Альтернативное решение для рассола для теплового насоса. Ледяное отопление

смотреть статью в виде pdf

Рынок тепловых насосов постоянно растет. Приблизительно половина продаваемых тепловых насосов - это устройства рассола-воды, которые основаны на нижнем источнике в виде горизонтального грунта или вертикальной скважины. В обоих случаях используется тепло земли. Выбор площади коллектора или общей глубины скважины зависит от необходимого количества энергии. В обоих случаях недооценка имеет довольно серьезные последствия.

Работы, связанные с внедрением грунтового коллектора, подлежат уведомлению органов геологического управления (старост) до их начала. В случае вертикальных скважин буровые работы, связанные с получением тепла Земли, выполняются на основе геологического проекта. Скважины сделаны на основании Закона от 4 мая 1994 года «Закон о геологии и горной промышленности» (Законодательный вестник № 27, пункт 97) с внесенными в него поправками, т.е. в соответствии с правовым статусом по состоянию на 10 сентября 2008 года и применимыми Реализация положений: Постановление Министерства здравоохранения и охраны окружающей среды от 19.12.2001 г. о проектах геологических работ (Законодательный вестник № 153, поз. 1777). На основании проведенных работ на основании Положения от 23.08.2005 г., определяющего случаи, когда необходимо подготовить другую геологическую документацию (Законодательный вестник № 116, поз. 983), геологическая документация подготовлена ​​в связи с использованием тепла. Земля, которая передана органам геологического управления. Потенциально применимы также могут быть: Закон о водном праве, если в зоне работ имеются водоохранные зоны, и в решениях об их создании содержатся положения, касающиеся буровых работ внутри них, закона об охране окружающей среды, например, ограничения бурения в лесных районах из-за периодов размножения. Закон о пространственном развитии, если ограничения были сформулированы в плане локального зонирования.

Колокол с водой
Альтернативным решением является так называемое контейнер энергии, также известный как поднос со льдом.
Решение для тепловых насосов с теплопроизводительностью до 17 кВт основано на бетонном колоколе объемом около 12 м3, который заполнен водопроводной водой в объеме 10 м3.
Колокол установлен в земле на глубине около 4 м на расстоянии не более 3 м от здания.

Катушка погружена во весь объем бака, который протекает через антифриз между «колоколом» и тепловым насосом. Таким образом, вода является нижним источником для теплового насоса.

При изменении температуры мы получаем около 116 кВт-ч энергии, а дополнительные 930 кВт-ч в фазе превращают энергию в лед. Стоит отметить, что замерзание воды в «колоколе» может иметь место, особенно в течение более длительного периода низких температур наружного воздуха. Во время замерзания лед образует ровный слой вокруг катушки, а увеличение поверхности льда компенсирует все более неэффективный теплообмен.

Кстати, коэффициент переноса воды составляет 0,6 Вт / (м * К),
с другой стороны, льда - почти в 4 раза больше: 2,33 Вт / (м * К).
Однако сравнивать с металлами нечем, например медь 394, а серебро даже 429 Вт / (м * К).

Дополнение установки
Вода в «колоколе» не может быть единственным источником энергии для теплового насоса и ее необходимо дополнить установкой.

Этот дополнительный и действительно основной источник энергии - это так называемые воздухосборники.
В их дизайне нет ничего нового, и первые схемы с их использованием появились в 1978 году.

Воздухосборники используют энергию как солнечного излучения, так и воздуха. Они не имеют крышки, как в случае классических солнечных коллекторов, и в некоторых случаях их конструкция может быть очень шероховатой, например, разработанная полиэтиленовая труба на крыше, по сути, является воздухосборником. Комплект, предлагаемый в упаковках с «хранилищем льда», имеет площадь около 12 м2 брутто и имеет коэффициент мощности 0,16 кВт / К («чистая» конвекция) при скорости ветра 1,5 м / с. Тот же антифриз, что и тепловой насос, проходит через коллектор, и максимальная достигнутая температура не превышает 60 ° C (максимальная температура парковки).

Тепловые насосы, оснащенные электронными расширительными клапанами, предназначены для сотрудничества с таким источником тепла, который гораздо лучше справляется с изменениями температуры в нижнем источнике тепла и обеспечивает высокую эффективность работы теплового насоса. Автоматика теплового насоса должна иметь функцию охлаждения установки. Следует помнить, что ледяная вода в конце отопительного сезона является идеальным источником холодной погоды для жарких летних дней. Таким образом, лоток для льда выполняет двойную задачу.

Использование энергии

Анализ системы, работающей более года с ледяной емкостью объемом 170 м3 и тепловым насосом с теплопроизводительностью 120 кВт, показывает, что энергия, полученная из воздухосборника, составляет большую часть используемой энергии (графики).

Ледяной резервуар может быть очень хорошей альтернативой классическим источникам с низким уровнем тепла, предназначенным для тепловых насосов типа рассол-вода. Монтажные работы менее хлопотны, они в гораздо меньшей степени опустошают домашнее окружение и не требуют проекта геологических работ. Немецкий рынок уже давно применяет и развивает эту технологию.
Причина заключается в нарастании формальных проблем, связанных с бурением скважин, а также их последующей эксплуатацией. Следовательно, вопрос времени, когда решение с «ледяной тарелкой» станет популярным в Польше. Поэтому буровые компании должны серьезно рассмотреть вопрос о внедрении таких инноваций в свое предложение.

Давид Пантера