Тепловые насосы

КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

Система использования тепла от конденсаторов централизован­ного воздушного кондиционирования, использующая комнатные

КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

Рис. 6.9. Схема децентрализованного воздушного кондиционирования «Епег­соп».

КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

1 — насос 2 — реверсивные кондиционеры; 3 — дополнительный нагреватель; 4 — сброс тепла.

Теплообменники с вентиляторами, представляет лишь одну из воз­можностей сохранения энергии в больших зданиях с воздушным кондиционированием. Другая возможность, дающая, с нашей точ­ки зрения, ряд преимуществ,-—использование индивидуальных тепловых насосов во всем здании, по которому циркулирует вода, а воздух служит кондиционируемой средой. Подобную систему можно назвать децентрализованной системой кондиционирования воздуха.

Типичными системами такого рода являются «Епегсоп» и «Versa Temp». Основная схема мало отличается от централизован­ной, но вместо одного большого холодильника (теплового насоса) используется много. небольших установок, размещенных непосред­ственно в местах кондиционирования (рис. 6.9). В схеме «Епегсоп» имеется ряд агрегированных реверсивных воздушных кондиционе­ров типа вода — воздух, способных давать нагрев или охлажде­ние. Они подключены к неохлаждаемой центральной водяной си­стеме, в которой с помощью дополнительного водонагревателя и градирни температура поддерживается в интервале 15—32 °С. Каждая кондиционирующая установка содержит полную холо - дильно-теплонасосиую схему с вентилятором для циркуляции

Комнатного вйЗдуха, подключенную К бодяной системе (рис. 6.10). Вода служит тепловым стоком при работе в холодильном режиме и источником тепла в режиме отопления. Дополнительный нагрев требуется только в случае очень холодной погоды, когда большин­ство установок работает в режиме нагрева. Подача тепла в водя­ную систему производится от котельной, электрического наружно­го нагревателя, солнечной энергии или источника сбросного тепла. Потребности в тепле уменьшаются, когда одна или несколько уста-

7

КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

Рис. 6.10. Воздушный кондиционер «Епегсоп» с водяной системой передачи тепла в режиме охлаждения и нагрева.

ІИШШ)

5

ШИЙШу

5

1— охлаждаемый кондиционируемый воздух; 2— испаритель воздушный; 3 — компрессор; 4 — реверсивный кран; 5 — капилляр; 6 — конденсатор водяной; 7 — подача воды; 8 — отвод воды; 9—нагретый кондиционируемый воздух; 10— конденсатор воздушный; 11 — испари­тель водяной.

Повок должны работать в холодильном режиме. При средних тем­пературах наружного воздуха установки с теневой стороны зда­ния работают на нагрев, с солнечной стороны-—на охлаждение. Если примерно 30% установок работают в холодильном режиме, то они дают достаточно тепла в водяную систему, что исключает необходимость для здания получать или отдавать тепло.

В зданиях с внутренним тепловыделением от освещения, ком­пьютеров и т. п. и высоким уровнем теплоизоляции (см. § 6.2), может понадобиться круглогодичное локальное охлаждение. По­лученное здесь тепло передается в водяную систему и далее к уста­новкам но периферии здания, которые в зимние месяцы работают па нагрев.

Децентрализованные системы можно также использовать в зда­ниях, где требуется охлаждение днем и нагревание ночью. Если днем температура воды в сети повышается до максимального зна­чения, допустимого для работы холодильных устройств, - J-32 °С, то тепло не сбрасывается в градирни и может служить для обогре­ва в течение части нагревательного цикла перед включением до­полнительного обогрева в любой форме, что необходимо, когда температура воды падает ниже 15 °С. Воздушный кондиционер на­чинает работу утром, когда вода холодна и допускает эффектив­ное охлаждение, а заканчивает в конце дня, когда вода нагрета
для эффективного ночного отопления. Характеристики системы «Епегсоп» применительно к семиэтажному служебному зданию в суточном разрезе показаны на рис. 6.11: а — потребность в тепле, включающая тепловые потери здания за все 24 ч, и потребность в тепле для нагрева вентиляционного воздуха в течение рабочего дня; б — внутренние тепловыделения, которые можно использовать как источник тепла. Предполагается, что некоторые установки внутри здания работают в течение 24 ч. Здесь существуют источ­ники тепла от освещения и пер­

Сонала в течение 9 ч. Можно представить показатели систе­мы «Епегсоп» как изменение количества запасаемого тепла в водяной системе, отдаваемо­го кондиционированному воз­духу (рис. 6.11, в). На графи­ке видно влияние температуры воды; он проходит через мини­мум в 10 ч, когда исчезает вклад освещения, и повышает­ся в середине дня, когда воз­растает поступление тепла от установок, освещения и персо­нала и включается кондицио­нирование.

Рис. 6.11. Часовой график нагрузки системы «Епегсоп» для конторского здания с использованием аккумули­рования тепла.

А — потребность в тепле семиэтажного конторского здания; / — тепло для подо­грева вентиляционного воздуха; 2—теп­ловые потери через ограждения; х--время суток; б — lF-тепловыделенне в конторском здании; / — электромеханическое оборудо­вание; 2 — персонал; 3 — освещение 35 Вт/ /м?: в - совмещение графиков потребности в тепле и тепловыделения в здании: /-- использование накопленного тепла; 2 — на­копление тепла от внутреннего тепловы­деления.

Внешний вид типичных установок с компрессором, вентилято­ром, водяным контуром, управлением и кожухом показан на рис. 6.12. Ііа рис. 6.12, а показана установка, монтируемая на по­толке, на ней видны слева направо: компрессор, коробка управле­ния и трубки для нагрева и охлаждения воздуха. Все соединения, в том числе и водяной системы, размещены с одной стороны кожу­ха. Система управления во время ремонта или обслуживания мо­жет быть снята без необходимости разборки всей конструкции.

КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

600 0, кВт

300

8 Ю4,ч

1 3 3 1,5 z л 5,5 8

9 8,5 5,5 3 0,5

! !*>! 2

600 W, KBT

I

И

$ < :

300

Щ

КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

О _ _________

Н z 4 6 8 ю 12 z « 6 8 №t,«

8,5 5,5 3 0,5

10^4

3 J 3 1,5 z 4 5,5 8

9 в,5 5,5 3 0,6 Гн,° С

На рис. 6.12,6 показан разрез установки «Versa Тешр» монти­руемой' на полу. Системы электрического и ручного управления размещены выше компрессора, с правой стороны находятся ТеП*

Таблица 6.1. Свойства систем кондиционирования воздуха

Требования потребителя

Централизованное снабжение четырехтрубное, с' вентилятором нлн системой регулирования расхода воздуха (система а)

Децентрализованный электропотреб- ляющнй комнатный кондиционер с объединенным воздушным охлаждением конденсатора (система 6)

Децентрализованная комнатная отопительная установка с общей водяной системой, котлом и градирней (система в)

Изменять температуру в комнатах быстро и в ши­роких пределах

Плохо. Реагирует на сигнал термостата медленно и в ограниченных пределах

Удовлетворительно. Реакция бывает медленной, а измене­ние температуры неправиль­ным

Хорошо. Быстрая реакция в комнате. Поддерживается температура 16—27"С

Удобство включения н от­ключения

Плохо. Отключить можио только вентилятор, ио тепло­обменник остается действую­щим с остаточным тепловы­делением

Хорошо

Хорошо

Постоянная работоспособ­ность'

Плохо. При малой или нулевой нагрузке велика стоимость простоя. Ремонт требует крупномасштабного демон­тажа

Хорошо

Удовлетворительно. Водяная система всегда поддержива­ется в рабочем состоянии, но это обычно не вызывает осложнений

Простое н быстрое обслу­живание

Плохо. Обычно требуется спе­циальный контракт на обслу­живание или инженер по эксплуатации

Удовлетворительно. Демонтаж затруднен, зачастую требует строительных работ. Полом­ка не влияет на другие уста­новки

Хорошо. Основной ремонт уста­новок может быть выполнен на заводе. Установки просты в эксплуатацию и не требуют участия специалистов

Дешевизна эксплуатации

Плохо. Расточительный расход энергии прн одновременном требовании охлаждения и на­грева

Легкость замены или уве­

Плохо. Может быть очень до­

Личения

Рогой и трудной, если не за­

Планирована вначале

Легкость сдачи в аренду по частям

Плохо. Трудно разделить уп­равление и затраты по потре­бителям пропорционально обслуживаемой площади

Плохо. Большое потребление, электроэнергии, низкий КПД охлаждения. Дорогой элект­роподогрев

Хорошо. Экономия на 25—50% по сравнению с двумя други­ми схемами

Хорошо. Но требуется противо­положная стена

Удовлетворительно. И цент­ральную установку, и трубо­проводы можно менять

Хорошо. Основные эксплуата­ционные и ремонтные затра­ты несет потребитель, кото­рый сам управляет установ­кой

Хорошо. Основные эксплуата­ционные и ремонтные затра­ты несет потребитель, кото­рый сам управляет работой установок

КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

.. г. ж ■„■ '«» . ...

Рис. 6.12. Потолочный кондиционер «Lncrcon» (а), разрез установки «Versa Temp» (б) и ее обратная сторона (с).

.ічпбмеїшіік ХЛадоПГС'ІІІ Нп. іДуХ, цеп гроґіожпьн'і иентнли гор II Сі о двигатель. Предусмотрено удаление сконденсировавшейся па теп­лообменнике плані с помощью ноддопа, ведущего к трубке в левой части кожуха. На рис. 6.12, в— частично раскрытая установка «.Versa Temp» с водяным теплообменником.

Представление о размерах установки «Versa Temp» для каби - пепіоіо размещения (на полу) дают следующие цифры: длина 936 -1280, максимальная высота 743 мм; масса 63 -96 кг. Наи­меньшая установка имеет холодонроизводптслыюсть 1,76 и тенло- производитсльпость 2,42 кВт. В последнем режиме электрическая мощность 0,72 кВт (вентилятор н компрессор). Наибольшая уста­новка имеет тснлопроизиодитслыюсть 5,5-І и полную электриче­скую мощность 2,02 кВт.

Фирмы, выпускающие децентрализованные системы, утвержда­ют, что их продукция имеет существенные преимущества перед централизованным хладоспабжспнсм и индивидуальными агрега­тами. 13 табл. 6.1 сопоставлены основные свойства этих систем. В работе [4j, откуда заимствована эта таблица, указано, что шум н влажность нрн сопоставлении не учитываются. Предотвратить шум впутрнкомпатпых установок труднее, чем централизованных; для этого применяют архптсктурпо приемлемые ограждения и дру­гую акустическую изоляцию. Относительная влажность, как пока­зывают некоторые исследования, при изменении от 25 до 75% не ощущается человеком, если температура поддерживается в преде­лах комфортной.

Количественные данные но капиталовложениям и эксплуатаци­онным заіратам в системы кондиционирования всех трех типов, упомянутых в табл. 6.1, указаны в табл. 6.2 и 6.3. Следует отме­тить, что потребление энергии может заметно отличаться в копк-

Т а в л и и а 6.2. Капиталовложения для административного здания па )04 м2 (1977 г.), ф. ст.

%

; трубили Oi'OTC-

Электрический

Доиеитра ипован-

.'iiirpilTI. i IKI ИроПСЛСИИС

»<пдуш! і:>р! і коа­

Мые тіЧ!.':о! К)сос-

РІІІ'СІ и сЛопудоноине

Ми (системо п)

Лиционер (система о)

Пые усгилопк» (система в)

Установка воздушного конди­

10<Х60 =

І04 м2Х">2.6 =

104 м3Х50 =

Ционирования

— 600 000

— 526 000

— 500 000

Система спежсго воздух;)

Bwmc ;кс

Ю4 м2ХЗ,25 =

104 М2Х3.2Г> =

Включена

= 32 500

= 32 500

Электросеть и водопровод

10-* м5Х~> =

И)4 м5ХЗ,2Г>=

Ю4 м2Х5 =

— 50 000

=32 ">00

= 50 000

Строительные работы, помеще­

210

12 000

90 000

Ние лля установки, каналы для

Обслуживания

Ограждение установки в ком­

2Г) 000

50 000

50 000

Нате

Монтаж и наблюдете

55 000

12 000

25 000

Итого

940 000

(І64 500

747 500

F а б л и ц а 6.3. Эксплуатационные расходы (дополнение к табл. 6.2), ф. ст.

Система а

Система б

Система е

Электроэнергия:

32 381

15 426

Компрессоры, вентиляторы,

13 777

Насосы, подача свежего

Воздуха и электронагрев

Для системы б

Отопление:

Природный газ с учетом

11 136

Нет (электро­

6200

Потерь при сгорании

Нагрев)

Обслуживание:

15 000

Наблюдение и ремонт

30 ООО

20 000

Реновация машин, котлов,

250 000/25 лет=

50 000/12 лет=

300 000/20 лет=

Градирен

= 10 000

= 417 000

= 15 000

Годовые эксплуатационные

64 963

93 081

56 626

Расходы

Годовые отчисления при 10%

940 000

664 500

747 500

Прибыли за 50 лет

(1/9,91) =

(1/9,91) =

(1/9,91) =

=94 853

= 67 053

=75 429

Полные годовые затраты

159816

160 134

132 055

Ретных условиях эксплуатации каждой из систем, так что приве­денные значения служат только для их сопоставления. Подобная оговорка относится и к эксплуатационным расходам.

Децентрализованные теплонасосные системы имеют преимуще­ства и по капитальным, и по текущим затратам. Централизованную систему можно усовершенствовать с помощью восстановления теп­ла с теплообменниками и тепловыми трубками [5], что снизит эксплуатационные расходы, но повысит капиталовложения. По­следние можно снизить, если оборудование для восстановления тепла предусмотрено в проекте здания, так что размеры холодиль­ной установки соответственно уменьшены. Преимущество децент­рализованных установок состоит в простоте монтажа и ремонта. Единичную установку можно заменить, не затрагивая всю систему.

Тепловые насосы

Скажем «да» теплу в доме и обеспечим его

Одним из самых ответственных вопросов при строительстве загородного дома является выбор отопительной системы, ведь в данном вопросе важно учесть те затраты, к которым нужно будет быть готовым при установке оборудования …

Какие отопительные системы снизят счета за отопление?

Чтобы в процессе эксплуатации здания, нести как можно меньше затрат энергии, стоит во время строительства дома планировать монтаж современных отопительных систем. Современная отопительная система не должна негативно воздействовать на среду, …

Геотремальное отопление загородного дома

Тепловой насос получает тепло от земли и подает его в дом. Таким образом, это один из самых дешевых способов отопления загородного дома.

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.