Видове термопомпи за отопление на дома

Видове конструкции на термопомпи

Видове термопомпи за отопление на домаТипът HP обикновено се обозначава с фраза, указваща изходната среда и топлоносителя на отоплителната система.

Има следните разновидности:

  • TN "въздух - въздух";
  • TN "въздух - вода";
  • TN "почва - вода";
  • TN "вода - вода".

Първият вариант е конвенционална сплит система, работеща в режим на отопление. Изпарителят е монтиран на улицата, а вътре в къщата е монтиран блок с кондензатор. Последният се издухва от вентилатор, поради което в стаята се подава топла въздушна маса.

Ако такава система е оборудвана със специален топлообменник с дюзи, ще се получи термопомпа въздух-вода. Свързва се към системата за отопление на водата.

Изпарител въздух-въздух или въздух-вода HP може да се постави не на улицата, а в изпускателния вентилационен канал (трябва да бъде принуден). В този случай ефективността на HP ще се увеличи няколко пъти.

Термопомпите от типа "вода - вода" и "почва - вода" използват т. нар. външен топлообменник или, както още го наричат, колектор за извличане на топлина.

Видове термопомпи за отопление на дома

Схематична диаграма на термопомпата

Това е дълга тръба с контур, обикновено пластмасова, през която циркулира течна среда, измиваща изпарителя. И двата типа HP са едно и също устройство: в единия случай колекторът е потопен в дъното на повърхностен резервоар, а във втория - в земята. Кондензаторът на такъв HP е разположен в топлообменник, свързан към система за отопление на водата.

Свързването на HP по схемата "вода - вода" е много по-малко трудоемко от "почва - вода", тъй като няма нужда от земни работи. На дъното на резервоара тръбата се полага под формата на спирала. Разбира се, само такова водно тяло е подходящо за тази схема, което не замръзва до дъното през зимата.

Време е да проучим в детайли чуждия опит

Почти всеки вече знае за термопомпи, способни да извличат топлина от околната среда за отопление на сгради и ако доскоро потенциален клиент, като правило, задаваше недоумяващ въпрос „как е възможно това?“, сега въпросът „как е правилно“ е все по-често се чува. прави?".

Не е лесно да се отговори на този въпрос.

В търсене на отговор на многобройните въпроси, които неизбежно възникват при опитите за проектиране на отоплителни системи с термопомпи, препоръчително е да се обърнете към опита на специалисти от онези страни, където термопомпите на наземни топлообменници се използват от дълго време.

Посещението * на американското изложение AHR EXPO-2008, което беше предприето основно за получаване на информация за методите на инженерни изчисления на земните топлообменници, не донесе директни резултати в тази посока, но беше продадена книга на изложбения щанд ASHRAE, някои от разпоредбите на които послужиха като основа за тази публикация.

Веднага трябва да се каже, че пренасянето на американски методи на местна почва не е лесна задача. Американците не правят нещата както правят в Европа. Само те измерват времето в същите единици като нас. Всички останали мерни единици са чисто американски или по-скоро британски. Американците нямаха особен късмет с топлинния поток, който може да се измери както в британски топлинни единици за единица време, така и в тонове охлаждане, които вероятно са изобретени в Америка.

Основният проблем обаче не беше техническото неудобство при преизчисляване на приетите в САЩ мерни единици, с които човек може да свикне с времето, а липсата в споменатата книга на ясна методологическа основа за конструиране на алгоритъм за изчисление. . На рутинните и добре познати методи за изчисление е отделено твърде много място, докато някои важни разпоредби остават напълно неразкрити.

По-специално, такива физически свързани входни данни за изчисляване на вертикални земни топлообменници, като температурата на течността, циркулираща в топлообменника и коефициентът на преобразуване на термопомпата, не могат да се задават произволно и преди да се пристъпи към изчисления, свързани с нестабилна топлина прехвърляне в земята, е необходимо да се определят зависимостите, свързващи тези опции.

Критерият за ефективността на термопомпата е коефициентът на преобразуване α, чиято стойност се определя от съотношението на нейната топлинна мощност към мощността на електрическото задвижване на компресора. Тази стойност е функция на температурите на кипене в изпарителя tu и кондензация tк, а по отношение на термопомпи "вода-вода" можем да говорим за температурата на течността на изхода на изпарителя t2I а на изхода на кондензатора t2К:

? = ?(t2I2К).         (1)

Анализът на каталожните характеристики на серийните хладилни машини и термопомпите вода-вода направи възможно представянето на тази функция под формата на диаграма (фиг. 1).

Видове термопомпи за отопление на дома

С помощта на диаграмата е лесно да се определят параметрите на термопомпата в самите начални етапи на проектиране. Очевидно е, например, че ако отоплителната система, свързана към термопомпата, е проектирана да доставя нагревателна среда с температура на потока 50°C, тогава максималният възможен коефициент на преобразуване на термопомпата ще бъде около 3,5. В същото време температурата на гликола на изхода на изпарителя не трябва да бъде по-ниска от +3°C, което означава, че ще е необходим скъп земен топлообменник.

В същото време, ако къщата се отоплява с подово отопление, охлаждаща течност с температура 35°C ще влезе в отоплителната система от кондензатора на термопомпата. В този случай термопомпата може да работи по-ефективно, например с коефициент на преобразуване 4,3, ако температурата на охладения гликол в изпарителя е около -2°C.

Използвайки електронни таблици на Excel, можете да изразите функцията (1) като уравнение:

? = 0,1729 • (41,5 + t2I – 0,015т2I • т2К – 0,437 • t2К      (2)

Ако с желания коефициент на преобразуване и дадена стойност на температурата на охлаждащата течност в отоплителната система, захранвана от термопомпа, е необходимо да се определи температурата на течността, охладена в изпарителя, тогава уравнение (2) може да бъде представено като:

         (3)

За да изберете температурата на топлоносителя в отоплителната система за дадени стойности на коефициента на преобразуване на термопомпата и температурата на течността на изхода на изпарителя, можете да използвате формулата:

    (4)

Във формули (2)…(4) температурите се изразяват в градуси по Целзий.

След като определихме тези зависимости, сега можем да преминем директно към американския опит.

Методология за изчисляване на термопомпи

Разбира се, процесът на избор и изчисляване на термопомпа е технически много сложна операция и зависи от индивидуалните характеристики на обекта, но приблизително може да се сведе до следните стъпки:

Определят се топлинните загуби през обвивката на сградата (стени, тавани, прозорци, врати). Това може да стане с помощта на следното съотношение:

Qok \u003d S * ( tin - tout) * (1 + Σ β ) * n / Rt (W), където

tout - температура на външния въздух (°С);

калай – вътрешна температура на въздуха (°С);

S е общата площ на всички ограждащи конструкции (m2);

n е коефициент, показващ влиянието на околната среда върху характеристиките на обекта. За помещения в пряк контакт с външната среда чрез тавани n=1; за обекти с тавански етажи n=0,9; ако обектът се намира над мазето n = 0,75;

β е коефициентът на допълнителни топлинни загуби, който зависи от вида на сградата и нейното географско местоположение, β може да варира от 0,05 до 0,27;

Rt - термично съпротивление, се определя от следния израз:

Rt = 1/ αвътрешни + Σ ( δии ) + 1/αлегло (m2*°С / W), където:

δи / λі е изчисленият показател за топлопроводимост на материалите, използвани в строителството.

αлегло- коефициент на топлинно разсейване на външните повърхности на ограждащите конструкции (W / m2 * ° C);

αвътрешни- коефициент на топлопоглъщане на вътрешните повърхности на ограждащите конструкции (W / m2 * ° C);

- Общите топлинни загуби на конструкцията се изчисляват по формулата:

Qt.pot \u003d Qok + Qi - Qbp, където:

Qi - енергийни разходи за отопление на въздуха, влизащ в помещението чрез естествени течове;

Qbp ​​- отделяне на топлина поради функционирането на домакинските уреди и човешката дейност.

2. Въз основа на получените данни се изчислява годишното потребление на топлинна енергия за всеки отделен обект:

Qгодина = 24*0,63*Qt. пот.*(( d*( tin — tout.av.)/ ( tin — tout.)) (kWh на година), където:

tvn - препоръчителна температура на въздуха вътре в помещението;

tout - температура на външния въздух;

tout.average - средноаритметичната стойност на температурата на външния въздух за целия отоплителен сезон;

d е броят на дните от отоплителния период.

3. За пълен анализ ще е необходимо също да се изчисли нивото на топлинната мощност, необходима за загряване на водата:

Qhv \u003d V * 17 (kW / h на година.) Където:

V е обемът на дневното загряване на водата до 50 °C.

Тогава общата консумация на топлинна енергия се определя по формулата:

Q \u003d Qgw + Qгодина (kW / h на година.)

Като се вземат предвид получените данни, няма да е трудно да се избере най-подходящата термопомпа за отопление и топла вода. Освен това изчислената мощност се определя като. Qtn=1.1*Q, където:

Qtn=1.1*Q, където:

1.1 - корекционен коефициент, показващ възможността за увеличаване на натоварването на термопомпата при настъпване на критични температури.

Видове термопомпи за отопление на дома

След като сте изчислили термопомпите, можете да изберете най-подходящата термопомпа, която може да осигури необходимите параметри на микроклимата в помещения с всякакви технически характеристики. И като се има предвид възможността за интегриране на тази система с подово отопление, може да се отбележи не само нейната функционалност, но и високата й естетическа стойност.

Прочетете още:

Как правилно да изчислите броя и дълбочината на кладенците за HP можете да намерите в следното видео:

Ако материалът ви е харесал, ще съм благодарен, ако го препоръчате на приятели или оставите полезен коментар.

Видове термопомпи

Термопомпите са разделени на три основни типа според източника на нискокачествена енергия:

  • Въздух.
  • Грундиране.
  • Вода - Източникът може да бъде подземни води и водни тела на повърхността.

За системите за отопление на вода, които са по-често срещани, се използват следните видове термопомпи:

Видове термопомпи за отопление на дома"Въздух-вода" - термопомпа тип въздух, която загрява сградата чрез изтегляне на въздух отвън през външно устройство. Работи на принципа на климатик, само че на заден ход, преобразувайки енергията на въздуха в топлина. Такава термопомпа не изисква големи разходи за монтаж, не е необходимо да се отделя парче земя за нея и освен това да се пробива кладенец. Въпреки това ефективността на работа при ниски температури (-25ºС) намалява и е необходим допълнителен източник на топлинна енергия.

Устройството "подземна вода" се отнася до геотермалното и произвежда топлина от земята с помощта на колектор, положен на дълбочина под замръзването на почвата. Има и зависимост от площта на обекта и ландшафта, ако колекторът е разположен хоризонтално. За вертикално подреждане ще трябва да се пробие кладенец.

Видове термопомпи за отопление на дома"Вода-вода" се монтира там, където в близост има водоем или подземни води. В първия случай колекторът се полага на дъното на резервоара, във втория се пробива кладенец или няколко, ако площта на обекта позволява. Понякога дълбочината на подземните води е твърде голяма, така че цената за инсталиране на такава термопомпа може да бъде много висока.

Всеки тип термопомпа има своите предимства и недостатъци, ако сградата е далеч от водно тяло или подземните води са твърде дълбоки, тогава вода-вода няма да работи."Въздух-вода" ще бъде от значение само в относително топли региони, където температурата на въздуха през студения сезон не пада под -25º C.

Метод за изчисляване на мощността на термопомпа

В допълнение към определянето на оптималния източник на енергия, ще е необходимо да се изчисли мощността на термопомпата, необходима за отопление. Зависи от количеството топлинни загуби на сградата. Нека изчислим мощността на термопомпа за отопление на къща с помощта на конкретен пример.

За да направим това, използваме формулата Q=k*V*∆T, където

  • Q е загубата на топлина (kcal/час). 1 kWh = 860 kcal/h;
  • V е обемът на къщата в m3 (умножаваме площта по височината на таваните);
  • ∆T е съотношението на минималните температури навън и вътре в помещенията в най-студения период от годината, °С. От вътрешното tº изваждаме външното;
  • k е обобщения коефициент на топлопреминаване на сградата. За тухлена сграда с два слоя зидария k=1; за добре изолирана сграда k=0,6.

По този начин изчислението на мощността на термопомпа за отопление на тухлена къща от 100 кв.м и височина на тавана 2,5 м, с разлика в ttº от -30º отвън до +20º вътре, ще бъде както следва:

Q = (100x2,5) x (20-(-30)) x 1 = 12500 kcal / час

12500/860= 14,53 kW. Тоест, за стандартна тухлена къща с площ от 100 м2 ще ви трябва 14-киловатово устройство.

Потребителят приема избора на типа и мощността на термопомпата въз основа на редица условия:

  • географски характеристики на района (близост на водни обекти, наличие на подземни води, свободна зона за колектор);
  • климатични особености (температура);
  • вид и вътрешен обем на помещението;
  • финансови възможности.

Имайки предвид всички горепосочени аспекти, ще можете да направите най-добрия избор на оборудване. За по-ефективен и правилен избор на термопомпа е по-добре да се свържете със специалисти, те ще могат да направят по-подробни изчисления и да осигурят икономическата осъществимост на инсталирането на оборудването.

Видове термопомпи за отопление на дома

От дълго време и много успешно термопомпите се използват в битови и промишлени хладилници и климатици.

Днес тези устройства започнаха да се използват за изпълнение на функцията от противоположния характер - отопление на дома през студения сезон.

Нека да видим как термопомпите се използват за отопление на частни къщи и какво трябва да знаете, за да изчислите правилно всички негови компоненти.

Пример за изчисление на термопомпа

Ще изберем термопомпа за отоплителната система на едноетажна къща с обща площ от 70 кв. м със стандартна височина на тавана (2,5 м), рационална архитектура и топлоизолация на ограждащи конструкции, отговарящи на изискванията на съвременните строителни норми. За отопление на 1 кв. m от такъв обект, според общоприетите стандарти, трябва да изразходвате 100 W топлина. По този начин, за отопление на цялата къща ще ви трябва:

Q \u003d 70 x 100 \u003d 7000 W \u003d 7 kW топлинна енергия.

Избираме термопомпа марка "TeploDarom" (модел L-024-WLC) с топлинна мощност W = 7,7 kW. Компресорът на агрегата консумира N = 2,5 kW електричество.

Изчисление на колектора

Почвата в зоната, отредена за изграждане на колектора, е глинеста, нивото на подпочвените води е високо (приемаме калоричността p = 35 W/m).

Мощността на колектора се определя по формулата:

Qk \u003d W - N \u003d 7,7 - 2,5 \u003d 5,2 kW.

L = 5200 / 35 = 148,5 m (прибл.).

Въз основа на факта, че полагането на верига, по-дълга от 100 m, е ирационална поради прекомерно високо хидравлично съпротивление, приемаме следното: колекторът на термопомпата ще се състои от два кръга - 100 m и 50 m дълги.

Площта на обекта, която ще трябва да бъде взета под колектора, се определя по формулата:

S = L x A,

Където A е стъпката между съседни участъци от контура. Приемаме: A = 0,8 m.

Тогава S = 150 x 0,8 = 120 кв. м.

Изплащане на термопомпа

Когато става въпрос за колко време човек ще може да върне парите си, вложени в нещо, това означава колко печеливша е била самата инвестиция. В областта на отоплението всичко е доста трудно, тъй като ние си осигуряваме комфорт и топлина, а всички системи са скъпи, но в този случай можете да потърсите опция, която да върне изразходваните пари, като намали разходите при използване. И когато започнете да търсите подходящо решение, сравнявате всичко: газов котел, термопомпа или електрически бойлер. Ще анализираме коя система ще се изплати по-бързо и по-ефективно.

Концепцията за изплащане, в този случай, въвеждането на термопомпа за модернизиране на съществуващата система за топлоснабдяване, ако е просто, може да се обясни по следния начин:

Има една система - индивидуален газов котел, който осигурява самостоятелно отопление и топла вода. Има климатик сплит система, която осигурява студ на една стая. Инсталирани 3 сплит системи в различни стаи.

А има и по-икономична усъвършенствана технология - термопомпа, която ще отоплява/охлажда къщи и загрява вода в точните количества за къща или апартамент. Необходимо е да се определи колко са се променили общата цена на оборудването и първоначалните разходи, както и да се прецени колко са намалели годишните разходи за експлоатация на избраните видове оборудване. И да се определи колко години по-скъпото оборудване ще се изплати с получените спестявания. В идеалния случай няколко предложени дизайнерски решения се сравняват и се избира най-рентабилното.

Ще изчислим и ще разберем какъв е срокът на изплащане на термопомпа в Украйна

Видове термопомпи за отопление на дома

Помислете за конкретен пример

  • Къща на 2 етажа, добре изолирана, с РЗП 150 кв.м.
  • Разпределителна система за отопление/отопление: верига 1 - подово отопление, верига 2 - радиатори (или вентилаторни конвектори).
  • Инсталиран е газов котел за отопление и топла вода (БГВ), например, 24kW, двуконтурен.
  • Сплит климатична система за 3 стаи на къщата.

Годишни разходи за отопление и вода

Видове термопомпи за отопление на дома

Макс. топлинна мощност HP за отопление, kW 19993,59
Макс. консумация на мощност HP при работа за отопление, kW 7283,18
Макс. топлинна мощност на HP за топла вода, kW 2133,46
Макс. консумация на мощност HP при работа по водоснабдяване, kW 866,12

Видове термопомпи за отопление на дома

  1. Приблизителната цена на котелно помещение с газов котел 24 kW (котел, тръбопровод, окабеляване, резервоар, измервателен уред, инсталация) е около 1000 евро. Една климатична система (една сплит система) за такава къща ще струва около 800 евро. Общо с подреждането на котелното, проектантска работа, присъединяване към газопроводната мрежа и монтажни работи - 6100 евро.
  1. Приблизителна цена на термопомпа Mycond с допълнителен вентилаторен конвектор, монтажни работи и ел. връзка е 6650 евро.
  1. Растежът на капиталовите инвестиции е: K2-K1 = 6650 - 6100 = 550 евро (или около 16500 UAH)
  2. Намаляването на оперативните разходи е: C1-C2 = 27252 - 7644 = 19608 UAH.
  3. Период на изплащане Токуване. = 16500 / 19608 = 0,84 години!

Лесно използване на термопомпата

Термопомпите са най-универсалното, многофункционално и енергийно ефективно оборудване за отопление на къща, апартамент, офис или търговски обект.

Интелигентна система за управление със седмично или ежедневно програмиране, автоматично превключване на сезонни настройки, поддържане на температурата в къщите, икономични режими, управление на подчинен котел, бойлер, циркулационни помпи, контрол на температурата в два отоплителни кръга, е най-модерният и усъвършенстван . Инверторно управление на работата на компресора, вентилатора, помпите, позволява максимално спестяване на консумация на енергия.

Работа на термопомпа по време на работа с подземни води

Полагането на колектора в земята може да се извърши по три начина.

Хоризонтален вариант

Видове термопомпи за отопление на домаТръбите се полагат в окопи "змия" на дълбочина, надвишаваща дълбочината на замръзване на почвата (средно - от 1 до 1,5 m).

Такъв колектор ще изисква парцел с достатъчно голяма площ, но всеки собственик на жилище може да го построи - няма да са необходими никакви умения, освен умението да се работи с лопата.

Трябва обаче да се има предвид, че ръчното изграждане на топлообменник е доста трудоемък процес.

Вертикална опция

Колекторните тръби под формата на бримки, имащи формата на буквата "U", се потапят в кладенци с дълбочина от 20 до 100 м. При необходимост могат да се изградят няколко такива кладенеца. След монтажа на тръбите кладенците се запълват с циментов разтвор.

Предимството на вертикалния колектор е, че за изграждането му е необходима много малка площ. Няма как обаче да пробивате сами кладенци с дълбочина над 20 м – ще трябва да наемете екип от сондажи.

Комбиниран вариант

Видове термопомпи за отопление на домаТози колектор може да се счита за вариация на хоризонталния, но ще изисква много по-малко пространство за изграждане.

На площадката се изкопава кръгъл кладенец с дълбочина 2 m.

Тръбите на топлообменника са положени в спирала, така че веригата е като вертикално монтирана пружина.

След приключване на монтажните работи кладенецът заспива. Както в случая с хоризонтален топлообменник, цялата необходима работа може да се извърши на ръка.

Колекторът се пълни с антифриз - антифриз или разтвор на етилен гликол. За да осигури циркулацията му, специална помпа се разбива във веригата. След като абсорбира топлината на почвата, антифризът влиза в изпарителя, където се осъществява топлообмен между него и хладилния агент.

Трябва да се има предвид, че неограниченото извличане на топлина от земята, особено когато колекторът е разположен вертикално, може да доведе до нежелани последици за геологията и екологията на обекта. Ето защо през лятото е много желателно да работите HP от типа "почва - вода" в обратен режим - климатик.

Газовата отоплителна система има много предимства и едно от основните е ниската цена на газа. Как да оборудвате отопление на дома с газ, ще бъдете подканени от схемата за отопление на частна къща с газов котел. Помислете за дизайна на отоплителната система и изискванията за подмяна.

Прочетете за особеностите на избора на слънчеви панели за отопление на дома в тази тема.

Изчисляване на хоризонталния колектор на термопомпа

Ефективността на хоризонталния колектор зависи от температурата на средата, в която е потопен, неговата топлопроводимост, както и площта на контакт с повърхността на тръбата. Методът на изчисление е доста сложен, поради което в повечето случаи се използват осреднени данни.

Видове термопомпи за отопление на домаСмята се, че всеки метър на топлообменника осигурява на HP следната топлинна мощност:

  • 10 W - при заравяне в суха пясъчна или скалиста почва;
  • 20 W - в суха глинеста почва;
  • 25 W - във влажна глинеста почва;
  • 35 W - в много влажна глинеста почва.

По този начин, за да се изчисли дължината на колектора (L), необходимата топлинна мощност (Q) трябва да се раздели на калоричността на почвата (p):

L=Q/p.

Дадените стойности могат да се считат за валидни само ако са изпълнени следните условия:

  • Земята над колектора не е застроена, засенчена или засадена с дървета или храсти.
  • Разстоянието между съседните завои на спиралата или секциите на "змията" е най-малко 0,7 m.

Как работят термопомпите

Във всеки HP има работна среда, наречена хладилен агент. Обикновено фреонът действа в това качество, по-рядко - амоняк. Самото устройство се състои само от три компонента:

Изпарителят и кондензаторът са два резервоара, които приличат на дълги извити тръби - намотки. Кондензаторът е свързан в единия си край към изхода на компресора, а изпарителят към входа. Краищата на намотките се съединяват и на кръстовището между тях е монтиран редукционен клапан. Изпарителят е в контакт - пряко или индиректно - с изходната среда, докато кондензаторът е в контакт с отоплителната или БГВ системата.

Видове термопомпи за отопление на дома

Как работи термопомпата

Работата на HP се основава на взаимозависимостта на обема, налягането и температурата на газа. Ето какво се случва вътре в агрегата:

  1. Амоняк, фреон или друг хладилен агент, движещи се през изпарителя, се нагрява от изходната среда, например, до температура от +5 градуса.
  2. След преминаване на изпарителя газът достига до компресора, който го изпомпва в кондензатора.
  3. Хладилният агент, изпомпван от компресора, се задържа в кондензатора от редукционен клапан, така че налягането му тук е по-високо, отколкото в изпарителя. Както знаете, с увеличаване на налягането температурата на всеки газ се повишава.Точно това се случва с хладилния агент - загрява до 60 - 70 градуса. Тъй като кондензаторът се измива от охлаждащата течност, циркулираща в отоплителната система, последната също се нагрява.
  4. Чрез редукционния клапан хладилният агент се изхвърля на малки порции в изпарителя, където налягането му отново пада. Газът се разширява и охлажда и тъй като част от вътрешната енергия е загубена от него в резултат на пренос на топлина на предишния етап, температурата му пада под първоначалните +5 градуса. След изпарителя отново се нагрява, след което се изпомпва в кондензатора от компресора - и така в кръг. Научно този процес се нарича цикъл на Карно.

Но HP все още остава много печеливш: за всеки kWh изразходвана електроенергия е възможно да се получат от 3 до 5 kWh топлина.

Влияние на изходните данни върху резултата от изчислението

Нека сега използваме изградения в хода на изчисленията математически модел, за да проследим влиянието на различни изходни данни върху крайния резултат от изчислението. Трябва да се отбележи, че изчисленията, извършени в Excel, позволяват подобен анализ да се извърши много бързо.

Като начало, нека видим как неговата топлопроводимост влияе върху стойността на топлинния поток към WGT от земята.

Нашият пример за изчисление е направен за почва с топлопроводимост ? \u003d 2,076 W / (K • m), а специфичният топлинен поток беше qгд = 41,4 W. На фиг. 3 показва функцията qгд = ?(?) с непроменени други условия на изчисление.

 Видове термопомпи за отопление на дома

Известно е, че когато VGT се използва през лятото в режим на отвеждане на топлината от хладилните машини на климатичната система, ефективността на земните топлообменници, работещи през зимата заедно с термопомпа се повишава. Кривата на фиг. Фигура 4 показва естеството на зависимостта на специфичния топлинен поток от земята към VGT през зимата от съотношението на годишната нужда на сградата от студ към нейната годишна нужда от топлина за отопление.

Видове термопомпи за отопление на дома

В европейската практика при изграждането на наземни термопомпи обикновено се използват VGT с две U-образни полиетиленови тръби, монтирани в един кладенец. Математическият модел позволява да се оцени ефективността на такова техническо решение (фиг. 5). Стойностите на специфичния топлинен поток в лявата и дясната колона на диаграмата се изчисляват за стойностите на еквивалентния диаметър на VGT, съответстващ на конструкцията на топлообменника с една и две U-образни тръби.

Видове термопомпи за отопление на дома

Температурната разлика между земята и охладения гликол в изпарителя на термопомпата е решаваща за интензификацията на топлопреминаването в земята. На фиг. 6 е показана зависимостта на специфичния топлинен поток от тази температурна разлика.

Видове термопомпи за отопление на дома

Особено трябва да се отбележи, че фигури 3…6 не показват абсолютните стойности на специфичния топлинен поток от почвата към VGT, а естеството на промяната в тези стойности от един от аргументите, докато много други аргументите остават непроменени, или по-скоро, както са дефинирани или дадени в нашия пример за изчисление. Следователно е невъзможно да се ръководим от диаграмите, показани на тези фигури, за да се изчисли дължината на VGT в конкретни проекти.

 Видове термопомпи за отопление на дома

Препоръчва се да се определи дължината на вертикалните земни топлообменници по формула (6).

Електричество

ВиК

Отопление