Схеми та аналіз європейської класичної системи опалення повітряно-повітряним тепловим насосом
Походження Теплові насоси можна простежити до 19 століття. Після тривалого періоду практичного розвитку, як типи технологій теплових насосів (такі як теплові насоси вода-вода, геотермальні теплові насоси, теплові насоси повітря-вода тощо), так і сфери застосування теплових насосів (великі комерційні, малі побутові, гаряче водопостачання, опалення та охолодження тощо) стали дуже зрілими за кордоном. Особливо в Європі, батьківщині теплових насосів, розвиток теплових насосів є відносно просунутим. Давайте наведемо класичні схеми інженерних систем опалення теплонасосами в Німеччині та Швеції та подивимося, як працюють їхні системи опалення теплонасосами.
Креслення проекту опалення тепловим насосом у Німеччині
Багатоджерельна координація сонячної енергії, теплових насосів тощо з окремим використанням води для купання та води для теплового насоса
Основні моменти:
1. Багатоджерельна конфігурація: є як сонячна енергія, так і теплові насоси, а також резервне електричне джерело живлення.
2. Вода для сонячної енергії та вода для опалення обмінюються шляхом теплообміну вода-вода, і вода суворо не змішується.
3. Вода для купання та вода теплоносія також обмінюються шляхом теплообміну вода-вода, і вода суворо не змішується.
4. Вода теплоносія в кожному місці циркулює щодня невеликим насосом, а не великим насосом.
5. Рециркуляція гарячої води для купання є важливою для запобігання її втратам.
Видно, що на інженерній схемі є багато клапанів, датчиків, розширювальних баків тощо. Слід зазначити, що це звичайна система опалення будинку. Багато побутових споживачів, дилерів і навіть виробників теплових насосів вважають її просто зайвою. Вимоги до опалення теплонасосом у нашій країні підкреслюють хорошу якість і низьку ціну, а економія здійснюється скрізь, де це можливо. Це справді відображає суворість німців.
З наведеної вище схеми опалення тепловим насосом ми можемо зрозуміти, що насправді кожна німецька сім'я побудована за стандартом теплоенергетичної станції. Це також може бути баченням майбутнього розвитку домашніх систем – домашня енергетична станція, поєднана з великими даними про домашній сектор, щоб аналізувати, де потрібне охолодження, наприклад, холодильники, диспенсери для води, кондиціонери та системи очищення свіжого повітря, і направляти його туди; куди потрібне опалення, наприклад, опалення, сушіння, прання та купання, і направляти його туди, одночасно рекуперуючи охолоджувальне тепло для використання в режимі очікування! Але це дуже амбітне бачення з довгим шляхом реалізації.
Креслення проекту опалення тепловим насосом у Швеції
Система перемикання насоса та триходового клапана, окрема система водопостачання для купання та опалення
Основні моменти:
1. Тепловий насос є основним джерелом тепла та оснащений електричним прискорювачем.
2. Буферний бак для води є стандартним, і існує дуже чітка формула розрахунку розміру та місткості.
3. Триходовий клапан використовується для перемикання потреби в теплі для купання та опалення.
4. Вода для купання та вода теплоносія обмінюються шляхом теплообміну вода-вода, і вода суворо не змішується, як у німецькій системі.
5. Це рішення використовує один водяний насос.
Двонасосна система, окрема система водопостачання для купання та опалення
Основні моменти:
1. Багатоджерельна конфігурація: є як сонячна енергія, так і теплові насоси, а також резервне електричне джерело живлення.
2. Вода для сонячної енергії та вода для опалення обмінюються шляхом теплообміну вода-вода, і вода суворо не змішується.
3. Вода для купання та вода теплоносія також обмінюються шляхом теплообміну вода-вода, і вода суворо не змішується.
4. Вода теплоносія в кожному місці циркулює щодня невеликим насосом, а не великим насосом.
5. Це рішення використовує два насоси для задоволення потреб у гарячій воді та опаленні відповідно.
Тепловий насос у поєднанні з настінним газовим котлом для системи радіаторного опалення
Основні моменти:
1. Тепловий насос є основним джерелом тепла, а також оснащений настінним газовим котлом або електричним допоміжним нагрівачем.
2. Триходовий клапан використовується для перемикання потреби в теплі для купання та опалення.
3. Вода для купання та вода теплоносія обмінюються шляхом теплообміну вода-вода, і вода суворо не змішується, як у німецькій системі.
4. Це рішення використовує один водяний насос.
5. Радіатори встановлені паралельно, щоб зменшити опір води.
З наведених вище схем опалення тепловим насосом можна підсумувати два моменти:
1. Опалення повітряним теплонасосом є дуже розвиненим у Європі. Особливо опалення за допомогою теплових насосів та радіаторів також є розвиненим за кордоном.
2. Незалежно від того, чи це рішення для опалення з тепловим насосом у Німеччині чи Швеції, існують джерела постачання, а вода для побутових потреб та вода для опалення обробляються окремо без змішування води.
Багато китайців вважають, що гаряча вода для купання має бути гарячішою, бажано 50-60°C. Як теплообмін вода-вода може досягти такої високої температури? Фактично, коли європейці здійснюють теплообмін вода-вода, по-перше, це забезпечення надійності системи; по-друге, дуже суворо вимагається вода, яка контактує з тілом; і по-третє, якщо трубопровід має хорошу ізоляцію та ідеальну рециркуляцію гарячої води, гарячої води для купання з температурою вище 45°C достатньо.
Крім того, значення навантаження конфігурації теплового насоса за кордоном становить в основному 40-60 Вт/квадратний метр (Вт/㎡), що просто неможливо в Китаї. Основна причина полягає в тому, що утеплення будівель у багатьох місцях Китаю погане. Хоча країна в останні роки підвищила стандарти енергозбереження будівель, стан утеплення будинків у сільській місцевості, на міських околицях та у старих міських районах не змінився. Особливо для споживачів опалення на півдні, на думку німців, це рівнозначно відсутності утеплення!
