РАСЧЕТ КОНТУРА ТЕПЛОВОГО НАСОСА ЗЕМЛЯ-ВОДА ДЛЯ КОТТЕДЖА Leave a comment

Для получения тепла из земли  надежное и верное решение это применение  грунтовых зондов. На глубине от 18 метров температура земли достигает +10 °C и неизменна в течение года. Бурение скважин приводится, как правило, на глубину около сотни метров, в нее опускаются пластиковые трубы. Однако делать его просто «с запасом» обычно нерационально или даже невозможно, как по чисто экономическим, так и по нормативно-технологическим соображениям. Например, каждый лишний погонный метр геозонда, для монтажа заметно удорожает работы, а для раскладки горизонтального коллектора необходим свободный от построек и коммуникаций участок земли. Попытки «сэкономить» на строительстве, взяв у земли тепла больше, чем она может отдать, чреваты как перебоями в теплоснабжении, так и серьезными экологическими последствиями – промораживанием скважин или участков поверхности.
В  трубах как правило циркулирует незамерзающая жидкость, называемая рассолом. Рассол передает тепло земли через теплообменник в тепловой насос. Скважина заливается раствором, образующим монолит. Данная конструкция представляет собой вертикальный грунтовый зонд. При необходимости длина зонда может быть распределена на несколько скважин
 
Для тепловых насосов с мощностью до 30 кВт  допустимы  относительно простые расчеты, для более мощных установок необходимы  гидрогеологические изыскания.
Под мощность теплового насоса подбираются все компоненты систем отопления и охлаждения.
Исходные данные для расчета:
Тепловая нагрузка здания и коэффициент преобразования энергии;
Мощность подключения теплового насоса (из его паспорта) и удельная теплоотдача грунта.
Мощность теплового насоса определяется
по формуле:
N = Q × (Nr–1)/ Nr,
где N – требуемая мощность, кВт;
Q – тепловая нагрузка, кВт;
Nr – коэффициент преобразования энергии.
Например для среднего  дома  150 м2  тепловая нагрузка составляет примерно 12 кВт.
Пример расчета:
Q – 12 кВт; Nr– 4
N =12 × (4 – 1)/4 = 9, кВт
Удельная теплоотдача q (табл. 1) также зависит от нормативной продолжительности эксплуатации (Тn).
 
Табл. 1. Удельная теплоотдача грунта

ГрунтыУдельная теплоотдача
1800 ч2400 ч
 
Несвязанные10 Вт/м28 Вт/ м2
 
Связанные влажные20–30 Вт/ м216–24 Вт/ м2
 
Влагонасыщенные40 Вт/ м232 Вт/ м
 

 
Пример: N – 9 кВт; Тn – 1800 ч; тип грунта – связанный, влажный.
Удельная теплоотдача составит в этом случае 25 Вт/м2.
Площадь геоколлектора – S = N/q = 9000/25 = 360, м2.
Диаметр его труб зависит от q: чем выше требуемая теплоотдача грунта, тем выше при заданном температурном режиме расход теплоносителя и соответственно диаметр труб (табл. 2). Рекомендованное расстояние между трубами геоколлекторов – 0,5–0,8 м.
При выборе шага укладки Lst = 0,75 м длина труб геоколлектора L будет равна L = S/ Lst = 360/0,75 = 480, м.
 
Табл. 2. Рекомендованные диаметры труб в зависимости от удельной теплоотдачи грунта
Несвязанные 20 × 1,9 мм
Связанные влажные 25 × 2,3 мм
Влагонасыщенные  32 × 2,9 мм

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *