1.5 Визначення ефективності впровадження повітряного теплового насосу для потреб системи опалення та кондиціонування об’єкту
1. Визначаємо тип теплового насосу та отримуємо технічну документацію (таблиця 11) (тепловий насос моделі ZUBADAN PUHZ-HRP71VHA)
Таблиця 11 – Технічні характеристики ТН ZUBADAN
Корекція теплопродуктивності Корекция споживаної потужності у режимі нагріву
Корекція холодопродуктивності Корекция споживаної потужності у режимі охолодженя
2. Приводимо енергетичні характеристики теплового насосу (коефіцієнти корекції по електроспоживанню, тепло- та холодопродуктивності) до форми придатної для подальшої комп’ютерної обробки.
Температура навколишнього середовища |
Корекція теплопродуктивності |
Корекція споживаної потужності у режимі нагріву |
T, oC |
Ккор.Qтн |
Ккор.ЕС |
-25 |
0,8 |
1,92 |
-24 |
0,82 |
1,92 |
-23 |
0,84 |
1,918 |
-22 |
0,86 |
1,917 |
-21 |
0,88 |
1,916 |
-20 |
0,9 |
1,91 |
-19 |
0,92 |
1,9 |
-18 |
0,94 |
1,895 |
-17 |
0,96 |
1,89 |
-16 |
0,98 |
1,88 |
-15 |
1 |
1,875 |
-14 |
1 |
1,865 |
-13 |
1 |
1,855 |
-12 |
1 |
1,84 |
-11 |
1 |
1,82 |
-10 |
1 |
1,8 |
-9 |
1 |
1,77 |
-8 |
1 |
1,74 |
-7 |
1 |
1,7 |
-6 |
1 |
1,67 |
-5 |
1 |
1,63 |
-4 |
1 |
1,59 |
-3 |
1 |
1,55 |
-2 |
1 |
1,5 |
-1 |
1 |
1,43 |
0 |
1 |
1,37 |
1 |
1 |
1,3 |
2 |
1 |
1,22 |
3 |
1 |
1,13 |
4 |
1 |
1,05 |
5 |
1 |
1 |
6 |
1,011 |
1,02 |
7 |
1,0338 |
1,03 |
8 |
1,0566 |
1,04 |
9 |
1,0794 |
1,05 |
10 |
1,1022 |
1,07 |
11 |
1,125 |
1,09 |
12 |
1,1478 |
1,11 |
13 |
1,1706 |
1,14 |
14 |
1,1934 |
1,16 |
15 |
1,2162 |
1,18 |
16 |
1,239 |
1,2 |
Температура навколишнього середовища |
Корекція холодопродуктивності |
Корекція споживаної потужності у режимі охолодження |
T, oC |
Ккор.Qтн |
Ккор.ЕС |
-5 |
1,2 |
0,776 |
-4 |
1,2 |
0,776 |
-3 |
1,2 |
0,776 |
-2 |
1,2 |
0,776 |
-1 |
1,198 |
0,776 |
0 |
1,196 |
0,776 |
1 |
1,194 |
0,776 |
2 |
1,192 |
0,776 |
3 |
1,19 |
0,776 |
4 |
1,188 |
0,778 |
5 |
1,186 |
0,78 |
6 |
1,184 |
0,782 |
7 |
1,182 |
0,784 |
8 |
1,18 |
0,786 |
9 |
1,178 |
0,788 |
10 |
1,176 |
0,79 |
11 |
1,174 |
0,792 |
12 |
1,171 |
0,794 |
13 |
1,168 |
0,795 |
14 |
1,165 |
0,8 |
15 |
1,16 |
0,812 |
16 |
1,158 |
0,816 |
17 |
1,156 |
0,82 |
18 |
1,154 |
0,83 |
19 |
1,151 |
0,832 |
20 |
1,147 |
0,84 |
21 |
1,143 |
0,848 |
22 |
1,138 |
0,854 |
23 |
1,132 |
0,866 |
24 |
1,125 |
0,874 |
25 |
1,12 |
0,886 |
26 |
1,115 |
0,898 |
27 |
1,110 |
0,908 |
28 |
1,105 |
0,916 |
29 |
1,099 |
0,928 |
30 |
1,094 |
0,936 |
31 |
1,089 |
0,948 |
32 |
1,084 |
0,964 |
33 |
1,075 |
0,978 |
34 |
1,065 |
0,988 |
35 |
1,06 |
1 |
36 |
1,05 |
1,02 |
37 |
1,042 |
1,034 |
38 |
1,034 |
1,05 |
39 |
1,028 |
1,064 |
40 |
1,015 |
1,075 |
41 |
1 |
1,0948 |
42 |
0,99 |
1,116 |
43 |
0,975 |
1,136 |
44 |
0,958 |
1,16 |
45 |
0,938 |
1,18 |
46 |
0,9 |
1,2 |
3. Розраховуємо значення теплопродуктивності та електроспоживання теплового насоса відповідно для кожного температурного режиму (розрахунки зводимо до таблиці 12 Excel).
,
,
де
– номінальна споживана потужність
ТН, кВт;
– коефіцієнт корекції споживаної
потужності у режимі нагріву для і-го
температурного режиму;
– номінальна теплопродуктивність ТН,
кВт;
– коефіцієнт корекції теплопродуктивності
у режимі нагріву для і-го температурного
режиму.
4. Визначитись з кількістю теплових насосів, режимом їх експлуатації та необхідності пікового догрівала (розрахунки зводимо до таблиці 12 Excel).
де
– тепловтрати будівлі у і-му температурному
режимі, кВт;
– робоча
теплопродуктивність ТН у і-му температурному
режимі, кВт;
– кількість
модулів.
5. Розрахуємо для кожного температурного режиму загальну теплову продуктивність теплових насосів, коефіцієнти їх завантаження та загальне електроспоживання (розрахунки зводимо до таблиці 12 Excel).
6. Визначити загальну фактичну потужність, що споживається всією системою генерування тепла з врахуванням додаткового догрівача для кожного температурного режиму (розрахунки зводимо до таблиці 12 Excel).
7. Враховуємо потужність споживання системи опалення (циркуляційні насоси, внутрішні блоки, фанкойли).
,
кВт.
8. Визначаємо загальні обсяги теплогенерування, електроспоживання і середньозважений СОР системи опалення за розрахунковий період (розрахунки зводимо до таблиці 12 Excel).
Таблиця 12 – Розрахунки теплового насосу
9. Розраховуємо
вартість теплозабезпечення при застосуванні теплових насосів;
обсяг капіталовкладень на впровадження теплових насосів;
Ціна наружного блоку – 92413грн
Ціна монтажу – 60%
орієнтовний строк окупності (в порівнянні з центральним опаленням).
Висновок. Тепловий насос використовує електричну енергію значно ефективніше будь-яких котлів, які спалюють паливо. Коефіцієнт ефективності теплових насосів значно більше одиниці. Між собою теплові насоси порівнюють за умовною величиною — коефіцієнтом перетворення тепла (КПТ), також це поняття називається коефіцієнтом трансформації тепла, потужності, перетворення температур. Він показує відношення одержуваного тепла до витраченої енергії. Приміром, КПТ = 4,5 означає, що номінальна (споживана) потужність теплового насоса становить 1 кВт, на виході ми одержимо 4,5 кВт теплової потужності, тобто 3,5 кВт тепла ми одержуємо із природи.
Тепловий насос не тільки заощаджує гроші, але й береже здоров'я власникам будинку та їх дітям. Прилад не спалює паливо, виходить, не утворюються шкідливі окиси типу CO, CO2, NOх, SO2 , PbO2. Тому навколо будинку на ґрунті немає слідів сірчаної, азотистої, фосфорної кислот і бензольних з'єднань. Та й для нашої планети застосування теплових насосів безсумнівне благо. Адже на ТЕЦ скорочується витрата газу або вугілля на виробництво електрики. Застосовувані ж у теплових насосах хладони не містять хлорвуглецю і озонобезпечні.
Для використання теплового насосу на нашому об’єкті потрібно підібрати менш потужну установку для збільшення коефіцієнту завантаження (значно більшу частку часу система працює з Кзавант>0,5) і отримання більш доцільних сроків окупності.