгв + Qгод (кВт/час за год.)

Принимая во внимание полученные данные, подобрать наиболее подходящий тепловой насос для отопления и горячего водоснабжения не составит большого труда. Причем расчетная мощность определится как. Qтн=1,1*Q, где:

Qтн=1,1*Q, где:

1,1 – корректирующий коэффициент, указывающий возможность увеличения нагрузки на тепловой насос в период возникновения критических температур.

Выполнив расчет тепловых насосов можно подобрать наиболее подходящий тепловой насос, способный обеспечить требуемые параметры микроклимата в помещениях с любыми техническими характеристиками. А учитывая возможность интеграции указанной системы с климатической установкой теплый пол можно отметить, не только ее функциональность, но и высокую эстетическую стоимость. 

Читать еще:

О том как правильно рассчитать кол-во и глубину скважин для ТН можно узнать из следующего видео:

Источник: https://mr-build.ru/newteplo/rascet-teplovogo-nasosa.html

Тепловой насос

Нормативы для проектирования теплового насоса

Тепловые насосы – это компактные, экономичные и экологически чистые системы отопления, позволяющие получать тепло для отопления и горячего водоснабжения зданий за счет использования тепловой энергии, рассеянной в окружающей среде.
Примерно 75% необходимого тепла тепловой насос берет из окружающей среды, оставшиеся 25% — это электроэнергия, необходимая для работы компрессора теплового насоса.

С ростом тарифов на газ и электроэнергию отопление тепловыми насосами или теплонасосами (ТН) становится одним из самых экономичных. По результатам исследования Мирового энергетического комитета (МИРЭК) через 10-15 лет до 75% отопления на Земле будет осуществляться тепловыми насосами. В Швеции уже сейчас 70% от отопления выполнено на ТН!

Тепловые насосы работают за счет электричества и переносят тепловую энергию окружающей среды к системе отопления. Коэффициент теплового преобразования при этом равняется 3-5, это означает, что на каждый 1 кВт затраченной эл.энергии мы получаем 3-5 кВт тепла.

Тепловой насос Земля-вода / воздух.

К этим типам относятся геотермальные тепловые насосы, в котором исключен теплообменник вода теплоноситель для обогрева или отопления воздуха в помещении, а есть теплообменник земля —теплоноситель по которой циркулирует теплоноситель с одной стороны, а с другой вода, рассол, проходящая через этот теплообменник и геотермальный зонд. Исключение промежуточного теплообменника улучшает энергоэффективность системы. Энергоэффективность данного теплового насоса к потреблённой электроэнергии составляет не 4,0 как указано в примере выше, а минимум 4,9.

Данный тепловой насос работает в зимнее время на отопление, летом на охлаждение. Установка кондиционеров для охлаждения не нужна. Вопрос горячего  водоснабжения решается с помощью другого источника. Срок работы данного теплового насоса до 35 лет.

Хороший тепловой насос является идеальным решением проблем отопления и кондиционирования, нагрева горячей воды и бассейна, охлаждения купели, и подобных теплотехнических задач здания.

Теплонасос имеет чрезвычайно большой срок службы, не наносит вреда окружающей среде, и полностью взрыво- пожаробезопасен.

Он существенно сокращает расходы: на отопление до 80 %, и на кондиционирование до 90%.

Скорее всего, тепловой насос не окупит себя в первый месяц, так как цена котельной с тепловым насосом «под ключ» относительно высока. Но уже за этот месяц затраты на отопление будут значительно ниже.

Сравнительные характеристики отопительных установок мощностью 10,8 кВт/час

Тепловой насос является идеальной инвестицией в будущее. Строящееся сегодня здание будет служить и нашему, и следующим поколениям.

Все хотят быть уверены в том, что технология, которую они закупают сегодня, будет актуальна, и полезна, в течение многих десятилетий. Наши теплонасосы разработаны с учетом будущих требований.

Срок службы насосов колеблется от 20-25 лет в зависимости от условий её эксплуатации после чего необходимо произвести плановый капитальный ремонт.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ЗАГОРОДНЫХ ДОМОВ

В России исторически сложилось, что основными источниками теплоснабжения загородных домов являются:

  • Природный газ
  • Электроэнергия
  • Дизельное топливо
  • Сжиженный газ
  • Дрова
  • Пеллеты

Мы будем рассматривать именно эти ресурсы, за исключением дров. Это связано стем, что дровяные котлы очень плохо автоматизированы и, применительно к ним, невозможно говорить об энергоэффективной системе отопления.

Сравнительная таблица различных источников теплоснабжения (приведенные тарифы стоимости 1кВт*ч, действующие осенью 2012г.)

Тип источника теплоснабженияПлюсыМинусыСтоимость тепловой энергии за кВт*ч, руб.
Котел, работающий на газовом топливеНизкая стоимость газОтсутствуют неприятные запахиБесшумная работаБольшое количество предложений на рынкНизкий уровень доступностиВысокие затраты на подключениеДлительный срок ожидания подключения газаПостоянно растущие ценыНаличие дымохода в доме0.57
Котел, работающий на дизельном топливеНет необходимости ждать подключенияБольшое количество предложений на рынкеОчень высокая стоимость дизельного топливаВысокий уровень шумаПостоянный неприятный запах дизельного топливаВ зимний период времени снег вокруг дома имеет желтый оттенокНаличие дымоходаНеобходимо отдельное помещение для котельнойНеобходима пристройка для хранения дизельного топливаВысокая стоимость обслуживания (необходима чистка 2 раз в год, замена фильтрующих элементов)3.00
Котел, работающий на пеллетахНизкая стоимость котлаБесшумная работа Высокая пожароопасностьНизкое качество пеллетНедолговечность пеллет (при длительном хранении отсыревают и рассыпаются)Необходима чистка котла 1 раз в месяцИз-за низкого качества пеллет, срок службы котла – 5-7 лет1.65
Котел, работающий на сжиженном газеНет необходимости ждать подключенияБольшое количество компаний, занимающихся монтажом газгольдеровВысокая стоимость сжиженного газаНизкая конкуренция среди поставщиков сжиженного газаВо многих регионах низкое качество сжиженного газаНеобходимо постоянное обслуживание1.86
ЭлектрокотелСамые низкие капитальные затратыНет необходимости ждать подключенияБольшое количество компаний, занимающихся монтажом электрокотловВысокая стоимость электроэнергииПостоянно растущие тарифыНеобходима высокая электрическая мощность (на дом 150 м2 – порядка 9 кВт)  Как правило, устанавливаются без погодозависимой системы управления, что приводит к увеличению расхода электроэнергии на 30-50% в год2.97
Воздушный тепловой насосНет необходимости ждать подключенияВысокая эффективность по сравнению с электрокотломРасход электроэнергии в 3 раза ниже, чем при использовании электрокотлаОтсутствуют модели, способные работать при температурах ниже минус 25ºСНеобходима высокая электрическая мощность (на дом 150 м2 – порядка 9 кВт)0.98
Геотермальный тепловой насосНе нужна высокая электрическая мощность (на дом 150 м2необходимо порядка 4 кВт)Нет необходимости ждать подключенияВысокие капитальные затраты на бурение0.79

Как видно из таблицы, только природный газ и тепловые насосы имеют стоимость 1 кВт*ч тепловой энергии ниже психологической цены в 1 руб., при этом необходимо учитывать, что в данной таблице приведена стоимость 1 кВт*ч тепловой энергии без стоимости сервиса и амортизации оборудования.

Сравнительные характиристики

Источник: https://mig-energo.ru/engineering/texnologii/diod/geotermalnoe-otoplenie/teplovoj-nasos/

Нормативы для проектирования теплового насоса

Нормативы для проектирования теплового насоса

И тогда многие домовладельцы, столкнувшиеся с подобными неприятностями, выясняют, что цена такого «брака» оказывается порой непомерно высока и простой заменой оборудования не обойтись — придётся в буквальном смысле перепахивать весь участок, заново прокладывать сотни погонных метров трубы. В такой ситуации домовладельцам можно только посочувствовать. Но, как говорится, их пример — другим наука. Каковы же причины неудачного использования качественного оборудования?

ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ДОМА И САДА, РУКОДЕЛИЯ И ПР.

ЦЕНЫ ОЧЕНЬ НИЗКИЕ Все «косяки» можно разделить на две группы. Во-первых, это ошибки, совершаемые на этапе проектирования узлов системы отопления.

Во-вторых, халатное исполнение монтажниками своей части работы.

3. Наконечник геотермального зонда изготовлен кустарным способом, с нарушением ряда требований. Он вряд ли сможет выдержать весь расчётный срок службы зонда 4.

Коллектор геотермального контура выполнен из полипропиленовых труб, не предназначенных для этой цели 5.

Руководство Руководство по применению тепловых насосов с использованием вторичных энергетических ресурсов и нетрадиционных возобновляемых источников энергии

5 2.1.

Теплота окружающего воздуха . 5 2.2. Теплота грунтовых и подземных вод . 5 2.3. Теплота водоёмов и природных водных потоков .

6 2.4. Солнечная энергия . 6 2.5. Теплота грунта поверхностных слоёв Земли. 7 2.6. Теплота воздуха, выбрасываемого вентиляционными системами .

8 2.7. Комбинированное использование низкопотенциального тепла вытяжного воздуха, условно-чистых стоков и грунта .

9 3. Системы сбора низкопотенциальной тепловой энергии грунта поверхностных слоев земли .

9 3.1. Устройство горизонтальных грунтовых теплообменников . 10 3.2. Устройство вертикальных грунтовых теплообменников . 15 Приложение 3.

Расчет и проектирование тепловых насосов

Отбор тепла из окружающей среды (внутренний округ).

В испарителе прокачивается жидкая рабочая среда-хладагент, при низком давлении.

Тепловой уровень температур окружающий испаритель, выше соответствующей температуры кипения рабочей среды (хладагент подбирается такой, что может закипать даже при минусовой температуре).

За счет этого перепада температур происходит передача тепла окружающей среды, рабочей среде, которая при этих температурах закипает и испаряется (превращается в пар).

Требуемое для этого тепло отбирается от любого выше перечисленного низкопотенциального источника тепла. Если в качестве источника тепла выбран атмосферный или вентиляционный воздух, применяются тепловые насосы, работающие по схеме «воздух–вода». Насос может быть расположен внутри или снаружи помещения, с встроенным или выносным конденсатором.

Воздух продувается через теплообменник (испаритель) с помощью вентилятора.

СП 60.13330.2012 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003

Пересмотр СП 60.13330.2010 «СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование»Информация об изменениях к настоящему своду правил публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты».

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты».

Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте разработчика (Минрегион России) в сети Интернет.В настоящем своде правил приведены требования, соответствующие целям технических регламентов: [1], [2], [3] и [4].

Актуализация СНиП выполнена авторским коллективом: ОАО «СантехНИИпроект» (А.Я.Шарипов, Т.И.Садовская, А.С.Богаченкова, С.С.Амирджанов)

Проектирование систем отопления на базе теплового насоса

Основой проектирования систем отопления с тепловыми насосами выступают Строительные Нормы и Правила (СНиП) и теплотехнические параметры объекта.

Качество проектируемой системы и ее выходные параметры требуют совместной работы заказчика и проектировщика над первым этапом проекта — техническом задании на проектирование.

Дальнейший перечень работ над проектом состоит из нескольких этапов: теплотехнические и гидравлические расчеты, предварительный выбор оборудования и технико-экономическое обоснование проектных решений.

На этом этапе происходит окончательное утверждение заказчиком выбранной схемы работы оборудования; эскизное проектирования с составлением предварительных смет и полного перечня необходимого оборудования и материалов; разработка рабочих чертежей, спецификаций оборудования и материалов, окончательной сметы на все работы.

После завершения данного этапа

Сп 41-101-95 проектирование тепловых пунктов

23 Водоподогреватели .

23 Насосы . 24 Диафрагмы и элеваторы . 26 Баки и грязевики . 27 Трубопроводы и арматура . 28 Тепловая изоляция . 32 5. Водоподготовка .

33 6. Отопление, вентиляция, водопровод и канализация . 35 7. Электроснабжение и электрооборудование . 36 8. Автоматизация и контроль .

37 9. Диспетчеризация и связь .

39 10. Требования по снижению уровней шума и вибрации от работы насосного оборудования . 40 11. Дополнительные требования к проектированию тепловых пунктов в особых природных и климатических условиях строительства .

41 Общие требования . 41 Районы с сейсмичностью 8 и 9 баллов .

Руководство по применению тепловых насосов с использованием вторичных энергетических ресурсов и нетрадиционных возобновляемых источников энергии

Эта технология по заключению целого ряда авторитетных международных организаций, наряду с другими энергосберегающими технологиями (использование солнечной, ветровой энергии, энергии Океана и т.п.), относится к технологиям XXI века.

В общем случае тепловой насос — это устройство, используемое для обогрева и охлаждения.

Например, при обогреве дома тепло забирается из более холодного внешнего источника и передается в дом.

Для охлаждения (кондиционирования) дома тепло забирается из более теплого воздуха в доме и передается наружу. Тепловой насос в чем-то подобен обычному гидравлическому

Р нп «авок» 3.3.1-2009 рекомендации авок.

автоматизированные индивидуальные тепловые пункты в зданиях взамен центральных тепловых пунктов. нормы проектирования

Параметры микроклимата в помещениях * Внутренний водопровод и канализация зданий Строительная климатология Тепловая защита зданий Отопление, вентиляция и кондиционирование Тепловые сети Проектирование тепловой защиты зданий Проектирование тепловых пунктов Здания жилые и общественные.

Источник: https://27advokat.ru/normativy-dlja-proektirovanija-teplovogo-nasosa-48094/

Юрист расскажет
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: