Тепловий насос в будинку 250 м2

Попередній аналіз

В ході передпроектних робіт були вивчені вже наявна розводка по поверхах, загальний стан і можливості електричного котла, номінальна необхідна температура теплоносія, загальна потреба в гарячій воді, особливості розміщення устаткування в будинку.

Також аналізувалися існуючі витрати на опалення і підготовку гарячої води в цілому за рік і окремо за час опалювального періоду. Окремо вивчалася можлива потужність від підстанції.

 

Заявлений рішення

• модернізувати існуючу систему опалення з електричним котлом за допомогою повітряного теплового насоса;
• налагодити процес кондиціонування приміщення;
• розробити всю систему відповідно до функціонуючої моноенергетичної схеми.
• вибір обладнання для проведення модернізації системи опалення визначився на тепловому насосі японського виробництва HITACHI YUTAKI S, який включає в себе функції теплопостачання, подачі гарячої води та кондиціонування.

Дані для ТЕО:

• розрахункові тепловтрати будівлі: 11 кВт;
• мінімальна допустима теплопродуктивність обладнання: 80;
• мінімальна розрахункова температура для регіону: -22 ° С;
• зовнішня робоча (без навантаження) температура: + 12 ° С;
• мінімальна температура теплоносія: +45 ° С;
• мінімальна температура системи опалення: +30 ° С.

Графік, поданий нижче, відображає закономірність, при якій температура теплоносія обернено пропорційна температурі зовні

 

В ході проведення досліджень були виведені дані по середнім температурам повітря в теплий і холодний періоди року на місцевості, де знаходиться об'єкт.

 

Мал. 1. Середньомісячна температура за місцем (Київ)

Графіком визначаються такі дані:

• максимальна температура: + 24,5 ° С;
• мінімальна температура: -7.45 ° С.

Можливі витрати при роботі різних типів систем опалення

Виходячи з існуючих тарифів на електроенергію, газ, а також вартість твердого палива і грунтуючись на даних, отриманих завдяки програмному звіту, можна побудувати діаграму для порівняння витрат на роботу різних типів систем опалення для обігріву будинку площею 250 м²:

Мал. 2. Порівняння витрат на обігрів будинку за допомогою різних систем опалення

 

Представлена діаграма чітко показує, що комбінування теплового насоса з електричним котлом є найбільш економічно вигідним з позиції можливих витрат на експлуатацію.

 

В ході моделювання продуктивності повітряного теплового насоса HITACHI YutakiS можна вивести залежність потужності обладнання від зовнішньої температури.

Мал. 3. Графік теплових навантажень

 

Оперуючи даними графіка маємо можливість визначити точку бівалентності - температуру, при якій устаткування повністю покриває потреби об'єкта в тепловій енергії. У системи, про яку зараз йде мова, вона становить -13 ° С. При цьому встановлений раніше електричний котел перебирає на себе функції резервного джерела і включається тільки в моменти зниження температури повітря нижче цього показника. Виходячи з розрахунку за технічними даними по продуктивності тепла і СОР при відомому температурному показнику, узятим з технічної документації теплового насоса Hitachi Yutaki S і завдяки додатковому використанню табличних даних про потужності і споживанню енергії обладнанням, стало можливим вивести наступні дані за допомогою програмного розрахунку:

• споживана потужність: 10122,16 кВт;
• продуктивність теплової енергії: 24526,71 кВт.

Таким чином, ми на конкретних цифрах бачимо, що тепловий насос виробляє теплової енергії в 2 з лишнім рази більше, ніж споживає електрики. Також за допомогою спеціального ПО можна більш детально розглянути теплові навантаження по сезонах.

 

Мал. 4. Теплові навантаження опалювального приміщення по місяцях, кВт

 

Якщо брати до уваги існуючі тарифи на електроенергію, то діаграма витрат буде виглядати приблизно так:

 

Мал. 5. Споживання тепловим насосом енергії по місяцях, кВт

 

Витрати за рік на теплове обладнання з урахуванням існуючих тарифів

• забезпечення тепловою енергією: 9109,94 грн;
• електропідігрів (електричний котел і вбудований трубчастий електронагрівач): 299,41 грн;
• сумарні витрати за рік: 9409, 35 грн.

 

Мал. 6. Витрати на роботу теплового насоса протягом року, грн

 

Монтаж обладнання та загальна реалізація проекту

 

 

До існуючої системи опалення підключається повітряний тепловий насос HitachiYutaki S, що складається з двох блоків: зовнішнього і внутрішнього.

На стіні в приміщенні, де вже знаходиться електричний котел Proterm потужністю 18-24 кВт, проведено монтаж внутрішнього блоку - модель RAS-6HRNME-AF (WMmodel) RWM-6FSN3E. Електрокотел переведений в стадію резервного джерела теплової енергії і підключається до системи опалення автоматично по сигналу від теплового насоса в особливо холодні періоди.

 

Переваги та переваги теплового насоса повітря-вода Yutaki S, встановленого на об'єкті

• ефективне забезпечення будинку тепловою енергією, налаштування режимів роботи обладнання за допомогою пульта;
• зручний дисплей управління;
• високий рівень енергоефективності теплового насоса: СОР до 5,02;
• один агрегат контролює різнотемпературні зони;
• висока продуктивність теплового насоса навіть при температурі зовнішнього середовища до -25 ° С;
• можливість нагріву води для системи подачі тепла до + 60 ° С;
• додана функція кондиціонування окремих приміщень;
• тепловий насос контролює електрокотел, бойлер, насоси;
• накопичення гарячої води відбувається в спеціальному резервуарі: бак об'ємом 300 л повністю покриває побутові потреби (можлива опція);
• можливість програмування термостатів і встановлення контролерів для підтримки точної температури в окремих конкретних приміщеннях об'єкта;
• підвищена економія електроспоживання завдяки компресору з інверторним керуванням, який, в залежності від існуючого навантаження, гарантує необхідну теплопродуктивність;
• є вбудований розширювальний бак і трубчастий електронагрівач;
• завдяки компактності внутрішній блок не вимагає багато місця для монтажу, а також він зручний в приєднанні і обслуговуванні.

 

Висновки

1. Тепловий насос - дуже економне устаткування. Щомісячні платежі за електроенергію знизилися в кілька разів.
2. Зменшення витрат на забезпечення будинку теплом в обсязі 24859,38 кВт за рік складає:

• Споживання електрокотла: 25859,38 кВт х 1,68 грн = 41763,76 грн;
• Споживання теплового насоса (виходячи з даних розрахунків): 9409,35 грн;
• Підсумкова різниця: 41763,76 / 9409,35 = 4,4.

Тобто сумарні витрати на оплату електроенергії зменшилися в 4,4 рази! Економія очевидна!

3. Ґрунтуючись на номінальних показниках, витрата електрики на сьогоднішній момент складає до 3000 кВт в місяць. Цей фактор дозволяє застосувати для наших розрахунків тепер нижчий тариф - 0,9 грн / кВт, замість 1,68 грн / кВт, як для системи з електричним котлом.

4. Можливий ресурс експлуатації електричного котла тепер збільшено на багато років.

5. Тепловий насос «повітря-вода» такої моделі в сукупності з фанкойлами позбавляє від додаткової необхідності установки системи кондиціонування, так як цілком і повністю перебирає на себе ці функції.

6. Hitachi Yutaki S - економне і надійне в експлуатації теплове обладнання. Робочий ресурс теплового насоса в кілька разів перевищує аналогічний показник у інших теплових насосів.

7. Тепловий насос підвищує комфортність проживання в будинку і не несе шкоди для здоров'я мешканців.