GrabDuck

Проектирование системы отопления тепловые насосы для отопления

:

 Геотермальный тепловой насос прост и надежен, требует лишь грамотного планирования, монтажа с соблюдением общепринятых норм и правил, и конечно прямых рук. В отличии от классических систем - ошибок не прощает.

На что стоит обратить внимание: 

 

ОСНОВАНИЯ ДЛЯ ПЛАНИРОВАНИЯ и ПРОЕКТИРОВАНИЯ:

  • Правила установки тепловых насосов: VDI4640.часть 1.
  • Правила создания геотермического контура: VDI4640.часть 2.
  • Руководства по проектированию и монтажу заводов изготовителей тепловых насосов. 
  • СНиП 41-01-2003 Отоплениевентиляция и кондиционирование.
  • СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий.
  • СНиП 23-01-99 (2003) Строительная климатология

Основанием не является:

  • Утверждения: "- Все (я) так делают(ю), и у меня и так всё работает!" 
  • "- Это наше "ноу-хау", и физику процесса не раскрываем...."
  • ...

ВНИМАНИЕ!

Последнее время появилось много "производителей" тепловых насосов называющих себя: российскими "заводами", "концернами" и прочим... Постоянно сталкиваемся со сравнением подобной "продукции" с европейскими брендами. Для объективного сравнения цен следует сопоставить заявленные технические характеристики, комплектацию и возможности оборудования. Иллюстрации того как делать нельзя!>>

ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ:

  • По статистике - 80% установленных в мире геотермальных тепловых насосов получают энергию из установленных в скважины специальных геотермических зондов. 
  • Использование "переливных" скважин (вода, поднятая скважинным насосом, пройдя через теплообменник, сливается в приемную скважину) - ограничено многими Законами РФ, и негативным опытом за рубежом и в РФ. Основная техническая проблема это высокое содержание железа, растворенного в воде и хлопья которого "забивают" приемную скважину, и гарантировать работоспособность системы на срок более одного года - невозможно. Юридических проблем намного больше: в месте расположения скважин должна быть устроена 50-ти метровая водоохранная зона, без построек...; возврат воды допустим только питьевой кондиции... Закон есть Закон. 
  • Использование горизонтального контура сбора тепла: низкая эффективность системы из-за довольно большой глубины промерзания грунта в средней полосе России и невозможность использования пассивного режима кондиционирования.
  • Когда Вам советуют использовать водоем, для погружения в него теплообменных труб, следует учесть: температуру воды в зимний период, количество/вес груза который должен компенсировать положительную плавучесть льда который образуется на трубах (от 30 до 50 см), а так же человеческий фактор - рыбаков и якоря лодок и судов.
  • Воздушные насосы прекрасно работают в южных регионах, и для нагрева сезонных бассейнов в средней полосе России. При наступлении привычных для России холодов воздушный тепловой насос откажется выполнять возложенную на него ответственную задачу - обеспечение теплом дома, что на наш взгляд недопустимо.

Следует иметь в виду, что:

  • Мощность теплового насоса должна соответствовать тепловым потерям здания, следовательно скважинное поле с зондами должно обеспечивать работу теплового насоса с эффективностью  заявленной производителем и в конце нашего продолжительного отопительного сезона (235 дней для московского региона), при режимах B0W35 либо  B0W50.
  • Эффективность зонда 2U32mm  (четыре трубы в скважине, две независимых петли) выше на 20% чем 1U40 мм  (две трубы в скважине, одна петля). Коаксиальные зонды  (труба в трубе) и по расчетам, и по практике применения проигрывают одинарным 1U40 мм, даже при использовании внешней трубы 63 мм, из-за малой теплообменной площади. Зонды 2U32mm дороже и более трудоемки при установке: больше трубы, больше диаметр бурения, но экономить на качестве источника геотермальной энергии не следует. Зонды 2U32mm - рекомендованы во всех руководствах производителей тепловых насосов, так как имеют минимальное термическое сопротивление и максимальную площадь теплообмена / контакта с грунтом.
  • Так как изменение температуры вокруг зонда происходит в радиусе до 4 метров, принимаемое в расчетах расстояние между соседними вертикальными скважинами: не менее 8-ми метров! Это же правило применяется и при наклонном бурении геотермальных скважин, где это расстояние соблюдается между серединами двух соседних лучей-скважин. Это соответствует VDI4640.часть 2 и подтверждено в ряде научных трудов и экспериментальных данных (для более детального рассмотрения готовы поделиться материалами), а также практикой устойчивой эксплуатации объектов, как в России так и в мире.
  • Кластерное расположение зондов позволяет использовать в теплообмене массив грунта на 15% больший, чем при вертикальном размещении зондов, так как в теплообмене участвует больший объем грунта. 
  • В средней полосе России продолжительность отопительного сезона и температура грунта отличается от европейского - следовательно, требуется соответствующая корректировка размера геоконтура.
  • Резюмирую вышесказанное: температура теплоносителя поступающая из геотермального контура, в месяцы с самой холодной пятидневкой, должна быть не менее нуля градусов, для обеспечения  заявленной производителем максимальной мощности теплового насоса.
  • В ряде стран, для защиты Заказчика от некомпетентности установщиков или от желания подрядчика максимально сократить бюджет для победы в тендере, законодательно запрещено извлекать из земли энергии более 100 кВт*час с погонного метра зонда в год. Стоит обратить на это внимание когда вам предлагается: "импульсный отбор тепла", уникальные свойства порозной влаги, или заявляются мощности не соответствующие действующему во всем мире стандарту EN 14511.

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ:

  • Первичный контур: материал зондов и распределительных трубопроводов - полиэтилен. Использование полипропилена  - недопустимо: на основании: СН 550-82 "Инструкция по проектированию  технологических трубопроводов из пластмассовых труб".
  • Использование "нержавеющей гофрированной электро-сварной трубы" не прописано ни в одном руководстве, и из-за опасности возникновения электро-химической коррозии не допустимо к применению в качестве материала для геотермальных зондов. Если у Вас установлен подобный контур в пластиковой защите - требуйте проведение измерения омического  сопротивления!
  • Использование стальной трубы на резьбовом либо конусном соединении, на наш взгляд неприемлемо, так как невозможно обеспечить герметичность и отсутствие попадания теплоносителя в долгосрочной перспективе. За рубежом есть пример применения 50-70 мм нержавеющей трубы AISI 304 или 316 со стенкой толщиной  2.5-3 мм, стыки труб соединены сварочным роботом, стоимость зондирования при этом значительно возрастает.

ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ

Современные требования к геотермическим  тепловым насосам:

Коэффициент эффективности СОР более: 4,30 (в рабочей точке B0/W35), включая потребление циркуляционных насосов (текущий стандарт EN 14511).

Перечень тепловых насосов, на установку которых можно получить дотацию от государства, с РЕАЛЬНЫМИ характеристиками на сайте "Федеральное ведомство экономики и экспортного контроля (BAFA)Германии":

 http://www.bafa.de (Дотации подлежат насосы прошедшие тепловые насосы прошедшие экспертизу в лаборатории ведомства)*

*Дотации на установку тепловых насосов в Германии и многих других странах, в РФ к сожалению пока... 

Ознакомится со списком насосов сертифицированных на 2014 г. можно здесь: стр с 23 по 38

Ознакомится со списком насосов сертифицированных на 2015 г. можно здесь: стр с 26 по 46

Этот список можно рассматривать как постоянно обновляемый независимый рейтинг тепловых насосов.

Процесс установки>>

Часто задаваемые вопросы>>