Диаграми и анализ на европейска класическа отоплителна система с термопомпа въздух-вода

Произходът на Термопомпи може да се проследи до 19-ти век. След дълъг период на практическо развитие, както видовете термопомпени технологии (като термопомпи вода-вода, термопомпи земя-вода, термопомпи въздух-вода и др.), така и областите на приложение на термопомпите (големи търговски, малки домакински, топла вода, отопление и охлаждане и др.) са станали много зрели в чужбина. Особено в Европа, родното място на термопомпите, развитието на термопомпите е сравнително напреднало. Нека представим класическите инженерни системни схеми на термопомпено отопление в Германия и Швеция и да видим как работят техните термопомпени отоплителни системи.

Чертеж на проект за отопление с термопомпа в Германия

Многоизточникова координация на слънчева енергия, термопомпи и др., с отделна вода за къпане и вода за термопомпи

Акценти:

1. Многоизточникова конфигурация: Има както слънчева енергия, така и термопомпи, и дори резервна електрическа помощ.

2. Водата за слънчева енергия и водата за отопление се обменят чрез топлообмен вода-вода, като водата стриктно не се смесва.

3. Водата за къпане и водата от топлоносителя също се обменят чрез топлообмен вода-вода, като водата стриктно не се смесва.

4. Водата за топлинна енергия на всяко място циркулира ежедневно от малка помпа, вместо да бъде заменена от голяма помпа.

5. Рециркулацията на топлата вода за къпане е от съществено значение, за да се избегне разхищението на вода.

Вижда се, че на инженерната схема има много клапани, сензори, разширителни съдове и др. Трябва да се отбележи, че това е просто обикновена битова отоплителна система. Много битови потребители, търговци и дори производители на термопомпи смятат, че тя е просто ненужна. Изискванията за отопление с термопомпи у нас наблягат на доброто качество и ниската цена, като се правят икономии, където е възможно. Това наистина отразява строгостта на германците.

От горната схема на отоплителната система с термопомпа можем да разберем, че всъщност всяко немско семейство е построено според стандарта на топлоцентрала. Това може да е и бъдещата визия за развитие на домашните системи - домашната топлоцентрала, комбинирана с големи данни за дома, за да се анализира къде е необходимо охлаждане, като например хладилници, диспенсъри за вода, климатици и обработка на свеж въздух, и да се насочва там; къде е необходимо отопление, като например отопление, сушене, пране и къпане, и да се насочва там, като същевременно се регенерира охлаждащата топлина за употреба в режим на готовност! Но това е много амбициозна визия с дълъг път пред себе си.

Чертеж на проект за отопление с термопомпа в Швеция

Система за превключване на помпа и трипътен вентил, отделна вода за къпане и вода за отопление

Акценти:

1. Термопомпата е основният източник на топлина и е оборудвана с електрическо подпомагане.

2. Буферният резервоар за вода е стандартен и има много ясна формула за изчисление на размера и капацитета.

3. Трипътен вентил се използва за превключване на топлинната нужда за къпане и отопление.

4. Водата за къпане и водата като топлоносител се обменят чрез топлообмен вода-вода, като водата стриктно не се смесва, както е в немската система.

5. Това решение използва една водна помпа.

Система с две помпи, отделна вода за къпане и вода за отопление

Акценти:

1. Многоизточникова конфигурация: Има както слънчева енергия, така и термопомпи, и дори резервна електрическа помощ.

2. Водата за слънчева енергия и водата за отопление се обменят чрез топлообмен вода-вода, като водата стриктно не се смесва.

3. Водата за къпане и водата от топлоносителя също се обменят чрез топлообмен вода-вода, като водата стриктно не се смесва.

4. Водата за топлинна енергия на всяко място циркулира ежедневно от малка помпа, вместо да бъде заменена от голяма помпа.

5. Това решение използва две помпи, за да задоволи съответно нуждите от топла вода и отопление.

Термопомпа, комбинирана със стенен газов котел за радиаторно отопление

Акценти:

1. Термопомпата е основният източник на топлина и е оборудвана и със стенен газов котел или електрическо спомагателно отопление.

2. Трипътен вентил се използва за превключване на топлинната нужда за къпане и отопление.

3. Водата за къпане и водата като топлоносител се обменят чрез топлообмен вода-вода, като водата стриктно не се смесва, както е в немската система.

4. Това решение използва една водна помпа.

5. Радиаторите са монтирани паралелно, за да се намали водоустойчивостта.

От горните диаграми за отопление с термопомпа могат да се обобщят две точки:

1. Термопомпата въздух-вода е много развита в Европа. Особено отоплението с термопомпи и радиатори е развито и в чужбина.

2. Независимо дали става въпрос за термопомпено решение за отопление в Германия или Швеция, има многоизточници на захранване, а битовата вода и водата за отопление се обработват отделно, без смесване на водата.

Много китайци смятат, че топлата вода за къпане трябва да е по-гореща, за предпочитане 50-60°C. Как може топлообменът вода-вода да постигне толкова висока температура? Всъщност, когато европейците извършват топлообмен вода-вода, едното е да се гарантира надеждността на системата; второто е, че водата в контакт с тялото е много строго изисквана; и третото е, че стига тръбопроводът да има добра изолация и перфектна рециркулация на топлата вода, топлата вода за къпане над 45°C е достатъчна.

Освен това, стойността на натоварване на конфигурацията на термопомпата в чужбина е основно 40 - 60 вата/квадратен метър (w/㎡), което просто не е осъществимо в Китай. Основната причина е, че изолацията на сградите на много места в Китай е лоша. Въпреки че страната повиши енергоспестяващите стандарти за сгради през последните години, състоянието на изолацията на къщите в селските райони, градските и селските покрайнини и старите градски райони не се е променило. Особено за потребителите на отопление в южните райони, според германците това е еквивалентно на липса на изолация!