Производство и продажа тепловых насосов

Котельная загородного дома 120м2

Котельная загородного дома 120м2
Город:Московская обл. Домодедовский район
Срок монтажа:30 дней
Тепловая мощность:14 кВт
Потребление электроэнергии:3 кВт
Категория стоимости:Премиум
Тип автоматики:Комфорт W
Тип системы:
Информация о проекте

Газовый котелИзначально в доме было смонтированно радиаторное отопление и установлен двухконтурный газовый котёл с надеждой на скорую газификацию. Так, как дом уже был достроен, а подключения природного газа в ближайшей перспективе не ожидалось, владельцем было принято решение оставить газовый котёл в резерв, с возможностью его перевода на сжиженный газ при необходимости.

Тепловой насос Ovanter для отопления домаВ качестве основного теплогенератора для системы отопления был выбран тепловой насос вода-вода "OVANTER" модель "Премиум 16", благо воды в скважине было много и она была совсем недалеко от поверхности.  

Для радиаторного отопления было необходимо обеспечить достаточно высокую температуру подачи в отопительные приборы в те дни, когда уличная температура опускается до своего зимнего минимума. Чтобы решить эту задачу, не применяя дополнительного котла-догревателя, был установлен тепловой насос, позволяющий нагревать теплоноситель до +70 оС. При такой высокой выходной температуре тепловой насос работает не с самыми лучшими своими показателями, но СОР=2,5 всё же предпочтительнее, чем СОР=1, получаемый при прямом догреве, без использования теплового насоса.

Стоит учесть, что такая высокая температура подачи требуется всего несколько дней в году, в пик морозов, и то случается, что не каждый год, в остальное же время необходимая температура подачи теплоносителя снижается, пропорционально повышению уличной температуры. 

- Для обеспечения необходимых температурных показателей в тепловом насосе был применён хладагент R134a.

- Чтобы компенсировать снижение мощностных характеристик, относительно получаемых на традиционных хладагентах R407c и  R22, был использован спиральный компрессор увеличенной объёмной производительности.

- Температурные режимы работы применяемого компрессора Copeland не выходят из разрешённых производителем допусков, вплоть до температуры конденсации +75 оС.

  • В проекте, в качестве источника тепла для теплового насоса, используется грунтовая вода с температурой около 8 оС из неглубокой скважины.
  • Статический уровень всего 6 метров, расход воды через тепловой насос 2 м3/час.
  • Сбрасываемая вода имеет температуру 3,5 оС.
  • В качестве защиты испарителя теплового насоса от возможных загрязнений, иногда присутствующих в водах неглубокого залегания, дополнительно организован промежуточный контур циркуляции с раствором пропиленгликоля в качестве теплоносителя.
  • Расход теплоносителя через промежуточный теплообменник и испаритель теплового насоса 2,6 м3/час.
  • Температура теплоносителя на входе в испаритель теплового насоса составляет 4 оС, на выходе  0 оС

Нагретый тепловым насосом теплоноситель, в данном случае вода, подаётся с помощью циркуляционого насоса в 500 литровую буферную ёмкость. Температура отключения теплового насоса  на 5-15 градусов выше требуемой температуры теплоносителя в системе отопления, исходя из настроек погодозависимого регулирования и датчика уличной температуры.  Отбор воды из буферной ёмкости в подающие трубопроводы отопительной системы производится через трёхходовые клапаны с электроприводами, завязанные на возвратный трубопровод, что позволяет поддерживать постоянную температуру подачи в отопительные приборы во время циклов работы и стоянки теплового насоса.

Нагрев воды для горячего водоснабжения организован следующим образом:

  • Солнечный коллекторИзначально холодная вода для ГВС поступает в 100 литровый бойлер косвенного нагрева, который нагревается  от солнечных коллекторов, конечно когда присутствует солнечное излучение.
  • Параллельно,  с помощью циркуляции воды ГВС через змеевик-теплообменник, расположенный в буферной ёмкости, обеспечивается  дополнительный теплообмен воды из бойлера солнечного коллектора  с теплоносителем буферной ёмкости.  В результате, температура нагрева воды в бойлере системы солнечного коллектора никогда не превышает температуры теплоносителя в буферной ёмкости теплового насоса.
  • Если есть солнце, то оно вносит свой посильный вклад в нагрев этого бойлера, при отсутствии водоразбора из бойлера излишки солнечного тепла через змеевик сбрасываются в буферную ёмкость, не допуская перегрева солнечного коллектора.
  • Буферная емкостьЕсли солнца нет, то бойлер греется от буферной ёмкости. 
  • При отсутствии запаса тёплой воды в бойлере входящая холодная вода быстро подогревается, проходя через змеевик буферной ёмкости, используя при необходимости запас тепла практически всего теплоносителя системы отопления, но при этом температура нагрева не может быть выше температуры буферной ёмкости системы отопления. Эта температура  во многих случаях может оказаться недостаточной для комфортного ГВС.
  • Для  догрева до необходимых санитарных норм, предварительно подогретая в бойлере солнечного коллектора и змеевике буферного бака вода ГВС, по пути к водоразборным кранам, проходит через второй бойлер косвенного нагрева, в качестве которого задействован 200 литровый накопительный контур ГВС резервного газового котла. В этом бойлере до требуемой  конечной температуры воду догревает теплоноситель, циркулирующий через теплообменник-предконденсатор теплового насоса. 
  • Ограничивая, с помощью изменения расхода теплоносителя, отбираемую от предконденсатора мощность величиной не более 10-15% от полной выходной тепловой мощности теплового насоса, вполне реально удаётся получить температуру нагрева циркулирующего теплоносителя через предконденсатор до температуры всего  на несколько градусов ниже температуры сжимаемых компрессором паров хладагента.
  • Температура нагнетаемых паров в данном тепловом насосе порой доходит до +95 оС при ещё вполне допустимых режимах эксплуатации компрессора.

Общая схема

В получившейся системе задействовано множество датчиков и исполнительных механизмов.

Контролируется температура теплоносителя во всех контурах системы отопления, температура воздуха в доме, температура на улице, температура ГВС, температура подаваемой воды из скважины, температура сбрасываемой воды, температура промежуточного теплоносителя на входе и выходе контура испарителя теплового насоса, температура кипения, температура конденсации, температура нагнетания компрессора, давление в системе холодного водоснабжения, наличие протока в трубопроводах и пр.

Чтобы контролируемые параметры находились в пределах необходимых значений,  используются следующие исполнительные механизмы - трёхходовые клапаны с электроприводами и задвижки с электроприводами в контурах отопления, ГВС, подачи холодной воды, циркуляционные насосы, частотный преобразователь в цепи компрессора теплового насоса для плавного пуска и регулирования производительности и частотный преобразователь в цепи насоса скважины для плавного запуска, поддержания необходимого расхода и снижения давления в водопроводной сети в ночное время.

Блок управленияДля управления работой всех исполнительных устройств был использован программируемый контроллер, смонтированный в настенной консоли вместе с элементами индикации.

Дополнительно установлен блок бесперебойного питания, через который обеспечивается питание контроллера и при необходимости питание насоса циркуляции теплоносителя солнечного коллектора, циркуляционных насосов теплового насоса и системы защиты от протечек.

На силовом входе установлен трёхфазный стабилизатор  фирмы "Лидер", обеспечивающий стабильным напряжением потребителей во всём доме. 

Видео