Системы отопления на базе воздушных тепловых насосов

1

Системы отопления на базе воздушных тепловых насосов

2

Будущее за тепловыми насосами

1. Растет энергопотребление на 1 человека

2. Стоимость добычи газа растет

3. Эффективность тепловых насосов увеличивается

4. Через 10 лет системы отопления на основе ТН будут лидировать по продажам

3

Системы подогрева воды A2W

Наружные блоки

До -20СFDCW71VNX - 7,1 кВт (+7С) 4,5 кВт (-20С)

FDCW100VNX

FDCW140VNX

Внутренние блокиHMA100V

HMA100VM

HMS140

-20 °СНаружная

температура

60 °СГорячая вода

Системы подогрева воды A2W

-20 °С

Системы подогрева воздуха

Тепловой насос

До -20C FDUM71VNV

FDUM100VNV

FDUM125VNV

FDUM140VNV

До -15C FDU200VNV

FDU250VNV

Канальные кондиционеры FDUM

-20 °С

Системы подогрева воздуха - внутренние блоки

Мульти-сплит системы с напольными блоками

SRF25ZMX-S

SRF35ZMX-S

SRF50ZMX-S

-15 °С

Климатические характеристики городов России

Город Расчетная температура для отопления, С

Отопительный период, суток

Средняя температура отопительного периода, С

-20С и выше, Суток

Москва –26 205 -3,2 197Санкт-Петербург –26 219 -2,2 214Пермь –35 226 -6,4 204Архангельск -32 251 -4,7 235Мурманск -28 281 -3,3 275Владивосток –25 201 -4,8 197Красноярск -40 235 -7,2 201Хабаровск -32 205 -10,1 161Чита -38 240 -11,6 165Новороссийск -13 134 +4,4 134

-20 С – предел работы воздушных тепловых насосов

Чем холоднее климат – тем больше период работы воздушного теплового насоса!!!

8

Эффективность теплового насоса от температуры

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

-20 -15 -10 -5 0 5 10

Температура наружного воздуха, С

Пр

ои

зво

ди

тел

ьн

ос

ть,

кВт

2,00

2,20

2,40

2,60

2,80

3,00

3,20

3,40

3,60

3,80

4,00

-20 -15 -10 -5 0 5 10

Температура наружного воздуха, С

Те

пл

ов

ой

ко

эф

фи

ци

ен

т

Основная проблема – снижение производительности и эффективности

теплового насоса при снижении температуры наружного воздуха

9

Виды тепловых насосов

Источники тепла для тепловых насосов

1. Грунт (большие земляные работы и затраты)

2. Озеро или река (есть не везде)

3. Наружный воздух (температура падает ниже -20С)

Неужели нет идеального источника тепла???

10

Потери тепла современным зданием

1. Стены 20-30% - теряем безвозвратно

2. Окна (нагрев входящего воздуха – инфильтрация) – остается в здании

3. Вентиляция 50-70%.

4. Крыша – 20-30% - нагрев мансарды

Итог: в любой мороз само здание является источником 50-70% требуемого количества тепла

11

Вентиляционный воздух – источник тепла

Q=L*0,278*C*p*(Tв-Тн)

L – расход вытяжного воздуха, м3/час

С – теплоемкость, 1,0 кДж/м3

р – плотность, 1,2 кг/м3 при +20С.

L = К*VV – объем здания, м3

К – кратность воздухообмена

К=1-2 для жилых, 30 – 60 Вт/м2

К=2-3 для офисов, 60 – 90 Вт/м2

К=4-6 для ресторанов, 120 – 180 Вт/м2

12

График тепловых потерь коттеджа 100 м2 в Якутске

1 – наружная т-ра от +30С до +8С: только нагрузка ГВС 3 кВт

2 – наружная т-ра от +8С до -15С: отопление только за счет ТН, энергопотребление 2-3 кВт. Температура на чердаке не опускается ниже -15С.

3 – наружная т-ра от -15С до -45С: отопление ТН + электроподогрев 8 кВт (Якутск), + 5 кВт (Пермь), +3 кВт (Москва).

Схема расположения оборудования чердак

Рециркуляция +20С 1800 м3/чПодача +35С 1700 м3/ч

ф к в

Приток +5С 500 м3/ч

-15 °С

-45 °С

Вытяжка +20С 600 м3/ч

Циркуляция -15С 4000 м3/ч

Вытяжка -15С 600 м3/ч

Схема наружного расположения оборудования «домик»

-45 °С

Закрыто с трех сторон съемными панелями из

пластика. Снизу открыто

Вытяжной воздух+20С

Вытяжной воздух подается в «домик», охлаждается до -15С и уходит вниз

На лето и осень (выше -15С) лицевая панель убирается

ф к в

Таблица энергопотребления системы отопления

Суток Т-ра, С ГВС, квтОтопление

, квтСумма,

квт

сутки отоплен+гвс,

квт/ч год, квт/чБез ГВС,

квт/ч расходы тепла0 40-36 3,00 0,00 3,00 72,00 0,00 0,00

0 35-31 3,00 0,00 3,00 72,00 0,00 0,00

12 30-26 3,00 0,00 3,00 72,00 864,00 0,00

12 25-21 3,00 0,00 3,00 72,00 864,00 0,00

43 20-16 3,00 0,00 3,00 72,00 3096,00 0,00

53 15-11 3,00 0,00 3,00 72,00 3816,00 0,00

48 10-6 3,00 1,33 4,33 104,00 4992,00 1536,00 4,00 4608,00

47 5-1 3,00 1,67 4,67 112,00 5264,00 1880,00 5,00 5640,00

40 0-4 3,00 2,00 5,00 120,00 4800,00 1920,00 6,00 5760,00

24 -5-9 3,00 2,33 5,33 128,00 3072,00 1344,00 7,00 4032,00

19 -10-14 3,00 2,67 5,67 136,00 2584,00 1216,00 8,00 3648,00

30 -15-19 3,00 5,33 8,33 200,00 6000,00 3840,00 10,00 7200,00

24 -20-24 3,00 6,00 9,00 216,00 5184,00 3456,00 12,00 6912,00

7 -25-29 3,00 8,33 11,33 272,00 1904,00 1400,00 13,00 2184,00

6 -30-34 3,00 8,67 11,67 280,00 1680,00 1248,00 14,00 2016,00

0 -35-39 3,00 9,00 12,00 288,00 0,00 0,00 15,00 0,00

365 44120 17840 42000

3677 1487 3500

Коттедж 100 м2 для Перми

Коррекция мощности наружного блока по теплу на процесс стаивания инея

0,6

0,65

0,7

0,75

0,8

0,85

0,9

0,95

1

-20 -15 -10 -5 0 5

Температура наружного воздуха, С

Пр

ои

зво

ди

тел

ьн

ос

ть Коррекция составляет всего 5% при -10С и уменьшается при

снижении наружной температуры

Необходим подогрев поддона

греющим кабелем

Сравнение систем отопления на коттедж 100 - 140 м2 Пермь, 14 кВт тепла максимум

Система отопления (источник тепла, соединительные трубопроводы, приборы отопления, арматура, автоматика)

Тепловой насос MHI (Japan)

Воздушный

Отопление «на пеллетах»

(т.е. прессованных

опилках)

Газовый котел Электрический котел

Капитальные затратыСтоимость основного оборудования 182 т. руб. 180 т. руб. 280 т. руб. 70 т. руб.Стоимость подключения 0 0 200 т. руб. 0Стоимость материалов и монтажа 75 т. руб. 95 т. руб. 95 т. руб. 95 т. руб.Итого капитальные затраты: 257 т. руб. 275 т. руб. 575 т. руб. 165 т. руб.

Затраты при эксплуатацииСтоимость 1 кВт энергии (руб.) 2,96/3=0,99 1,55 0,5 2,96Годовые затраты энергии (кВт/час) 17840 (10704 +10С) 42000 42000 42000Стоимость энергии на отопление за год: 51,7 т. руб. (31,6 +10С) 65,1 т. руб. 21,0 т. руб. 124,3 т. руб.

Полные затраты на отоплениеОбщие затраты за 10 лет эксплуатации 774 т. руб. 926 т. руб. 785 т. руб. 1408 т. руб.

Важные эксплуатационные характеристикиОстатки продуктов сгорания нет Зола, дым дым нетПодача свежего воздуха есть нет нет нетОхлаждение помещений летом есть нет нет нетТеплоноситель воздух вода вода водаНеобходимость постоянного отопления коттеджа зимой

нет обязательна обязательна обязательна

18

Системы управления – классический пульт RC-E5

19

Системы управления – новые возможности

Новый проводной пульт управления с сенсорной панелью, мультиязычный.

- «никого нет дома» поддержание +10С

-Режим ускоренного прогрева

-Таймер недельный

-Индикация температур на улице

Управление с web-страницы или с использованием приложений

(Android, iOS)

Практическая реализация – Подмосковный коттедж

FDUM71VNX

Отработал зиму 2013-2014 года с наружными температурами

до -25С

21

Спасибо за внимание!

Апрель 2014