Приложение Е. Районирование территории Российской Федерации по эффективности теплонасосных систем

Приложение Е

Районирование территории Российской Федерации по эффективности теплонасосных систем

Е.1 При подготовке настоящего приложения использован следующий порядок расчета коэффициента преобразования энергии ТСТ.

В качестве критерия оценки эффективности использования ТСТ для горячего водоснабжения принят коэффициент преобразования низкопотенциальной тепловой энергии К _пр на пятый год эксплуатации теплонасосной системы, рассчитываемый по формуле (10.3),

где t _к=273+63, К;

t _и=t _инт+273-4, К, - при использовании грунта;

t _и=t _инт+273-10, К, - при использовании атмосферного воздуха;

=0,55 - КПД теплового насоса;

t _инт - температура источника, °С.

Температура t _инт принята равной:

- среднегодовой температуре атмосферного воздуха по СП 131.13330 при использовании атмосферного воздуха, °С;

- температуре грунта на пятый год эксплуатации теплонасосной системы теплоснабжения при использовании грунта, °С.

Температура грунта на пятый год эксплуатации теплонасосной системы теплоснабжения:

- при работе системы с использованием одного источника низкопотенциальной теплоты - грунта: ;

- при работе системы с использованием комбинации источников низкопотенциальной теплоты - грунта и атмосферного воздуха: .

При этом для случая использования комбинации источников низкопотенциальной теплоты - грунта и атмосферного воздуха, - принято, что на протяжении всего года в месяцы, когда среднемесячная температура атмосферного воздуха ниже минус 2°С, система использует грунт, в остальное время - атмосферный воздух.

Результаты приведены на рисунках Е.1 и Е.2.

Е.2 При подготовке настоящего приложения использован порядок расчета удельного расхода электроэнергии на привод теплонасосной системы для горячего водоснабжения и кондиционирования, приведенный к площади квартир.

По полученным выше значениям коэффициента преобразования К _пр определяется удельный расход электроэнергии N, кВт·ч/м ² в год на ГВС от ТСТ

, (Е.1)

где кВт·ч/м ² в год принятый удельный расход тепловой энергии на горячее водоснабжение для МКД.

Результаты приведены на рисунках Е.3 и Е.4.

Е.3 При подготовке настоящего приложения использован следующий порядок расчета эффективности теплонасосной системы для обеспечения горячего водоснабжения и кондиционирования.

При определении эффективности теплонасосной системы для обеспечения горячего водоснабжения и кондиционирования выполняют расчет по формуле, учитывающей полезную выработку тепла для ГВС и холода для кондиционирования

, (Е.2)

где , N - см. формулу (Е.1);

- холод, вырабатываемый ТСТ за период кондиционирования при производстве горячей воды, кВт·ч/м ² в год;

n - период кондиционирования, определяемый как количество месяцев в году за вычетом продолжительности отопительного периода и двух месяцев переходного периода.

Результаты показаны на рисунках Е.5 и Е.6.

Е.4 При подготовке настоящего приложения использован порядок расчета климатологического фактора.

Климатологический фактор DH _hps, °С·ч, используемый в качестве критерия эффективности применения теплонасосных систем теплоснабжения и учитывающий влияние климатологических параметров на коэффициент преобразования энергии в ТСТ, определяют по формуле

, (Е.3)

где t _к - температура конденсации, К, принята равной температуре теплоносителя на выходе из теплового насоса и входе в систему отопления; t _к=t _тн+273;

t _вн - см. формулу (7.1), °С;

- средняя за отопительный период или период эксплуатации ТСТ температура атмосферного воздуха, принимают по СП 131.13330, °С;

z _i - продолжительность использования источника низкопотенциальной теплоты теплонасосной системой за отопительный сезон, принимают по СП 131.13330, сут;

i - номер периода, в течение которого используют источник низкопотенциальной теплоты;

t _и,i - средняя температура источника низкопотенциальной теплоты за отопительный сезон или за период эксплуатации ТСТ, К;

n - количество периодов использования различных источников в году.

- КПД теплового насоса, принят равным 0,55.

Величину t _и,i на пятый год эксплуатации теплонасосной системы принимают на основе данных СП 131.13330:

- для ТСТ с вертикальными термоскважинами в первый месяц использования равной среднегодовой температуре атмосферного воздуха, уменьшенной на 5°С, и далее уменьшалась на 1°С за каждый месяц использования источника;

- для ТСТ с комбинированным источником в месяцы работы системы от атмосферного воздуха (до температуры минус 2°С включительно) - равной средней за месяц температуре атмосферного воздуха, в месяцы работы системы на грунте (при температуре воздуха ниже минус 2°С) - равной среднегодовой температуре атмосферного воздуха, уменьшенной на 5°С с дальнейшим уменьшением на 1°С за каждый месяц использования грунта.

Если источник низкопотенциальной теплоты используют несколько периодов в году, то каждому из периодов присваивают свой номер. Отопительный сезон условно разделяют на периоды, в которых используют выбранный источник: грунт или атмосферный воздух.

Результаты, представленные на рисунках Е.7-Е.10, получены для значений t _тн=35°С и t _тн=55°С, которые соответствуют номинальным условиям применения тепловых насосов, установленным ГОСТ Р 54539. Значение t _тн=35°С относится к напольным и воздушным системам отопления, t _тн=55°С - к радиаторным.

Значение температурного напора между теплоносителем на входе в систему отопления и внутренним воздухом помещения h _t, °С, вычисляется как:

h _t=t _тн-t _вн (Е.4)

h _t=35-20=15°С соответствует температуре теплоносителя, подаваемого в систему отопления t _тн=35°С, а значение h _t=55-20=35°С - температуре t _тн=55°С, при этом температуру внутреннего воздуха в помещении t _вн принимают равной 20°С, что соответствует оптимальной температуре для жилых комнат в холодный период в соответствии с ГОСТ 30494-2011 (таблица 1).

Е.5 Значение годового потребления энергии теплонасосной системой на цели отопления и вентиляции , кВт·ч, определяют по формуле

, (Е.5)

где - удельная характеристика расхода зданием тепловой энергии на отопление и вентиляцию, определяемая по СП 50.13330, Вт/(м ³·°С);

V _от - отапливаемый объем здания, равный объему, ограниченному внутренними поверхностями наружных ограждений зданий, м ³.