Расчет тепловых насосов

Тепловой насос является дорогостоящим агрегатом, поэтому его выбор, монтаж и обслуживание должны осуществляться только на основании соответствующих расчетов. Ведь Проведение подобных действий позволит минимизировать затраты на установку данного климатического оборудования и вместе с тем поможет максимально оптимизировать затраты, связанные с его эксплуатацией и обслуживанием.

Расчет тепловых насосов может производиться по различным методикам, но практически всегда основополагающим параметром при выборе является мощность оборудования. Для ее расчета потребуется учитывать теплопотери сооружения, тип предполагаемой системы отопления, индивидуальные особенности объекта.

raschet-teplovogo-nasosa

Расчет мощности теплового насоса следует начинать с определения уровня теплопотерь. Этот показатель в большинстве случаев складывается из потерь тепловой энергии через неплотности ограждающих конструкций (перекрытия, стены, кровля, оконные и дверные блоки) и объема энергии, требуемой для восполнения потребностей объекта в теплоресурсах.

Для определения объема теплопотерь через ограждающие конструкции можно воспользоваться следующей зависимостью:

Погр = Пл*( Твн – Тн)*(1 + Σ β )*n / Соп (Вт) где

Тн – температура внешнего воздушного состава (°С);

Твн – требуемая температура воздуха в помещении (°С);

Пл – общая сумма всех площадей ограждающих конструкций (м2);

n – корректирующий коэффициент, принимающий во внимание расположение сооружения относительно внешних воздействующих факторов.

В случае, когда ограждающие конструкции объекта непосредственно контактируют с окружающей средой n приравнивается к 1;

Для конструкций, оснащенных чердачными помещениями n будет равен 0,9;

В ситуации, расположения строения над подвалом без отопления n = 0,75;

β – добавочные теплопотери, подбирающиеся в зависимости от материала ограждающих конструкций и географической ориентации сооружения. Варьируется в зависимости от указанных показателей данный коэффициент в диапазоне от 0,05 до 0,27 единиц.

Соп – сопротивление теплопередачи, определяемое как:

Соп = 1/ αв + Σ ( δі / λі ) + 1/ αн, где

δі / λі – зависящий от типа и толщины материала коэффициент теплопроводности;

αн– показатель теплоотдачи наружной поверхности стен;

αв — показатель тепловосприятия внутренней поверхности стен.

После нахождения указанной величины, суммарный объем тепловых потерь всего объекта недвижимости может быть определен как:

Птп = Погр + Рuнф – Пбыт , где:

Рuнф – объем теплоресурсов, необходимый для нагрева воздушного состава, проникающего внутрь помещения сквозь естественные неплотности конструктивных элементов, определяемый как:

Ринф = 0,28 Gі с ( tвн – tн) k, где:

k – коэффициент, зависящий от конструктивных особенностей оконных и дверных блоков.

Для конструкций раздельно-переплетного типа равняется 0,8;

Для конструкций одинарного и парно-переплетного типа равняется 1.

Gі – объем состава, проникающий к объекту через неплотности за определенный период времени (кг/ч).

Пбыт — объем тепловой энергии, выделяемой бытовыми приборами, которые функционируют в доме. Обычно этот показатель колеблется от 15 до 20 Вт на каждый квадратный метр обогреваемой площади.

Далее определяется объем тепловой энергии, необходимый для нужд отопления

 

Qd = 24*0.63*Птп*(d*(tвн-tнар.ср.)/ (tвн-tнар)), где:

tвн – показатель внутренней температуры в помещении (ориентировочно равняется + 20 °С);

tнар – показатель наружной температуры, зависящий от географического расположения объекта и варьирующийся в диапазоне -15…-25 °С;

tнар.ср – среднеарифметический показатель температур наружного воздуха за весь отопительный период;

d – число дней в отопительном периоде;

Также, осуществляя расчет мощности теплового насоса необходимо учитывать необходимость приготовления горячей воды, ввиду чего объем тепловой энергии, затрачиваемой насосом для этих целей может определяться как:

Qгв = L * 17 где:

L –объем ежедневно разогреваемой до +50 °С жидкости.

Тогда суммарный расход тепловой энергии может быть определен как

Q = Qгв + Qd

На основании, полученных данных подобрать тепловой насос для отопления объекта недвижимости не составит особого труда. В случае, когда предусматривается эксплуатация оборудования в моновалентном режиме, полученный показатель рекомендуется увеличить на 10%, а затем подобрать тепловой насос с ближайшими большими значениями по теплопроизводительности.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: