По материалам подготовленных online консультаций получилась хорошая статья на тему расчета мощности теплового насоса, его выбора и описания принципа работы существующих типов. Данная статья будет особенно полезна для тех, кто выбирает тепловой насос или хочет узнать примерную мощность теплового насоса для частного дома, коттеджа, дачи и т. д. Особенно полезным может оказаться пример с расчетом мощности требуемого оборудования, а также длинны трубопровода для организации системы отопления посредством теплового насоса.
Принцип работы теплового насоса
Основным принципом работы теплового насоса является то, что он использует бесплатные возобновляемые источники энергии. В основных типах тепловых насосов используются такие источники как тепло грунта, воздуха, водоемов, сточных вод, подземных вод и т. д. Но для этого процесса также необходима и электрическая энергия, столь привычная в современных домах. Возможно Вас заинтересует вопрос о том, какой смысл использовать тепловой котел, который все равно работает от сети? Но здесь стоит учесть, что благодаря бесплатным возобновляемым источникам тепла, которые использует котел в своем принципе работы, тепловой насос способен отдать мощность в 3-5 раз превышающую потребляемую электрическую мощность.
Таким образом, если Вы установили насос мощностью 25кВт, то вполне можете рассчитывать на 75 — 125кВт при правильном расчете и подборе оборудования. Прочтите статью полностью, чтобы знать как это можно сделать.
Типы тепловых насосов
Итак, принцип действия нам известен, но необходимо подобрать наиболее подходящий тип теплового насоса, чтобы получить максимальную выгоду для себя от окружающих Вас ресурсов. Для этого разберемся какие бывают типы:
- «жидкость — хладагент — жидкость»;
- «воздух — хладагент — жидкость»;
- «воздух — хладагент — воздух»;
Предлагаем вкратце разобраться с принципами работы каждого из типов, это в итоге поможет правильно подобрать мощность теплового насоса и произвести правильный расчет мощности теплового насоса.
- «жидкость — хладагент — жидкость» — данный тип использует, например, тепло грунта. Суть работы построена на том, что грунт изначально передает свое тепло внешнему теплоносителю, вода в котором циркулирует во внешнем контуре. После этого за дело «берется» хладагент, который при помощи теплового насоса и конденсационной системе передает тепло во внутреннюю систему отопления дома. Хорош этот тип насоса и тем, что его можно использовать для нагрева воды хозяйственных нужд, что очень удобно.
- «воздух — хладагент — жидкость» — данный тип теплового насоса работает практически по тому же принципу, что и «жидкость — хладагент — жидкость», но главная разница в том, что вместо грунта используется воздух, который нагнетается при помощи вентилятора. В остальном системы практически идентичны.
- «воздух — хладагент — воздух» — в виде теплового носителя используется такое же приспособление как и в типе «воздух — хладагент — жидкость», но главным отличием этой системы является то, что отопление дома производится при помощи воздуха. Холодный воздух подается на установленный в отапливаемом помещении конденсаторе с помощью вентилятора. Этот тип теплового насоса не подходит для нагрева воды для бытовых и хозяйственных нужд.
Расчет мощности теплового насоса
Для примера рассмотрим распространенный тип теплового насоса «жидкость — хладагент — жидкость». Итак, представим что наш коттедж имеет площадь примерно 140 — 220кв.м., необходимая теплопотребность составит примерно 12 — 14кВт в зависимости от тепловых потерь, теплоизоляции здания. Вода в системе отопления должны быть температурой не нижу 35C, а минимальная температуры теплоносителя — 0С.
Для отопления такого коттеджа можно использовать тепловой насос мощностью 15,5кВт, наиболее подходящий вариант, а с учетом того, что нам известен тип грунта — глина, а мощность затрачиваемая на нагрев фреона — 3,37кВт, можно приступить к расчетам.
- а) Тепловая мощность коллектора: Qкол. = 15,5 — 3,37 = 12,130кВт;
- б) Также в нужной литературе сказано, что теплосъем с сухой глины равен — 20Вт/м(q). Поэтому мы имеем возможность посчитать длину труб:
- L = Qкол./q = 12130/0,020 = 606м.п.
- в) Используя шаг укладки 0,75м можно посчитать необходимую площадь для укладки:
- F = 600 * 0,75 = 450кв.м.
- г) Расход раствора гликолевого: 11,13*3600/(1,05*3,7*3) = 3,746куб.м/ч
Благодаря данному несложному расчеты, нам теперь известны основные показатели мощности теплового насоса для коттеджа. Но при этом мы располагаем данными о длине труб для системы отопления, а также смело можно сказать, что дом площадью от 140 до 220кв.м. Можно отопить тепловым насосом мощностью 3,37кВт, что вполне сравнимо с мощностью современного кондиционера.
Вывод. Если вы располагаете ресурсами для установки теплового насоса необходимой мощности, а также Вы уверены, что найдете квалифицированный персонал для расчета мощности теплового насоса, то экономия электричества и теплый дом Вам обеспечены. В качестве противовеса можно отметить стоимость всей системы, а также стоимость монтажа.
