Тепловой насос Геотермальные тепловые насосы для отопления.
5...81,2 кВт
Основное преимущество геотермального теплового насоса в отоплении - гарантированное получение 4-5 кВт тепловой энергии, расходуя 1 кВт электрической энергии на обеспечение работы теплового насоса
Каскад из двух геотермальных тепловых насосов Vaillant по 17 кВт
Контроллер теплового насоса
Геотермальный тепловой насос в отоплении - использование альтернативных источников тепла.
В настоящее время масштабы использования тепловых насосов в мире ошеломляют: в Швеции 50% всего отопления обеспечивают геотермальные тепловые насосы. В Стокгольме 12% всего отопления обеспечивается геотермальными насосами с общей мощностью 320 МВт, источник тепла - Балтийское море. в Швейцарии эксплуатируется свыше 60000 тепловых насосов, что экономит 150000 л жидкого топлива, 390000 тонн диоксида углерода и 325 тонн оксида углерода не выбрасывается в окружающую среду. в США ежегодно производится более 1 млн. геотермальных тепловых насосов. Федеральное законодательство США, при строительстве новых общественных зданий, требует использовать геотермальные тепловые насосы для отопления. в Германии предусмотрена дотация государства на установку тепловых насосов, цена теплового насоса стала доступна большинству. На сегодняшний день геотермальный тепловой насос является наиболее эффективной энергосберегающей системой отопления и кондиционирования. Реальных альтернатив применению тепловых насосов, с возможностью широкого использования в отоплении, горячем водоснабжении и кондиционировании, на сегодняшний день не существует. Цена на тепловые насосы, оставаясь высокой, продолжает снижаться.
Тепловой насос или газовый котел? Часть 1 - лирическая.
Отопление с использованием газовых котлов на сегодняшний день является самым распространенным вариантом, но все больше факторов заставляют от него отказываться и использовать геотермальные тепловые насосы.
-Цена на газ растет, и будет расти из-за перехода на европейские цены, уменьшения мировых запасов газа.
-Непрогнозируемость поставок и цен на газ, тарификация цены по используемому объему газа.
-Снижение мощности котлов вплоть до остановки, из-за падения давления газа. Как правило, происходит при понижении температуры и в выходные, праздничные дни.
-Снижение мощности котлов и значительное увеличение расхода газа, из-за низкого качества газа (вдувается воздух, повышенная влажность газа, если он отбирается из подземных хранилищ).
-Необходимость постоянного сервисного обслуживания газовых котлов, загруженность сервисных служб, сложность с вызовом из-за загруженности в аварийных случаях.
-Высокая стоимость "газификации" участка.
-Необходимость организации котельной, с жесткими нормативными требованиями (дымоходы, вентиляция, окна, кубатура помещения...)
-Повышенная опасность при работе с газовым оборудованием.
По прогнозам Мирового Энергетического Комитета к 2020 году доля геотермальных тепловых насосов в отоплении составит 75%.
Эффективность теплового насоса. Принцип действия теплового насоса.
Эффективность теплового насоса характеризует его коэффициент преобразования, представляющий собой отношение тепла в кВт, полученного в тепловом насосе, к затратам мощности на привод теплового насоса. Этот коэффициент для тепловых насосов может быть от 4 до 5.
Таким образом, при потреблении тепловым насосом, например 1 кВт электрической энергии, в зависимости от условий работы и конструкции теплового насоса, обеспечивается получение 4-5 кВт тепловой энергии.
Общее правило - чем меньше разница между температурой горячего источника и температурой в системе отопления, тем больше коэффициент полезного действия теплового насоса. Вывод: тепловые насосы идеально подходят для низкотемпературных систем отопления (теплый пол, фанкойлы, радиаторы, мощность которых пересчитывается на пониженную температуру подачи)
Принцип работы теплового насоса. Геотермальный тепловой насос.
Аккумулированное грунтом тепло передается вместе со смесью из воды и антифриза (рассолом) через вертикально расположенные теплообменники (грунтовые зонды) и подается в испаритель теплообменника теплового насоса. В испарителе хладагент теплового насоса, нагреваясь от рассола до температуры 6-8 °С, закипает и испаряется, забирая тепло от рассола. Охлажденный рассол, закачиваемый насосом, поступает в грунтовый зонд, где нагревается, забирая тепло от грунта. Образовавшийся пар из испарителя поступает в компрессор, где происходит процесс сжатия пара. Пар переходит в жидкое состояние, выделяя большое количество тепла. Температура жидкости в компрессоре подымается до 35-70 °С. Эта температура в теплообменнике конденсатора передается рабочей жидкости отопительного контура. Проходя через сбросной клапан, сбрасывающий давление, хлодоген мгновенно охлаждается и снова попадает в испаритель, замыкая цикл. Рабочая жидкость, нагретая в теплообменнике испарителя, поступает в тепловой аккумулятор (буферная ёмкость), необходимый для накопления тепловой энергии и стабилизации работы теплового насоса (уменьшается частота включений). Далее нагретая рабочая жидкость используется в отопительных контурах. Для приготовления санитарной воды контура горячего водоснабжения используется высокоэффективный бойлер косвенного нагрева. Тепловой насос в летний период может использоваться
для решения вопросов кондиционирования (отдавая тепло контуру грунтовых
зондов, и охлаждая рабочую жидкость)
Источником тепла для тепловых насосов могут использоваться воздух, вода и земля. Наиболее приемлемым вариантом, лишенным недостатков других модификаций тепловых насосов, являются геотермальные тепловые насосы, использующие теплоту грунта (отбор тепла земли грунтовыми зондами).Геотермальный тепловой насос с грунтовыми зондами наиболее часто используется в наших условиях, хотя имеет большую стоимость. За 2008 -2009 года наша фирма установила и ввела в эксплуатацию 10 геотермальных тепловых насосов различной мощности. Просмотр фото наших объектов с тепловыми насосами
Преимущества геотермального теплового насоса.
Высокая эффективность теплового насоса, достигаемая за счет высокого КПД теплового насоса (от 400% до 500%), что обеспечивает получение на 1 кВт затраченной электроэнергии, 4-5 кВт тепловой энергии или 3-4 кВт мощности охлаждающего контура. Максимально стабильные характеристики (тепловая мощность, КПД теплового насоса), вне зависимости от погоды и времени года (температура грунта в скважинах постоянна) Отсутствие температурного влияния зондов на поверхностные грунты, отсутствие ограничений на озеленение и ландшафтный дизайн после установки зондов (в отличии от тепловых насосов на земляных или траншейных коллекторах) Скважины располагаются на участке (в отличии от тепловых насосов использующих открытые водоемы),требуют минимальной свободной площади участка для размещения грунтовых скважин, невозможность повреждения после их установки. Отсутствие наружных блоков, не нарушается целостность интерьера и фасада (как у тепловых насосов воздух - вода) Система с тепловым насосом обеспечивает максимально комфортные условия в помещениях (низкотемпературное отопление - теплым полом или фанкойлами): минимальные колебания температуры и влажности, отсутствует шум, помещение котельной не требует специальной вентиляции. Тепловой насос долговечен и не требует особого внимания к себе. Срок эксплуатации заводских грунтовых зондов достигает 100 лет (фабрично изготовленных). Срок работы основного узла теплового насоса - компрессора - 30 лет, и может быть легко заменен. Двойной, U- образный заводской зонд обеспечивает увеличенный теплосъем, дублирование зондов в скважине, малое гидравлическое сопротивление и после заливки скважины термо раствором, защищен от повреждений.
Возможностью обеспечения отопления и охлаждения одним и тем же оборудованием. Высвобождение территории, необходимой для размещения котельной, дымохода, хранилища топлива. Топочной для теплового насоса может быть любое помещение. Относительно небольшая потребность в электроэнергии. 17 кВт геотермальный тепловой насос для отопления дома площадью около 350 м.кв. будет потреблять до 5 кВт в час, с условием работы не более 12 часов в сутки, обеспечивая этим низкие эксплуатационные затраты. Система отопления на тепловом насосе абсолютно взрыво и пожаробезопасна, не требует специального обслуживания (как холодильник), проста в управлении. Экологически чистый метод отопления и кондиционирования, отсутствуют выбросы CO2, NOХ и других продуктов горения. Тепловой насос экологичен. Максимальная независимость и автономность - необходимо только электричество (современные системы отопления на любом виде топлива, без электричества не работоспособны). Независимость от поставок и цен на газообразное и жидкое топливо, отсутствует необходимость в газопроводе и газоснабжении.
Особенности геотермального теплового насоса.
Высокая стоимость, цена теплового насоса (оборудование + монтаж), по сравнению с классическими котельными Требует высокой квалификации и опыта впроектировании и монтаже теплового насоса(доверяйте только профессионалам с опытом монтажа теплового насоса, осмотрите смонтированные, действующие системы) Тепловой насос с грунтовыми зондами позволяет, используя необходимое количество скважин, обеспечить моновалентный режим отопления (тепловой насос является единственным теплогенератором покрывающий 100% теплопотерь здания), или бивалентный режим - тепловой насос дополняется "пиковым доводчиком", и автоматически включающийся в догрев при максимальных нагрузках на систему отопления, как правило -10 градусов (точка бивалентности). Бивалентный режим позволяет снизить цену геотермального теплового насоса за счет установки теплового насоса меньшей мощности, уменьшить количество скважин, уменьшить срок окупаемости, без потерь в экономичности теплового насоса (пиковый доводчик может включиться всего несколько раз за зиму). Пиковым доводчиком, как правило, используется электрическая вставка теплового насоса. Геотермальные тепловые насосы установленные фирмой, зиму 2007 - 2008 года, не переходили в режим использования пикового доводчика. Для сохранения высокого КПД теплового насоса, система отопления к которой он подключен должна быть низкотемпературной, где температура подачи не превышает 55 °С (теплый пол, фанкойлы, радиаторы пересчитанные на такую температуру подачи)
Тепловой насос или газовый котел? Часть 2 - практическая.
Основным критерием применения геотермального теплового насоса во всем мире является снижение затрат на отопление, при высоком уровне комфорта и благодаря гос. дотациям на установку, тепловые насосы доступны населению. Из-за особенностей нашей страны (отсутствие таких программ, высокие ввозные пошлины), геотермальные тепловые насосы, из-за высоких начальных затрат, доступны в основном состоятельным людям. Рассматривать установку геотермального теплового насоса на дом меньше 200 м.кв. малоэффективно, т.к. система отопления на настенном газовом котле будет намного дешевле, и объемы необходимого для отопления газа, позволяют использовать низкие тарифы за газ. Основные критерии применения теплового насоса у нас - это независимость владельцев от внешних факторов (проблем с газом, сервисные службы), максимальная автономия (страховка - электрогенератор), безопасность, экономичность в обеспечении своего дома максимально комфортными отоплением, горячим водоснабжением и кондиционированием в летний период. Допустимо сравнение с дорогим внедорожником, который не может окупиться быстрее бюджетной малолитражки. Окупаемость 17кВт геотермального теплового насоса составляет порядка 7лет при старой цене на газ.
Стоимость монтажа теплового насоса, цена теплового насоса
Цена тепловых насосов на сегодняшний день, достаточно высока, и включает в себя бурение скважин под зонды 60-100 м, сами зонды, экологически чистый пропиленгликоль, сам тепловой насос, высокоэффективный бойлер на горячую воду, в зависимости от выбранной схемы автоматику регулирования (поэтажное управление и программирование температуры, функция кондиционирования), буферную емкость, стоимость монтажных работ.
Стоимость теплового насоса, цена теплового насоса Vaillant (только тепловой насос):
Стоимость котельной "под ключ", на тепловых насосах VIESSMANN или Vaillant (Германия), мощностью 17 кВт (на коттедж отапливаемой площадью около 350 кв. метров), с бурением скважин под зонды, их монтаж и заливка, стоимостью самих зондов и пропиленгликолем для заполнения первичного контура, тепловым насосом, с бойлером 300л, буферной емкостью 750л, обвязкой котельной медью, будет стоить около 21 тыс. евро.
Точная сметная стоимость котельной на тепловом насосе рассчитывается исходя из анализа грунта (чем влажнее грунт, тем больше удельная тепловая мощность грунта), возможной глубины бурения, утепленности дома, уровня автоматизации котельной, после встречи с Заказчиком и определения формата системы отопления.
Геотермальный тепловой насос и понятие "тендер". Внимание !!!
Абсолютно понятно желание Заказчика снизить стоимость системы отопления на геотермальном тепловом насосе. Но способов всего два. Первый - тендер по десятку выбранных фирм, по общим тех. условиям (мощность теплового насоса, поэтажные планы). Мы не участвуем в тендерах, т.к. для "победы" (наименьшая стоимость) необходимо "убить" систему. Один из способов "удешевления" - недозаложить необходимую общую глубину скважин, компенсируя недостающую мощность электро вставкой теплового насоса, которая будет работать в постоянном режиме (как электрокотел, но по цене теплового насоса). Также будет "дешевле" применение самодельных грунтовых зондов из полиэтиленовых труб (в лучшем случае наваривается заводской наконечник). Такой зонд не рассчитан ни на работу под высоким давлением, ни под температурный режим теплового насоса, ни под возможную химическую активность почвы. Через 5-6 лет загонять на участок буровую установку? За чей счет? Фабричный зонд имеет две петли в одной скважине (повышенный теплосъем, дублирование) и рассчитан на работу до ста лет. Так же победит в тендере система с обычным антифризом, вместо экологичного полиэтиленгликоля. Как это скажется на продолжительности работы испарителя теплового насоса, неизвестно, но протечка зонда может отравить весь участок. Так же дешевле не заливать скважину фиксирующим термораствором, предусмотренным по технологии, а просто "заилить" скважину. Есть схемы геотермального теплового насоса, когда можно не ставить буферную емкость, но можно её не ставить никогда. Или использовать "китайский ..." тепловой насос, и не иметь запчастей, поддержки сервиса, сертификата о соответствии мощности. И это только нюансы, которые лежат на поверхности. Всё вписывается в поставленные на просчет тех. условия. Результат - нерабочая система. Мы для снижения стоимости теплового насоса применяем второй вариант. Все что необходимо согласно проектной документации, технологии выполнения работ, требованиям и рекомендациям производителей, все выполняется в полном объеме. А Заказчик получает возможную скидку на оборудование, подбирается оптимальная схема топочной, максимально точно просчитывается проект, снижаются расценки на бурение, применяется замена на более дешевое оборудование при тех же характеристиках (буферная емкость). При таком подходе у Вас будет комфортный дом, а мы будем уверены, что тепловой насос будет работать долго и надежно.
Выбор теплового насоса.
Выбор модели теплового насоса для реализации системы отопления или отопление/кондиционирование, производится на этапе проектирования, исходя из индивидуальных особенностей объекта, режимов работы системы отопления и возможной максимальной эффективности системы. Рассматривая продукцию китайских производителей тепловых насосов или мало известных фирм, мы сразу сталкиваемся с несоответствием декларируемой мощности тепловых насосов (она завышена), отсутствием всего комплекта гарантийного оборудования (грунтовых зондов), с нерусифицированным меню контроллера, отсутствием гарантийного и сервисного обслуживания, отсутствие полного комплекта зап. частей для оперативного ремонта. Так же часто утверждается, что в тепловом насосе применено супер "ноу-хау" и поэтому его характеристики намного лучше, но сертификации, тем более европейской, тепловой насос не проходил. Наша фирма использует тепловые насосы лидеров в производстве отопительной техники, VIESSMAN и Vaillant (Германия). Комплекты оборудования на основе тепловых насосов, от этих производителей, отличаются высочайшей надежностью, высокой энергоэффективностью, простотой в использовании, с доскональной автоматикой, низкими показателями шума и вибрации, с современным дизайном. Во всех системах используются только заводские, фабрично изготовленные, грунтовые зонды, протестированные в заводских условиях, что гарантирует надежность и максимальную по времени работоспособностьнеобслуживаемых скважин.
Двойной (увеличенная мощность теплосъема) U образный грунтовой зонд с наконечником. Заводское изготовление, 16 атм.
Труба для заполнения скважины термо связующим раствором
Тепловой насос Vitocal 300 тип WW в режиме рассол-вода 39,6-81,2 кВт.
Коэффициент эффективности: 4,36...4,61 (рассол 0°С, вода 35°С) Теплопроизводительность
одноступенчатый режим: 4,8...16,3 кВт
двухступенчатый режим: 9,6...32,6 кВт Хладопроизводительность : 3,7...25,4 кВт
Температура подачи: Vitocal 300 - до 55°С, Vitocal 350 - до 65°С.
Температура рассола: мин. -5°С, макс. 25°С
Электрическая мощность : от 1,1 до 7,2 кВт
Регулятор: CD 60 (управление двумя контурами отопления)
Вес: от 105 до 310 кг Габаритные размеры LxBxH
650 x 600 x 945 (одноступенчатый)
650 x 780 x 1245 (двухступенчатый)
Тепловой насос может применяться для любых режимов эксплуатации.
В моновалентном режиме отопления тепловой насос полностью обеспечивает отопление и приготовление горячей воды.
В бивалентном режиме отопления тепловой насос работает вместе со вторым теплогенератором, например, при модернизации.
Высокий коэффициент эффективности до 4,61 в течении круглого года
Разбивка диапазона тепловой мощности от 4,8 до 32,6 кВт . Используется круглогодично в качестве полноценной системы отопления. Герметичный спиральный компрессор системы "Compliant Scrol" с двойной амортизацией вибрации, обеспечивает высокую эксплуатационную безопасность, надежность и плавность работы. Применяется как правило для низкотемпературных систем отопления, например, для отопления теплым полом Цифровой регулятор CD60, с меню, понятной текстовой и графической индикацией, системой диагностики. Устройство погодозависимого цифрового программного управления CD60, с интегрированными функциями регулирования в зависимости от интенсивности охлаждения и солнечного излучения, одним отопительным контуром без смесителя и максимум двумя отопительными контурами со смесителями, регулятор температуры емкостного водонагревателя для двух емкостных водонагревателей, устройство управления дополнительным теплогенератором и средства регулирования теплопотребителей в количестве до трех. Экологически безопасный хладагент R 407 C Модульность конструкции (Kalte-L-Trager), простота монтажа и наладки
Цифровой регулятор теплового насоса CD60 Для одно и многоступенчатых тепловых насосов Функция “естественное охлаждение” Для одного отопительного контура без смесителя и двух со смесителями Функции управления солнечными системами (до 3-х контуров)
Управление нагревом двух водонагревателей и вспомогательным нагревом воды Активация дополнительного источника тепла Жидкокристаллический дисплей с системой меню, графической и текстовой индикацией Эффективная система диагностики Графическое представление отопительных и холодильных характеристик Статистические функции LON-Bus-коммуникация (опция), в сочетании с системами управления зданиями
Спиральный компрессор теплового насосаVIESSMANN Vitocal 300/350
Минимальное количество трущихся деталей
Высокая эффективность и надежность
Плавность хода и малый износ
Большой срок службы
Низкий уровень шума
Тепловой насос geoTHERM pro VWS- 22, 28, 38, 44 кВт.
Коэффициент эффективности: 4,3...4,6 (рассол 0°С, вода 35°С)
Теплопроизводительность: 5,9...17,3 кВт
Температура подачи: до 62°С
Электрическая мощность: 1,4...4,1 кВт
Температура рассола:
мин. -10°С,
макс. 20°С
Вес: от 141 до 179 кг
Габаритные размеры LxBxH: 650x600x1200
Тепловой насос может применяться круглогодично в качестве полноценной системы отопления в моновалентном режиме отопления, полностью обеспечивая отопление и приготовление горячей воды, или в бивалентном режиме отопления вместе со вторым теплогенератором.
Высокие технические характеристики: коэффициент эффективности до 4,6 ;
Современный спиральный компрессор (Copeland ZS), с большим сроком службы.
Дополнительный электроподогрев с возможностью регулирования на 2/4/6 кВт.
Возможность подключения источника тепла и системы отопления как вертикально, так и горизонтально, благодаря специальным вращающимся соединительным трубкам теплового насоса
Высокопроизводительный испаритель на основе пластинчатого теплообменника из нержавеющей стали, работающего по принципу противотока, для максимально эффективной передаче тепла от рассола хладагенту теплового насоса.
Экологически безопасный хладагент R 407 C
Цифровой, погодозависимый регулятор, с большим графическим дисплеем с голубой подсветкой и качественным отображением текста, с простым управлением благодаря системе "поверни и нажми".
В тепловом насосе установлены циркуляционные насосы рассольного и отопительного контуров. Прост в управлении
Основные компоненты теплового насоса Vaillant geoTHERM:
1. Плата регулятора с системой соединений PRO E
2. Регулятор
3. Переключающий клапан ГВ
4. Дополнительный электроподогрев
5. Прессостат
6. Циркуляционный насос системы отопления
7. Конденсатор
8. Спиральный компрессор (Copeland ZH)
9. Расширительный клапан
10. Циркуляционный насос рассольного контура (контура грунтовых зондов)
11. Испаритель
12. Гибкие шланги
13. Электрические соединения
Цифровой регулятор теплового насоса geoTHERM:
Простота в управлении благодаря системе "Поверни и Щёлкни", а также графической,
текстовой и цифровой индикации с голубой подсветкой.
Отображение давления, температуры в холодильных и отопительных режимах
Отображения режимов работы компрессора, контроль за правильным чередованием
фаз
Контроль исправности теплового насоса благодаря журналу истории ошибок
Широкие возможности по настройке и программированию режимов работы системы
отопления, ГВС, совместной работе с дополнительными источниками тепла.
В двух вставленных друг в друга спиралях (одна неподвижная, другая вращается),
постоянно образуются изменяющиеся газовые полости. При вращении спирали камера
пара хлодогента непрерывно уменьшается и хладогент непрерывно всасывается в
открытую, внешнюю камеру.
VIESSMAN, Vaillant производит широкий ряд отопительной техники , при необходимости подбора других моделей, обращайтесь к нашим менеджерам. тел/факс (044)2574475, 2573087
в Швеции 50% всего отопления обеспечивают геотермальные тепловые насосы. В Стокгольме 12% всего отопления обеспечивается геотермальными насосами с общей мощностью 320 МВт, источник тепла - Балтийское море.
Высокая эффективность теплового насоса, достигаемая за счет высокого КПД теплового насоса (от 400% до 500%), что обеспечивает получение на 1 кВт затраченной электроэнергии, 4-5 кВт тепловой энергии или 3-4 кВт мощности охлаждающего контура.
