Как се изчислява термопомпата?

Как се изчислява термопомпата?

Използването на алтернативни източници на енергия днес е приоритетна задача за практически всички области на съвременния човек. Активното използване на вятърната, водната и слънчевата енергия позволява не само да се намалят значително разходите за финансиране на всички видове технологични операции, но и благоприятно въздействие върху състоянието на околната среда (поради намаляване на емисиите на замърсители в атмосферата).

Подобна тенденция се забелязва и в жилищния сектор, означава, че все по-често да се създадат благоприятни условия за живот прилагат слънчеви колектори, вятърни турбини, икономични топлинни генератори, както и прилагане на мерки, които да подобрят нивото на изолация на всички елементи на сградата.

Много ефективна мярка от икономическа гледна точка е използването на термопомпи - геотермални енергийни източници. По принцип термопомпите са проектирани по такъв начин, че те могат да извличат топлината буквално от околната среда и след това да я трансформират и насочват към мястото на директна употреба. Въздухът, водата и почвата могат да действат като енергийни източници за термопомпата, докато целият процес се осъществява благодарение на физичните свойства на някои вещества (хладилни агенти) за кипене при ниски температури.

По този начин разходите за традиционните ресурси за представянето на представения топлинен генератор са свързани единствено с транспортирането на енергия, докато по-голямата част от него се извлича отвън. Поради основните характеристики на термопомпите коефициентът на тяхната производителност може да достигне 3-5 единици, т.е. чрез изразходване на 100 W електрическа енергия за работата на термопомпата, е възможно да се получи топлинна мощност до 0,5 kW.

Методология за изчисляване на топлинната помпа

Разбира се, процесът на избор и изчисляване на термопомпа е много сложна операция в технически смисъл и зависи от индивидуалните особености на съоръжението, но може да бъде приблизително съкратена до следните етапи:

Загуба на топлина чрез обграждащите конструкции на сградата (стени, тавани, прозорци, врати) се определя. Това може да се направи, като се приложи следната връзка:

Qok = S * (tv - tnr) * (1 + Ъ) * N / Rт (W) където

tnar - външна температура на въздуха (° С);

tvn - вътрешна температура на въздуха (° С);

S - обща площ на всички ограждащи конструкции (m 2);

n е коефициент, който показва ефекта на околната среда върху характеристиките на обекта. За помещения, влизащи директно в контакт с етажи с външна среда n = 1- за обекти с мансардно припокриване n = 0,9 - ако обектът е разположен над стаята на сутерена n = 0,75;

? - коефициентът на допълнителна топлинна загуба, който зависи от вида на конструкцията и нейното географско местоположение? може да варира от 0.05 до 0.27;

Rm е топлоустойчивостта, се определя от следния израз:

Rm = 1 / Вътрешно + (a / i i) + 1 / Rapp (m 2 ° C / W), където:

?и / - изчисления индекс на топлопроводимостта на използваните материали в конструкцията.

?nap - коефициент на топлинно разсейване на външните повърхности на облицовъчните конструкции (W / m 2 * о С);

?вътрешен коефициент на топлинна абсорбция на вътрешните повърхности на облицовъчните конструкции (W / m 2 * о С);

- Общата топлинна загуба на конструкцията се изчислява по формулата:

Q топот = Q ok + Q и - Q bp. когато:

Q и - разходи за енергия за отопление на въздуха, който влиза в помещението чрез естествени течове;

Qbp ​​- генериране на топлина поради функционирането на домакинските уреди и дейностите на хората.

2. Въз основа на получените данни се изчислява годишното потребление на топлинна енергия за всеки отделен обект:

Q година = 24 * 0.63 * Q mt sweat * ((d * (tvn - tnр.рр.) / (Tvn - tnr.)) (KWh годишно)

t вн - препоръчителната температура на въздуха в помещението;

turn - външна температура на въздуха;

t nar.sp - аритметична средна стойност на външната температура на въздуха за целия отоплителен сезон;

d - брой дни в периода на отопление.

3. За пълен анализ е необходимо да се изчисли нивото на топлинната енергия, необходима за нагряване на водата:

Q gb = V * 17 (kWh годишно) Където:

V - количеството на ежедневното загряване на водата до 50 ° C.

Тогава общото потребление на топлинна енергия се определя от формулата:

Q = Q gv + Q година (kWh на година.)

Като се вземат предвид получените данни, няма да е много трудно да се намери най-подходящата термопомпа за отопление и топла вода. А изчислената мощност ще бъде определена като

Qtn = 1,1 * Q, където:

1.1 - коефициент на корекция, показващ възможността за увеличаване на натоварването на термопомпата в периода на критичните температури.