28 октября 2013 г.

Стоимость 1 кВт тепла.

Полезно знать при выборе системы отопления.


Стоимость 1 кВт тепла выработанного теплогенераторами на газе, эл. энергии, дровах, пеллетах, дизеле в сравнении с геотермальными и воздушными тепловыми насосами.



30 августа 2013 г.

Геотермальное охлаждение для IT серверов.

Геотермия в центрах обработки данных (ЦОД) – охлаждение из земли.





   За последние годы система геотермического охлаждения всё активнее используется в частных секторах. Владельцы домов всё чаще используют энергию земли для обогрева жилых помещений зимой и их охлаждения летом. Однако применение такого метода в центрах обработки данных (ЦОД) является, скорее, редкостью. Хотя в этом подходе кроется большой потенциал: согласно недавним выводам аналитиков исследовательской IT-компании Gartner, около 35-50 % энергозатрат ЦОД приходится на кондиционирование. А с применением геотермии часть таких затрат заметно снижается. В отличие от применяемых сегодня традиционных кондиционеров, геотермический подход вообще не использует машинное охлаждение. Наоборот, охлаждение производится с помощью холодной воды, которая по закрытой системе труб подаётся на глубину порядка 100 метров. На такой глубине почва сохраняет постоянную температуру: в зависимости от состава грунта, эта температура составляет от 8 до 10 °С.  В течение года эта температура практически не меняется.

   Циркуляция воды  по трубам обеспечивается двумя насосами, которые могут взаимозаменять друг друга в работе (резервирование). Работает то один, то другой насос. Система бесперебойного питания насосов делает такую систему ещё более надёжной и исключает её выход из строя. В обычных системах кондиционирования такой надёжности добиться трудно, а то и невозможно: часто случается перегрев конденсатора из-за высокого тока. 

  В ЦОД холодная вода подаются в специальный охлаждающий прибор. Он находится в непосредственной близости к источнику тепла. Таким образом будет обеспечиваться прямое охлаждение стеллажа с сервером или его охлаждение с помощью кондиционера. При этом серверный шкаф ни в коем случае не соприкасается з компонентами, обеспечивающими подачу воды. То есть даже в случае протечки никакой угрозы важному оборудованию не будет. Теплообменник типа «воздух-вода» забирает тепло IT-компонентов. Направление его работы совпадает с направлением воздушных потоков в приборах — оно горизонтальное. При этом холодная вода нагревается до 20-35°. И насосы, обеспечивающие циркуляцию воды, по закрытым трубам перегоняют воду в грунт, где вода отдаёт своё тепло.

При этом температура воды в трубах может значительно подниматься. Это тоже является преимуществом системы, поскольку таким образом не достигается температура, при которой начинает появляться конденсат. Другими словами, охлаждение теплообменника происходит без образования конденсата! В зависимости от того, какой именно проект выберет клиент, возможна дополнительная установка наружного устройства FreeCooler (сухая градирня), в котором можно выбрать широкий диапазон настроек. В самые холодные месяцы года это устройство с помощью технологии непрямого свободного охлаждения обеспечит образование и подачу холодной воды. То есть геотермическое оборудование, описанное выше, может немного «передохнуть». При этом почве не будут постоянно передаваться высокие температуры, и она в это время тоже может «отдохнуть».


25 августа 2013 г.

Наше мнение по переводу жилых зданий на отопление и горячее водоснабжение за счёт электрической энергии.

     Учитывая значительный рост цен на импортируемый газ, а также то, что Украина является крупнейшим производителем электроэнергии в Европе, просим сообщить Ваше мнение по переводу жилых зданий на отопление и горячее водоснабжение за счёт электрической энергии.


            О возможности заменить импортный газ отечественной электроэнергией теперь говорят и пишут часто. Наш ответ таков:

            Увеличение стоимости природного газа не меняет физической сущности процесса производства электрической энергии, коэффициент полезного действия которого не превышает 0,4 в отличие от кпд котлов, величина которого близка к 0,9. Поэтому использование электрической энергии с непосредственной её трансформацией в энергию тепловую было, есть и всегда останется невыгодным.
            Что касается возможностей украинской электроэнергетики, то действительно, её избыточные мощности сегодня оцениваются на уровне около 10 МВт. Это нормальный резерв мощности, совершенно необходимый с учётом намечающегося роста экономики Украины. Однако, резерв этот не сопоставим с теми потребностями коммунальной энергетики , которые возникли бы, если бы было принято решение о переводе всех жилых зданий на отопление и горячее водоснабжение от электрической энергии. В этом случае пришлось бы дополнительно построить электрические станции общей мощностью около 120 МВт. Построить 120 чернобыльских блоков, которые к тому же нужно останавливать на лето- задача нереальная и бессмысленная.
            Вместе с тем, электрическая энергия в зданиях могла бы более широко применяться в следующих случаях:
            - При использовании тепловых насосов, потому что их электрическая мощность в 3-5 раз меньше тепловой мощности;
            - При использовании электроэнергии в ночное время, потому что энергосистемы  терпят убытки в часы ночных провалов потребления электроэнергии, которая от 23 до 6 часов отпускается по льготному тарифу;
            - В полотенцесушителях, устанавливаемых в ванных комнатах, потому что электрические  приборы включаются жителями по мере надобности, в то время как полотенцесушители, присоединённые к системе горячего водоснабжения, отдают тепло круглый год в любое время суток.

            - Для приготовления пищи в электрических плитах вместо газовых, потому что тепло от электрической конфорки передаётся, в основном, кастрюле, а от газовой горелки, в значительной части, воздуху помещения. Кроме того, объёмы утечек газа через повреждённые коррозией открыто проложенные  по стенам зданий газопроводы, возможно, уже сопоставимы с объёмами его использования в газовых плитах.

23 августа 2013 г.

Тепловой насос в многоэтажном жилом доме выгоден уже сегодня.

Тепловой насос в многоэтажном жилом доме.
Это на перспективу или уже сегодня?
            Опыт применения теплового насоса в 6-этажном общежитии, где источниками тепла для горячего водоснабжения служат канализационные стоки здания и грунт, расположенный под ним, не остался незамеченным заказчиками строительства, озабоченными качественным уровнем строящегося жилища. И обратили они свое внимание на наш проект, прямо скажем, не из-за энергетической эффективности использования низкопотенциальных источников тепла и не из желания быть пионерами в этой сфере, а из-за обстоятельств куда менее привлекательных. Не секрет, что во многих регионах отопительные котельные перестали в летний период подавать теплоноситель в тепловую сеть, и жители домов, присоединённых к ней, не имеют возможности пользоваться горячей водой.
            Тепловой насос открывает новые возможности. Горячая вода в доме с тепловым насосом будет всегда, и обитателям этого дома в этом смысле позавидуют даже жители многих элитных столичных зданий, часто сетующие на перебои в подаче горячей воды во время летних испытаний тепловых сетей.
            Весь вопрос в стоимости.

            По заказу одного из инвесторов, строящих 120-квартирный жилой дом в Запорожье, было выполнено технико-экономическое обоснование строительства теплонасосной установки горячего водоснабжения в этом здании. Наряду с тепловым насосом, который должен будет использовать теплоту канализационных стоков и грунта, в рамках ТЭО была выполнена оценка использования солнечных коллекторов для горячего водоснабжения в летний период.



Охлаждённый в испарителях тепловых насосов 1 водный раствор этиленгликоля насосами 10 подаётся в ёмкость 8, через которую насосом 12 прокачивается через сточно-гликолиевый теплообменник 3 и грунтовые теплообменники 2, где охлаждённый раствор подогревается, отнимая тепло от стоков и грунта. В конденсаторе теплового насоса подогревается вода, которая подаётся насосами 9. Ночью подогретая до 500С вода накапливается в напорных баках-аккумуляторах 7. Летом днём один из насосов 9 переключается на солнечный коллектор 4, где вода при наличии прямого солнечного излучения подогревается до температуры 500С без использования теплового насоса.
            Анализ капитальных затрат на сооружение системы теплоснабжения в том виде, как она показана на рисунке, показал, прежде всего, нецелесообразность устройства солнечных коллекторов. На них пришлось бы потратить 60% всех денежных средств, в то время как их максимально возможный вклад в годовое производство тепла не превышал бы 20%. Поэтому из дальнейшего анализа солнечные коллекторы исключены, и вся тепловая нагрузка системы будет обеспечиваться только работой тепловых насосов.
            Оказалось, что для создания всех устройств, необходимых для производства тепла, расходуемого системой горячего водоснабжения 120-квартирного жилого дома, потребуется 310 тыс.грн., из которых 130 тыс.грн. составляет стоимость тепловых насосов, 35-40 тыс.грн. придётся потратить на грунтовые и сточно-гликолиевые теплообменники, и ещё примерно столько же- на аккумуляторы тепла. Остальные затраты пойдут на закупку вспомогательного оборудования и трубопроводов, а также на монтажные работы.
            Стоит обратить внимание на то, что все эти затраты приведут к увеличению стоимости одной квартиры, в среднем, на 2550 грн., а удорожание одного квадратного метра общей площади жилого дома составит только 38 грн.
            Не так уж велика плата за автономное горячее водоснабжение!
            Эксплуатационные расходы напрямую зависят от тарифов на тепловую и электрическую энергию. Оценивать эти расходы, основываясь на действующих у нас сегодня тарифах, таких неустойчивых и повсеместно непризнанных, было бы неправильно. В Запорожье, как нам сообщили, электроэнергию продают уже по вполне европейской цене (39,108 коп/кВт-ч), а тепло- по всё ещё очень невысокой (149,25 грн./Гкал) стоимости, рассчитанной, исходя из цены природного газа 95 долларов за 1000 м³. Но даже при этих явно перекошенных тарифах затраты жителей 120- квартирного дома, оборудованного тепловыми насосами, на покупку энергоносителей будут на 10 тыс. грн. в год меньше, чем в случае приготовления горячей воды в бойлерной централизованного теплоснабжения.
            На самом деле, цена природного газа на мировом рынке составляет около 300 долларов за 1000 м³, и нужно рассчитывать на то, что украинские потребители природного газа уже через несколько лет будут вынуждены платить за газ по мировой цене. В этом случае экономия эксплуатационных расходов, включающих в себя не только затраты на покупку энергоносителей, но и амортизационные отчисления от капитальных затрат (они весьма значительны для варианта с тепловыми насосами) составит для 120-квартирного жилого дома 78 тыс.грн. в год. При этом срок окупаемости капитальных затрат на сооружение теплонасосной  системы составит 3,5 года.
            Технико-экономический расчёт не оставил сомнений в том, что на вопрос, вынесенный в заголовок этой статьи, имеется однозначный ответ.
            Тепловой насос в многоэтажном жилом доме выгоден уже сегодня.

#теплонасос #отопление #охлаждение #кондиционер #энергосбережение


23 июля 2013 г.

Ответы на вопросы про тепловые насосы

Перечень однотипных вопросов от заказчиков натолкнул на мысль создать этот пост. Думаю перечень вопросов-ответов можно в будущем расширять.


Вопрос 1. Серия публикаций о тепловых насосах наводит на мысль об организованной рекламной компании в пользу устройства, о котором раньше никто не знал. Не следует ли рассматривать эти публикации как некую дань моде?:
Скорее наоборот. Устройство, о котором во многих странах знают все, в Украине известно, увы, немногим, и здесь можно говорить о дефиците информации, скорее чем об организованной рекламной компании, которой как раз и недостает нам.
Вопрос 2. Я хотел бы построить усадебный жилой дом, площадью около 300 м2, обогреваемый тепловым насосом. Какие дополнительные (по сравнению с газовым отоплением) средства я должен буду вложить в строительство этого дома и сколько я буду платить за электроэнергию, потребляемую тепловым насосом? Когда окупятся дополнительные затраты, связанные с тепловым насосом?:
Около 18 тыс. долларов, из которых сам тепловой насос будет стоить не более 8 тысяч, а остальные 10 тысяч придется вложить в грунтовый теплообменник, в низкотемпературную систему отопления, во вспомогательное оборудование и монтаж. При благоприятных геологических условиях возможно сокращение затрат на 15 - 20 %. Стоит отметить, что удорожание одного квадратного метра площади усадебного дома составит при этом около 65 долларов или всего лишь несколько процентов от общих затрат на строительство.

Если дом хорошо утеплен, тепловая мощность системы отопления не должна превышать 15 кВт, а потребляемая электрическая мощность теплового насоса, использующего теплоту грунта, при этом будет не выше 4 кВт. При обычной нашей зиме хорошо автоматизированный тепловой насос использует не более 7 тыс. кВт-часов электрической энергии за отопительный период. При нынешних ценах на электроэнергию за неё придтся заплатить около 1700 грн. в год.

При газовом отоплении этого дома хорошо автоматизированный котёл израсходует за отопительный период примерно 3,4 тыс. м3 природного газа. При нынешних ценах на газ для потребителя (686 грн. за 1000 м3) за него придётся заплатить около 2300 грн. в год. Это означет, что тепловой насос сэкономит около 600 грн. в год, и дополнительные затраты ($18000) при этом практически не окупаются.

Если же говорить о мировых ценах на газ, которые придут в Украину, возможно, раньше, чем будет построен проектируемый сегодня дом, то при цене газа 500 долларов за 1000 м3 затраты на его покупку составят около 8,6 тыс. грн., а экономия при устройстве теплового насоса достигнет 7 тыс.грн. в год при сроке окупаемости сократится до 6 лет.

Главное экономическое преимущество теплового насоса состоит не в коротких сроках окупаемости инвестиций, а в том, что при умеренных затратах можно обеспечить независимость своего жилища от поставщиков природного газа, обеспечив при этом возможность охлаждения помещений летом.
Вопрос 3. Какой источник тепла для теплового насоса предпочтительнее: грунт, вода или воздух? На основании чего принимается решение о выборе источника?:
Чем выше температура источника, тем эффективнее будет работать тепловой насос.

Воздух был бы идеальным источником низкопотенциальной теплоты, если бы его температура зимой не опускалась ниже нуля. При температурах наружного воздуха около нуля градусов работа теплового насоса, использующего теплоту наружного воздуха, становится неэффективной, а при более низких температурахтакой тепловой насос вообще работать не сможет. На южном берегу Крыма, где отрицательные температуры воздуха крайне редки, тепловые насосы "водух-вода" или "воздуз-воздух" могли бы применяться, и их стоимость будет относительно невелика, потому что воздуха много, и отнять от него тепло технически несложно. В других районах Украины такие тепловые наосы могли бы применяться только в бивалентных системах, где наряду с тепловым насосом есть обычный источник тепла,который может включаться в работу при низких температурах наружного воздуха.

Вода, температура которой не опускается ниже неуля, более подходит для теплового насоса. Вместе с тем, воду из открытых водоемов использовать довольно трудно, потому что её температура зимой блика к точке замерзания, и отнять от неё тепло без замораживания практически невозможно. Обычно используют более тёплую (около 100С) воду из скважин, если гидрогеологические условия позволяют закачать охлаждённую воду обратно в водоносный слой. Такие благоприятные условия встречаются не везде.

Универсальным источником тепла для теплового насоса является грунт, естественная температура которого на глубине более 2 метров в течение всего года мало отличается от 100С. Теплоту грунта, правда, отнять технически непросто, но мировой практикой уже отработаны технические решения, позволяющие это делать практически на любом участке земли, за исключением, быть может, песков пустыни или горных скал.

Таким образом, у проектировщика здания и его владельца в общем случае имеется не так уж много возможностей для выбора источника тепла для теплового насоса. Если отсутствуют благоприятные гидрогеологические условия, позволяющие добывать в нужном количестве воду из скважины и закачивать её обратно в грунт, то выбирают грунт.
Вопрос 4. Какие грунтовые теплообменники предпочтительнее- горизонтальные или вертикальные, и можно ли использовать земную поверхность охлаждаемого грунта для земледелия?:
Горизонтальные грунтовые теплообменники дешевле вертикальных, потому что они не требуют буровых работ, и процесс их сооружения достаточно прост. Но у них есть недостатки. Температура грунта зимой на глубинах до 2 метров ниже, чем на более глубоких уровнях, а это значит, что энергетическая эффективность теплового насоса, работающего с горизонтальным грунтовым теплообменником, будет ниже, чем при работе с теплообменником вертикальным. Другой недостаток связан с ограничениями в области земледелия.Над горизонтальным теплообменником могут расти только огородные культуры, трава и цветы, в то время как на усадебном участке с вертикальными теплообменниками могут расти также садовые и парковые деревья.
Вопрос 5. Какое вещество циркулирует в грунтовых теплообменниках?:
Чаще всего используют водный раствор этиленгликоля, который не замерзает при отрицательных температурах. Этот раствор охлаждают в испарителе теплового насоса, где кипит холодильный агент, и при помощи циркуляционного насоса прокачивают через грунтовый теплообменник, отнимая при этом теплоту от грунтового массива.

Некоторые фирмы организуют процесс так, холодильный агент подаётся непосредственно в грунтовый теплообменник, где происходит его кипение. При этом энергетическая эффективность теплового насоса повышается, потому что холодильный агент кипит при более высокой температуре и не расходуется энергия на циркуляцию промежуточного теплоносителя (этиленгликоля). Реализация такого процесса требует высокой культуры производства работ, с тем, чтобы исключить возможные утечки холодильного агента в разветвлённой сети подземных трубопроводов.
Вопрос 6. Можно ли собрать теплонасосную установку самостоятельно?:
Конечно, можно. Есть умельцы, которые собирают неплохие автомобили и могут собрать все, что угодно, но их очень мало.
Вопрос 7. Можно ли установить тепловой насос в доме, построенном 20 лет назад?:
Вполне возможно. Только для этого старый дом рекомендуется предварительно хорошо утеплить, заменить в нём окна и устроить вентиляцию с рекуперацией тепла. Тогда его теплопотери уменьшатся настолько, что для устройства теплового насоса и грунтового теплообменника потребуется умеренные затраты.
Вопрос 8. Как подобрать тепловой насос для дома? Нужен ли для этого проект? Кому можно поручить разработку такого проекта?:
Проект нужен обязательно. К сожалению, немногие проектные организации Украины сегодня выполнить такой проект из-за отсутствия опыта.

В то же время,несмотря на отсутствие опыта, есть фирмы, готовые выполнить всю работу "под ключ", начиная от проекта и заканчивая пуском системы отопления в эксплуатацию. И, хотя некоторые из этих фирм обычно имеют достаточно информации о зарубежном опыте строительства зданий с тепловыми насосами, владельцам зданий следовало бы до начала монтажных работ запросить у такой фирмы проект теплонасосной установки в полном объёме и передать его специалистам для рецензирования.
Вопрос 9. Как осуществляется охлаждение зданий с помощью теплового насоса?:
Тепловой насос может выполнить функции холодильной машины. Для того, чтобы эта машина могла охлаждать помещения, дополнительно нужны только комнатные воздухоохладители. Обычно для этой цели используют фанкойлы различных фирм. Но, поскольку фанкойлы, как и любые кондиционеры, при работе создают некоторый шум, который особенно заметен ночью, иногда в жилых домах устраивают панельное охлаждение. Для этого в потолок или в стены заделывают трубки, по которым циркулирует охлаждённая вода. Автоматика должна следить за тем, чтобы температура этой воды была на уровне 19 С, потому что при более низкой температуре возможно намокание охлаждённых поверхностей. Когда на улице 30-градусная жара, прохладные стены и (или) потолки создают приятный температурный фон в помещении при совершенно бесшумной работе системы. Открытые окна при этом не мешают работе системы охлаждения.
Вопрос 10. Я купил кондиционер, и поставщики этого оборудования сказали, что он может выполнять функции теплового насоса. Чем отличается отопительный тепловой насос от моего кондиционера?:
Автономный кондиционер (например, сплит-система) может работать как тепловой насос "воздух-воздух". Зимний температурный диапазон, внутри которого такой кондиционер может эффективно работать в режиме только осенью и весной.

В отличие от автономных кондиционеров, отопительный тепловой насос обеспечивает постоянное отопление зданий.
Вопрос 11. Можно ли с помощью теплового насоса поддерживать в различных помещениях одного дома разную температуру?:
Температура в каждом помещении должна поддерживаться на желаемом уровне средствами автоматики. Если проект отопления выполнен с использованием надлежащей автоматики, то нужная температура в помещении будет поддерживаться независимо от того, какой источник тепла при этом используется,- тепловая сеть, котёл или тепловой насос.
Вопрос 12. Хватит ли тепловой энергии, получаемой от теплового насоса, для горячего водоснабжения и для подогрева воды в бассейне?:
Энергии хватит. Весь вопрос в том, какой ценой эта энергия может быть получена. Система горячего водоснабжения, например, характеризуется неравномерностью потребеления тепла. Принимая душ, один человек потребляет за единицу времени больше тепла, чем система отопления его дома. Подбирать тепловой насос на пиковую нагрузку горячего водоснабжения было бы неразумно. Горячую воду нужно греть постоянно, накапливая её в ёмкостях. При наличии ёмкостей целесообразно рассмотреть возможность подогрева воды электрическими водонагревателями в ночное время, когда действует льготный тариф на электроэнергию. Как правило, такой способ приготовления горячей воды оказывается сопоставимым по эксплуатационным затратам с приготовлением в тепловом насосе, но более дешёвым по капитальным. Энергию на подогрев воды, наливаемой в бассейн, тоже лучше брать непосредственно из электрической сети в ночное время, а поддерживать нужную температуру в бассейне целесообразно при помощи теплового насоса.
Вопрос 13. Имеет ли тепловой насос преимущества по сравнению с другими альтернативными источниками энергии - солнечными батареями, солнечными коллекторами и ветрогенераторами?:
Да, имеет. Перечисленные в этом вопросе альтернативные источники могут подавать энергию временами, в то время как тепловой насос способен полностью обеспечить потребности дома в тепловой энергии.
Вопрос 14. Могут ли служить источниками низкопотенциального тепла для теплового насоса вытяжной воздух и бытовые стоки?:
Могут, но теплоту вытяжного воздуха более целесообразно использовать в рекуператорах для подогрева приточного воздуха, а количества теплоты, содержащейся в бытовых стоках, может хватить только для системы горячего водоснабжения. В одном из реализованных в Украине проектов теплота канализационных стоков уже используется для подогрева в тепловом насосе воды, используемой в системе горячего водоснабжения.
Вопрос 15. Где можно купить тепловой насос? Каким отечественным или зарубежным производителям можно отдать предпочтение?:
Купить тепловой насос в Украине не трудно, потому что несколько зарубежных компаний предлагают свои изделия. Сегодня трудно выбрать из них лучшее, потому что, как уже упоминалось, отечественного опыта их применения пока практически нет. Можно лишь предположить, что качество всех изделий, реализуемых на европейском рынке, в целом, соответствует требованиям, этим рынком сформированным.
Вопрос 16. Каков срок эксплуатации теплового насоса?:
Домашние холодильники советского производства, купленные в 60-х годах прошлого столетия, кое-где работают и сегодня. Большую часть тех холодильников люди выбросили не потому, что они перестали работать, а потому, что они морально устарели. Те холодильники были собраны из компрессора, испарителя и конденсатора. Из этих же деталей собирают и тепловые насосы. Поэтому есть все основания предполагать, что купленный сегодня тепловой насос при правильной его эксплуатации будет служить долго.

30 июня 2013 г.

Нереализованные возможности тепловых насосов.

Возможности использования тепловых насосов для отопления надстроек в жилых домах.

  
 Одной из проблем, возникающих при проектировании надстроек над существующими жилыми  зданиями, является обеспечение новых помещений теплом в условиях, когда теплоснабжение старой постройки неудовлетворительно из-за недостаточной мощности источника теплоснабжения. В этом случаи заказчики, не желая приобщаться к недостаточно надежному источнику тепловой энергии, часто ищут возможности устройства автономных источников тепла.


     Оценивая эти возможности, обычно обращаются к природному газу, сжигание которого в современных котлах остается наиболее дешевым способом обеспечения зданий теплом.
     Другой возможностью является применение тепловых насосов, работающих на электрической энергии, которая рассматривается в перспективе ближайших лет как более надежный, чем природный газ, энергоноситель. Однако, главным преимуществом тепловых насосов является возможность поддержания с их помощью круглосуточного комфорта, когда наряду с отоплением зимой обеспечивается кондиционирование воздуха в летнее время.
     При попытке применить тепловые насосы для отопления многоэтажных городских зданий в условиях относительно холодного климата большей части Украины возникают проблемы с поиском доступных для использования низкотемпературных источников тепла. Для надстроечных помещений жилых домов эти проблемы могут быть разрешены.
     Источником тепла для теплоснабжения надстроек может послужить вытяжной воздух существующей части здания. Преимущество такого источника состоит в том, что он, во-первых, проходит транзитом через надстройку, он рядом, к нему не нужно прокладывать коммуникации, его не нужно добывать. Во-вторых, его температурный потенциал относительно велик, и реальный коэффициент преобразования теплового насоса в этих условиях может быть 4.0. Таким образом, только одна четвертая часть необходимой для отопления энергии будет взята из системы электроснабжения, в то время как основной поток энергии составит теплота выбрасываемого в атмосферу вытяжного воздуха.
    Оценим энергетический потенциал, содержащийся в вытяжном воздухе, на примере 5-этажного жилого дома, над которым надстраиваются два мансардных этажа, включающие в себя восемь новых квартир, отопительная тепловая мощность которых составляет 92,8 кВт.
    Объем вытяжной вентиляции существующего 60-квартирного дома при нормативном объеме вытяжки из кухни 90 м3/ч и из санузла 50 м3/ч составит (90+50)*60 = 8400 м3/ч. Нормативный воздухообмен на практике обеспечивается не всегда, однако при сильных морозах, когда требуется максимальная тепловая мощность отопления, обычно фактический воздухообмен превышает расчетное значение.
    Объём вытяжной вентиляции жилого дома с учетом вентиляции новых квартир должен быть не менее L=10 400 м3/ч. 
    Энергетический потенциал Е, кВт, содержащийся в вытяжном воздухе составит величину

E=Lpc(Tвн - Tнар) / 3600,

где р - плотность воздуха, равная 1,2 кг/м3,
с - теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/кг. С,
Твн   и   Тнар -  расчетные  температуры вытяжного  и  наружного воздуха, равные соответственно  +18 и -22 С.

Е = 10400*1,2*1*(18 - (-22)) / 3600 = 138,7 кВт.

С учетом того, что для обеспечения необходимой мощности отопления при коэффициенте преобразования теплового насоса, равным 4, потребуется только 75% этой мощности, имеющийся потенциал может быть использован только на  50% (92,8*0,75/138,7 = 0,5), то есть вытяжной воздух должен быть охлажден перед выбросом в атмосферу до температуры не ниже  - 2 С.
    Принципиальная схема теплоснабжения мансардных этажей от теплового насоса представлена на нижнем рисунке.



    Для отопления и охлаждения помещений под окнами устанавливаются не автономные  кондиционеры (фан-койлы), оснащенные приборами автоматики, обеспечивающими заданную комфортную температуру в любое время года. Тепло и холод для кондиционеров вырабатывается в тепловом насосе, устанавливаемом в одном из подсобных помещений. Приемники тепловой энергии, выполненные в виде калорифера с осевым вентилятором, устанавливаются в технических помещениях верхнего мансардного этажа, куда выводятся потоки вытяжного воздуха со всех этажей дома.
    В летнее время приемники тепловой энергии будут отводить теплоту конденсации, нагревая вытяжной воздух. При этом возникает дополнительное естественное давление в гравитационной системе вытяжной вентиляции существующей части здания, что несколько улучшит гигиенические условия старых квартир, организованная вентиляция которых в летний период практически отсутствует.
    Каждая квартира мансардной надстройки могла бы иметь свой тепловой насос размером с домашний мини холодильник. Его тепловая мощность должна быть не менее 12 кВт, а электрическая - около 3 кВт. Общая стоимость оборудования для отопления и кондиционирования одной квартиры общей площадью до 150 м2 составит около 10 тысяч Эвро. Эксплуатационные затраты на отопление составят 80-100 Эвро. за отопительный сезон.

     В данное время идет реализация нескольких пилотных проектов такого типа. По факту реализации будет статья с реальными фото и потреблениями. 
Если возникнут вопросы - звоните, +38 067 4409424.

21 января 2013 г.

ИНФОГРАФИКА: 60 маленьких шагов к улучшению жизни за 100 дней

ИНФОГРАФИКА: 60 маленьких шагов к улучшению жизни за 100 дней

В нашем ТОП-10 постов всех времен пост про шаги, изменяющие вашу жизнь занимает прочную вторую позицию. Вот мы и решили сделать инфографику для удобного восприятия этих замечательных советов вместе со студией „ВебКот“. Кликните на картинку и наберитесь терпения — она очень большая ↓