Використання теплових насосів. Роль правильного проектування системи.

З огляду на неминуче підвищення цін на паливо, все більше людей переходять на використання поновлюваних джерел, які живляться від тепла навколишнього середовища. Одне з таких пристроїв - тепловий насос. Цей прилад одночасно служить для опалення та постачання гарячої води, а також здатний працювати в режимі кондиціонування.

Завдяки своїй конструкції і принципу дії насос витягує тепло з навколишнього середовища: повітря, землі, ґрунтових і поверхневих вод. Прилад можна використовувати для обігріву наступних об'єктів:

• Дачі, котеджі, будинки;
• Басейни, аквапарки;
• Школи, ВНЗ та інші навчальні заклади;
• Виробничі і комерційні приміщення (офіси, цехи, склади);
• Ресторани, готелі, котеджні містечка.

Втім, в світлі підвищення цін на енергоресурси теплові насоси можна використовувати практично скрізь. Природно, щоб пристрій працював з максимальною ефективністю і швидко окупилося, потрібно правильно спроектувати і облаштувати систему теплорозподілення.

При проектуванні опалювальної системи, що працює на заповнюваних енергозберігаючих джерелах, в тому числі і теплових насосах, дуже важливо розглядати об'єкт як єдине ціле. Тобто всі технологічні рішення, що стосуються конструкції самого пристрою і всіх використовуваних інженерних систем, потрібно узгодити. Це необхідно, щоб підібрати найбільш вдалу модель теплового насоса і домогтися швидкої окупності приладу.

Для кожного окремо взятого об'єкта опалювальна система проектується індивідуально. Її деталі залежать від кліматичних і грунтових особливостей регіону, а також енергетичних навантажень. При цьому необхідно вивчити геологічну інформацію про ділянку. А якщо мова йде про великому об'єкті, можливо, буде потрібно провести так зване розвідувальне буріння.

Що таке техніко-економічне обґрунтування при проектуванні системи опалення з тепловими насосами?

Техніко-економічне обґрунтування, або ТЕО є дуже важливим етапом проектування. На цій стадії узгоджуються інженерні системи, як між собою, так і з усією опалювальної конструкцією. Крім того, розглядаються і визначаються необхідні енергозберігаючі заходи (наприклад, застосування автоматизованих вузлів обліку енергії та управління нею, використання економічних світильників та інших приладів).

Крім цього в ході ТЕО потрібно вирішити наступні завдання:

• Визначити найбільш важливі архітектурні рішення; 
• Розрахувати електричні та теплові навантаження на систему; 
• Визначити структуру і графік того, як буде споживатися енергія; 
• Скласти детальний бюджет всієї системи, включаючи як первинні витрати, пов'язані з придбанням та монтажем приладу, так і витрати на експлуатацію. 
• Розрахувати енергетичний потенціал джерел, доступних для використання, і необхідну теплову потужність; 
• Обчислити термін окупності системи.

Після цього, якщо використання теплонасосної системи є вигідним, можна переходити до наступних стадій проектування.

Основні етапи проектування опалювальної системи

Послідовність проектування опалювальної системи включає в себе наступні етапи:

• Визначення потреби в теплі. Розрахунок навантаження проводиться відповідно до температури вуличного повітря. При цьому визначається потужність, необхідна для досягнення нормативних умов всередині приміщення при найбільш низьких температурах вуличного повітря.
• Вибір самого насоса. Цей пункт буде більш докладно розглянуто нижче. 
• Встановлення температури обігрівальних поверхонь. При новій споруді вона не повинна перевищувати 35 градусів. У старих будинках допустима температура до 55 градусів.
• Вибір джерела тепла. У цій ролі можуть виступати повітря, земля, поверхневі або грунтові води. 
• Вибір гідравлічної системи. Це потрібно, щоб користуватися пристроєм було максимально ефективним. Гідравлічні розрахунки проводяться для всіх трубопроводів і ділянок конструкції.

Окремо варто звернути увагу на вибір самого насоса. Пристрій підбирається за потужністю, яка залежить від величини базових навантажень. Це забезпечує стабільну і ефективну експлуатацію теплових насосів. При цьому важливо враховувати режим роботи пристрою. Він може бути трьох типів:

• Моновалентный. Насос является единственным источником энергии. Это подразумевает, что он должен быть рассчитан на стабильную работу в течение всего года.
• Моноенергетичного. Використання насоса поєднується з додатковим електронагрівачем, щоб покривати потребу в теплі в періоди його максимального споживання. 
• Бівалентний режим має на увазі використання ще одного теплогенератора, що працює на іншому джерелі (наприклад, на газі).

Крім потужності при виборі насоса потрібно враховувати наступні параметри:

• Точка бівалентності найбільш економічної роботи пристрою. З огляду на, що її вибір впливає на ККД насоса, для цього можна використовувати спеціальне програмне забезпечення. 
• Досягнення необхідної температури потоку.

Правильне проектування опалювальної системи дуже важливо. Від нього залежить потужність і збалансованість її роботи, а значить, і ефективне забезпечення приміщення необхідним теплом.

Ще статті про тепловий насос та ціни дивись ТУТ