Эффективность теплового насоса

Тепловой насос и климат

Выбирая тепловых насосах — крайне сложное решение в современном мире. Появился спрос — появилось и предложение. И вот тут-то и начинаются проблемы. Как со стороны покупателя, который не совсем понимает, что такое тепловой насос и формируют своё мнение, основываясь на неавторизованных источниках, а также на мнении продавца, который часто не знает, что продаёт, или, что ещё хуже, неоправданно «приукрашивает» возможности оборудования. Рассмотрим конкретный пример.

Все продавцы, рекламные агентства и дистрибьюторы продвигают так называемые «преимущества» тепловой насос в форме стоимости COPЭто мошенничество. COPЭффективность теплового насоса (КПД) — это абстрактное понятие. Все тепловые насосы одного типа и технологии имеют одинаковую эффективность, независимо от марки. Однако фактическая эффективность теплового насоса существенно зависит от условия окружающей средыДавайте проанализируем:

А. Тепловой насос марки X – 10 кВт, воздух-вода, моноблочный.

Объявленный КПД: 4,5. Установлен на юге Румынии, в наружная температура +2 °C и относительная влажность умеренный.

B. Тот же тепловой насос марки X.

Установлен на севере Румынии, в наружная температура -2 °C и влага умеренный.

Результаты будут совершенно разными. Если кто-то думает, что температура — решающий фактор, он ошибается. Мало кто знает, что влажность воздуха – такой же важный параметр, как и атмосферное давление. Например, при +8 °C и умеренной влажности мы можем ощущать тепловой комфорт, но в то же время наружная температура и высокой влажности дискомфорт становится очевидным.

Здания, животные и оборудование также реагируют на эти климатические факторы. Ошибочное представление о том, что погода определяется только температурой, распространяемое прессой и синоптиками, приводит к ошибкам в проектировании систем отопления и кондиционирования воздуха.

Для правильного функционирования тепловых насосахи высокая эффективность теплового насоса. важно учитывать следующее:

• Температура воздуха – официальное значение, публикуемое метеорологическими центрами. Измеряется на высоте 1,5–2 метра над землей, в тени, в защищенном помещении.

• Ощущаемая температура («Ощущение») – учитывает скорость ветра (охлаждение ветром), относительная влажность (индекс тепла) и солнечная радиация.

• Атмосферное давление.

• Влажность воздуха.

Типы влажности: что имеет значение?

1. Относительная влажность (%)

Процент насыщения водяным паром при данной температуре.
Чем холоднее воздух, тем меньше в нем воды, но относительная влажность может достигать 100%.

Пример:
При температуре -10 °C воздух может содержать немного воды, но если он насыщен, относительная влажность это 100%.
Зимой, утром, при температуре -5…0 °С, относительная влажность часто он составляет 100%, особенно в условиях тумана или мороза.

2. Абсолютная влажность (г/м³)

Фактическое количество водяного пара в 1 м³ воздуха.
Максимум летом, в жаркие и влажные дни.

Пример:
При +30 °С – до 30 г/м³
При 0 °С – не более 5 г/м³
При -10 °C – менее 2 г/м³

Заключение:

• Относительная влажность она максимальна зимой и составляет около 0 °C.

• Абсолютная влажность она максимальна летом, при температуре +30 °С и выше, в тропическом климате.

Влияние влажности на тепловые насосы

Оба типа влага необходимы:

• Относительная влажность определяет образование льда и частоту оттаивания.

• Абсолютная влажность влияет на теплоемкость и скрытую энергию испарения.

Следовательно, процесс отопления или охлаждения в одном регионе совершенно отличается от другого. Нельзя сравнивать выбор оборудования в странах Северной Европы, Японии и таких регионах, как Молдова или Украина.

Сравнительный пример:

В Красноярск, при -20 °C и сухом воздухе насос может работать более стабильно, чем в Кишинев при -2 °C с относительная влажность высокая. В этом случае эффективность теплового насоса будет выше. Красноярск.

Иногда отапливать здание в Красноярске даже проще и дешевле, чем в Кишинёве. Почему? Утром, зимой, при температуре -5…0 °C, относительная влажность Часто достигает 100%. Затем, благодаря кристаллизации водяного пара, воздух становится «сухим».

Процесс размораживание может начаться даже при +5 °C и выше. В этом случае тепловой насос «воздух-вода» потребляет энергию на «самозащиту», а не на обогрев здания, эффективность теплового насоса значительно снижается.

Коэффициент полезного действия (КПД теплового насоса) становится неактуальным, если учесть:

• подогрев картера компрессора;

• предварительный прогрев системы;

• циклическая работа;

• размораживание с использованием энергии, взятой из здания.

Результат: огромные затраты на поддержание термодинамических потерь в ущерб полезной энергии.

Климат региона: как обстоят дела?

В Румынии, Молдавии, Украине и на юге России зимы в последние годы стали мягче. Температуры:

Румыния (равнины, юг и центр):

• Декабрь: -1 °C…+3 °C

• Январь: -4 °C…+1 °C

• Февраль: -3 °C…+3 °C

Бухарест: Январь -1…-2 °C

Украина (центр и юг):

• Декабрь: -2 °C…-5 °C

• Январь: -3 °C…-7 °C

• Февраль: -2 °C…-5 °C

Киев: Январь -5 °C
Одесса: Январь -2 °C

Молдова:

• Декабрь: 0…-2 °C

• Январь: -2…-4 °С

• Февраль: -1…-3 °С

Кишинев: Январь -2…-3 °C

Эти данные ясно показывают, что недопонимание климат региона может привести к ошибкам в проектировании, особенно в случае моноблок, которые не адаптированы к местным условиям. Подробнее о типы тепловых насосах, ознакомьтесь с этой статьей:

Типы тепловых насосов

Заключение

Неправильное понимание климат региона может привести к:

• Неправильный выбор типа тепловой насос

• Низкая или нулевая урожайность

• Высокое потребление энергии

• Высокие затраты на техническое обслуживание

Наиболее уязвимыми являются моноблоки, у которых эффективность теплового насоса не является хорошим эталоном для эффективной системы кондиционирования воздуха (обогрев и охлаждение), особенно у тех, у кого нет ЭВИ (впрыск пара). Поэтому систему следует выбирать в соответствии с наружная температура, относительная влажность, давление и архитектура здания.

---