Тепловой насос для охлаждения

  1. Система с насосом
  2. Тепловой насос - два контура
  3. Тепловой насос - важная изоляция

В следующих публикациях я хотел бы сосредоточиться на двух элементах установки, взаимодействующих с тепловым насосом, которые могут показаться неуместными из-за текущего времени года, однако мы встречаем их во все новых и новых сооружениях. Это охлаждение, особенно тихое охлаждение (пассивное) и подогрев воды в бассейне.

В промышленности тепловых насосов существует несколько конкретных концепций, касающихся использования тепловых насосов в системах охлаждения, например, естественное охлаждение, динамическое охлаждение, бесшумное охлаждение - как его поймать и что они на самом деле означают? Ну, принцип очень прост - это разделение систем охлаждения в зависимости от того, как вырабатывается холод и его распределение. Это показано на диаграмме.

Отдельные типы охлаждения могут комбинироваться любым способом, конечно, в зависимости от потребностей и технических возможностей, например, с использованием пассивного охлаждения, могут поставляться две системы охлаждения, например, фанкойлы и поверхностная система.

Система с насосом

На рисунке показана гидравлическая система работы теплового насоса типа «рассол-вода» с нагревом горячей воды, центрального отопления и двух контуров отопления, а также пассивной системой охлаждения и подогревом бассейна.

Рис. Гидравлическая схема рассола / водяного теплового насоса. Два контура отопления и охлаждения, а также подготовка горячей воды и подогрев бассейна.

Начиная с пассивной системы охлаждения, эта система использует энергию / охлаждение нижнего источника непосредственно перед тепловым насосом. Он имеет собственный независимый циркуляционный насос (M12), который должен быть выбран таким образом, чтобы гарантировать необходимый поток через охлаждающий теплообменник и преодолеть гидравлическое сопротивление всей нижней системы источника тепла. На практике для насосов в односемейных домах M12 обычно равен или похож на M11 (насос нижнего источника теплового насоса).

Эта система обеспечивает бесперебойную работу пассивной системы охлаждения, в то время как сам тепловой насос работает в режиме нагрева ГВС или плавательного бассейна, что крайне важно из-за непрерывности нагрева ГВС и охлаждения объекта. Параллельная работа теплового насоса также охлаждает нижнюю боковую систему, что, конечно, является преимуществом в системах с пассивным охлаждением.

Пассивная система охлаждения для теплообменника работает на смеси гликоля и воды, используемое оборудование должно быть приспособлено для работы в диапазоне низких температур, а гликоль, и вся система охлаждения (до и после теплообменника) должна быть абсолютно изолирована для применения в холодильных установках. Точно так же, как вся система источника тепла. Из-за того, что два циркуляционных насоса (M12 и M11) подключены параллельно, каждый из них должен иметь обратный клапан (KR).

Я уже упоминал, что пассивное охлаждение используется в сочетании с устьевой системой, следует помнить, что не рекомендуется использовать его в сочетании с плоским коллекторным коллектором из-за высыхания почвы в непосредственной близости от плоских коллекторных труб, и прежде всего из-за того, что в коллекторных коллекторах Плоские температуры летом достигают + 20 ° С, что исключает такой источник как источник холода. Идя дальше в анализе рассматриваемой гидравлической системы, после теплообменника у нас уже есть система котловой воды, что объясняет необходимость использования теплообменника, отделяющего гликоль от воды.

Мы также видим два датчика температуры: мощность (R11) и обратный (R4). Измерения температуры используются для управления нижним исходным насосом (M12) и смесительным клапаном (M22). Охлаждающая жидкость подается в систему через трехходовой отводящий клапан (Y5). И здесь возникает вопрос, когда охлаждать, когда нагревать, а когда готовить только горячую воду. Что ж, хорошим решением является использование переключения режимов работы в зависимости от усредненных по времени изменений температуры наружного воздуха. Пример алгоритма может выглядеть так:

  • отопление + горячая вода: T на улице <15 ° C
  • только горячая вода: 15 ° C <T на улице <25 ° C
  • охлаждение + горячая вода: 25 ° C <T наружный

Конечно, это только пример, и готовые настройки температуры будут зависеть от индивидуальных тепловых характеристик каждого объекта и способа его использования. Когда температура наружного воздуха изменяется ниже или выше установленного порога, система автоматически переключается в соответствующий режим работы, обеспечивая пользователю необходимый тепловой комфорт.

Тепловой насос - два контура

Охлаждение или нагрев передается в нашем примере двум контурам отопления: цикл фанкойлов (HK1) и нагрев поверхности (HK2). Система фанкойлов представляет собой прямую систему, оснащенную циркуляционным насосом (M14) и обратным клапаном (KR), перепускной клапан (UV) символизирует необходимость уравновешивать гидравлическую систему, ресиверы были оснащены индивидуальным регулированием температуры (THV).

В распределительных системах охлаждения необходимо использовать двухфункциональные приемники (обогрев / охлаждение). Важно, чтобы, например, вентиляторные конвекторы были оснащены автоматической системой управления двойного назначения и имели поддон для сбора капель, который всегда должен быть подключен к коллективной канализации. На практике прямая система не имеет температурных ограничений. Благодаря поддону для конденсата можно снабжать такую ​​систему низкими температурами подачи, таким образом, эффективность такой системы высока.

Если в нижнем источнике температура гликоля составляет, например, 10 ° C, а после того, как мы достигнем обменника, например, 12 ° C, это будет температура потока в прямом контуре. Вторая система представляет собой промежуточную систему, символизирующую поверхность нагрева / охлаждения (HK2). Он оснащен смесительным клапаном (M22), управляемым датчиком температуры потока (R5), циркуляционным насосом M15 и датчиком для измерения температуры и влажности в помещении, так называемым. датчик точки росы (RKS WPM). Автоматизация охлаждения (WPM ECON PK) контролируется в целом, сотрудничая с автоматизацией теплового насоса.

В связи с тем, что второй цикл представляет собой поверхностный цикл, он имеет свои ограничения в режиме охлаждения. Мы не можем допустить, чтобы точки росы достигли охлаждающих поверхностей и, как следствие, конденсата воды. Чтобы предотвратить это, система контролирует текущее значение точки росы на текущей основе и, в зависимости от показаний, изменяет температуру подачи через клапан (M22). Например, в таблице приведены значения температуры точки росы.

Например, в таблице приведены значения температуры точки росы

Мы видим фундаментальные ограничения системы поверхностного охлаждения, в частности, охлаждение пола. Например, когда температура внутри здания составляет 26 ° C, влажность составляет 70%, точка росы составляет 20 ° C. Необходимо применить «зазор» от точки росы, то есть безопасный запас 2 К, который дает 22 ° C для источника питания, и опыт показывает, что вода в системе подогрева пола будет около 21-22 ° C. Эффект этого охлаждения поэтому мал. Конечно, это не полностью дисквалифицирует это решение, но только показывает, что это не решение, которое обеспечит точное охлаждение помещений, но обеспечит так называемое. дополнительный охлаждающий эффект.

Тепловой насос - важная изоляция

Чрезвычайно важным элементом, который часто упускается из виду в системах охлаждения, особенно в корпусе, является правильно выполненная изоляция гидравлической системы распределения холода - как элементы машинного отделения, так и трубопроводы подачи и возврата отдельных распределителей и ресиверов должны быть плотно изолированы с помощью холодильной изоляции.

Пшемыслав Радзикевич