×
Сделать запрос

Тип заявки:


Раздел:


Подраздел:




 

Рекомендуем


 

 





Каталог статей
Строительный портал / Каталог статей / Отопление и газоснабжение / Бивалентная система теплоснабжения с гелиоколлектором или теплонасосом

Бивалентная система теплоснабжения с гелиоколлектором или теплонасосом


Бивалентная система теплоснабжения с гелиоколлектором или теплонасосом

То, насколько эффективно и экономно будет работать система автономного теплоснабжения, во многом зависит от правильности ее расчета. Бесспорно, выполнение полного расчета – дело профессионалов, но предварительный расчет можно произвести и самостоятельно. Настоящие профессионалы сегодня для расчетов пользуются специальными компьютерными программами, которые позволяют учитывать максимальное количество факторов. Таким образом, время расчета существенно сокращается, поскольку все, что необходимо сделать, – это ввести исходные параметры. Правда, эти параметры тоже нужно уметь правильно снять или вывести.

Существует два режима работы отопительного оборудования: моновалентный и бивалентный. Моновалентный режим предполагает такую мощность оборудования, которой будет достаточно, чтобы полностью покрыть необходимость в теплоэнергии даже в самый морозный период. Так, чтобы создать отопительную моновалентную систему с тепловым насосом, понадобится настолько дорогостоящее оборудование, которое может себя и не оправдать. В бивалентном режиме общая потребность в теплоэнерги покрывается за счет двух и более тепловых источников. Это могут быть котлы, электрические нагреватели, работающие совместно с геоколлекторами и теплонасосами. Как показывает практика, на долю последних должно приходиться только не более 60-70% вырабатываемого тепла.Бивалентная система теплоснабжения

Ископаемое топливо постоянно дорожает, поэтому сегодня многие ищут способы снижения затрат на отопление и ГВС. Солнце и низкопотенциальные источники тепла – это пока единственные стабильные и практически бесплатные энергоносители. Если использовать преобразующее их оборудование совместно с газовым котлом, то счета за газ в отопительный сезон могут сократиться наполовину. Однако придется потратиться на вспомогательное оборудование, причем, рассчитав так, чтобы экономия действительно имела место.

Сегодня газ стоит дешевле, чем даже энергия от теплонасоса, поэтому наиболее популярная пара газ-геоколлеткор. Однако газ есть не везде, а тем где он имеется, стоимость подключения может оказаться сопоставимой со стоимостью теплового насоса. Сэкономить можно и, установив гелиоколлектор, ведь ему вообще ничего не нужно, лишь немного электроэнергии для работы циркуляционного насоса. Но у нас при возможности провести газ об альтернативных тепловых источниках задумываются редко, ведь и гелиоколлектор, и тепловой насос – это долгосрочные инвестиции, к которым не все готовы не только материально, но и морально.

При расчете теплопотребления дома имеется в виду отопление и горячая вода. Отопительный сезон длится 9-6 месяцев, в зависимости от климатической зоны. При этом график потребления тепла представляет собой кривую, максимальные значения которой определяют номинальную мощность оборудования.

Гелиостанцию обычно предполагается использовать для подогревания воды. У нее только два параметра: емкость бака и число коллекторов. На одного жильца затрачивается 50-100 литров воды в сутки. Соответственно для семьи из трех человек понадобится бак объемом 150-300 литров.Гелиоколлекторы

А вот количество коллекторов рассчитать сложнее, поскольку здесь нужно учесть сразу несколько факторов. В первую очередь необходимо узнать среднюю интенсивность инсоляции для конкретного района и помесячно. Максимальной экономии можно добиться, если летом коллекторы полностью возьмут на себя подогрев воды.

 

 

Второй немаловажный момент – правильно определить угол наклона коллекторов, а также их положение по отношению к сторонам света. Независимо от широты (в северном полушарии) наиболее оптимально сориентировать панель гелиоколлектора строго на юг, однако не всегда имеется возможность это сделать. В любом случае нужно стремиться приблизиться к южной ориентации.

Зная тип коллектора и требуемую температуру воды, а также интенсивность инсоляции, можно подобрать количество солнечных панелей. На первый взгляд может показаться, что пару лишних панелей не помешают в межсезонье и зимой для помощи котлу отопления. Но здесь есть один важный нюанс: лишние коллекторы в летнее время приведут к стагнации и, как следствие, к закипанию теплоносителя прямо в них. Качество последнего при этом резко снижается, а система, не рассчитанная на подобные испытания, может выйти из строя. Есть, конечно, ряд технических решений, которые предохранят контур от перегрева, но они потребуют и дополнительных средств. Например, можно отвести тепло, пустив его на подогрев воды в бассейне, либо использовать самоопорожняющиеся системы, в которых не возникнет стагнация.

Схема теплонасосной системы с грунтовым отборомРяд реализованных проектов показывают, что для средней полосы России для ГВС, рассчитанного на два человека, достаточно 2-метровой панели. Сразу отмечу, что отопление с помощь только одних солнечных коллекторов в средней полосе практически невозможно. Зимой они не смогут собрать нужное количество тепла, особенно в те рекордные морозы, которые мы наблюдаем в последние годы.

Вопрос отопления наиболее выгодно решать с помощью теплового насоса. Потребность тепла здания составляет 5-10 кВт/100 м². Точная цифра зависит от климатической зоны и степени теплоизоляции здания. Тепловой насос, как уже говорилось, выгоднее использовать совместно с дополнительным отопительным оборудованием, которое поможет преодолеть пиковые нагрузки при самых низких температурах. При расчете тепловой мощности системы учитываются также и затраты на ГВС, которые составляют 100-300 Вт на одного жильца.

Дешевле всего обходятся тепловые насосы «воздух-вода» либо «воздух-воздух» (технология Zubadan» и др.). Система «вода-вода» подразумевает бурение скважины и дополнительное насосное оборудование, которое существенно увеличивает стоимость проекта. Кроме того, системы «вода-вода» требуют согласования с профильными ведомствами. Альтернативой им являются системы «рассол-вода».

При отборе тепла у грунта величину теплосъема с одного погонного метр горизонтальной трубы принимают – 10 Вт для песчаных почв, 20 Вт для глины и до 35 Вт для мокрых почв. При этом расстояние между трубами находится в пределах 70-120 см.Вертикальный теплозаборный контур

Вертикальная труба дает больше тепла – до 50 Вт/м. Точный тепловой потенциал зависит от плотности и влажности грунта. Чаще всего это узнается только после бурения скважины. Обычно используют несколько вертикальных зондов, расстояние между которыми 5-6 метров. Эти зонды располагают таким образом, чтобы течение грунтовых вод уносило охлажденную воду в сторону.

Важно понимать, что грунт, который мы называем низкопотенциальным источником тепла, должен это самое тепло откуда-то брать. Теоретически, а, скорее всего, и практически, грунт можно за зиму настолько переохладить, что он не восполнит свой первоначальный потенциал за все лето. Исследования в данной области показали, что уже в первый год интенсивной работы теплонасоса температура грунта в районе зондов падает на 1-3°С. Во второй год грунт остывает еще на градус, а затем, его температура стабилизируется и уже не падает. Однако даже 4° для низкопотециального источника означают весьма ощутимую потерю.

Чтобы грунт не переохлаждался, необходимо производить отбор тепла с одного погонного метра зонда не более 100 кВт•ч/год. Компенсировать тепловое истощение грунта также можно (и нужно), переводом режима работы с отопления на охлаждение.

Вышеизложенные данные и параметры служат основанием для расчета длины контуров и дают представление о масштабах предстоящих земляных работ.

Что касается рентабельности тепловых насосов и гелиоколлекторов, то ее не видит только слепой. Обе системы отличаются рекордной долговечностью, а срок их окупаемости с учетом современного роста цен на ископаемые энергоносители, с 15 лет упал до 5. К примеру, контур теплонасоса прослужит лет сто, при этом замене подлежит только насос и компрессор, которые стоят относительно недорого. То же можно сказать и о гелиоколлекторе, т.к. сами вакуумные трубки теоретически не имеют срока годности, а все, что может выйти из строя в гелиоколлекторной системе, – это циркуляционный насос. Если оборудование, которое окупается пусть даже за 10 лет, а служит 50-100 лет, то является ли оно рентабельным? Ответ здесь очевиден. Более того, если в ближайшее время не появятся какие-то принципиально новые технологии альтернативного отопления, то будущее, несомненно, за теплонасосами и гелиоколлекторами.

13.02.2012
Автор текста: М. Тамилин
Добавил: Михаил Тамилин



Понравилась статья? Поделись с друзьями:


Данный текст статьи защищен авторскими правами! Любое копирование возможно, только после письменного согласия администрации.








Другие статьи по этой теме:

Газовые электрогенераторы
Газовые электрогенераторы

Автономное электропитание коттеджа может обеспечиваться не только бензиновыми или дизельными генераторами, но и бытовыми электростанциями, работающими на сжиженном или магистральном газе низкого давления, который подается в дом для питания газовых плит, котлов и другого оборудования.

Комбинированная система отопления
Комбинированная система отопления

Чтобы не отказываться от комфорта и при этом снизить расходы на энергоносители следует использовать комбинированные системы отопления с несколькими источниками тепла. Такие системы все чаще применяются в негазифицированных частных домах.

Водяной "теплый пол"
Водяной "теплый пол"

С точки зрения температурного комфорта, вариант, подогревания пола, является самым оптимальным. Теплые полы у нас стали использовать только недавно, поскольку раньше не были доступны составляющие такой системы.

Живой камин и топливо для него
Живой камин и топливо для него

Рассматривать камины в качестве полноценного источника тепла – занятие неблагодарное, поскольку этот очаг в большей степени элемент декоративного обустройства комнаты, чем полноценная отопительная печь. Хотя проводить зимние вечера у камина значительно более приятно, чем у современного котла системы отопления… Выясним, какое топливо можно сжигать в домашнем камине и как тип топлива влияет на конструкцию каминной топки.