Приложение В (справочное). Температура на входе в наружный теплообменник для гибридных отопительных приборов на основе сорбционного теплового насоса от грунтового тепла

Приложение В
(справочное)

Температура на входе в наружный теплообменник для гибридных отопительных приборов на основе сорбционного теплового насоса от грунтового тепла

Грунтовый источник тепла (ГИТ) представляет собой скважинный теплообменник, устанавливаемый под поверхностью земли и выполняющий основную функцию по доставке тепла окружающей среды в испаритель газового теплового насоса. Т.к. рассматриваемые гибридные отопительные приборы на основе газового сорбционного теплового насоса содержат прямой или косвенный газовый сорбционный тепловой насос для основной нагрузки и конденсационный котел с пиковой нагрузкой, режим отбора тепла из ГИТ полностью отличается по сравнению с режимом отбора тепла паровых компрессионных тепловых насосов. В то время как скорость тепловыделения парокомпрессионных тепловых насосов достигает своего максимума при расчетной температуре нагрева Т_designh, скорость тепловыделения гибридных отопительных приборов может достигать нуля, если котел с максимальной нагрузкой отвечает исключительно за покрытие пиковой (или расчетной) тепловой нагрузки. Кроме того, подразумеваемый сорбционный тепловой насос с газовым приводом предназначен для покрытия основной нагрузки (например, до 50 % номинальной теплоемкости гибридного прибора) в режиме работы теплового насоса.

Проектирование ГИТ усложняется попыткой избежать отрицательных температур из-за повреждения от замерзания в соседней с областью бурения. ГИТ для газовых гибридных отопительных приборов на основе сорбционного теплового насоса спроектированы (их глубина оценена) таким образом, чтобы температура рассола при возврате из ГИТ не опускалась ниже 4 °С после 25 лет эксплуатации (см. [4]). Проектные работы ГИТ выполнены для двух газовых абсорбционных или адсорбционных тепловых насосов (ГАТН). Максимальная скорость отвода тепла 1-го теплового насоса (ГАТН 1) составляет 1,25 кВт, а 2-го (ГАТН 2) - 2,0 кВт. Каждый ГАТН имеет различные характеристики извлечения (см. [5]), в то время как номинальная теплопроизводительность их гибридных отопительных приборов составляет 10 и 12 кВт соответственно. Для сравнения: ГИТ также разработан для парокомпрессионного теплового насоса (ПКТС) номинальной мощностью 10 кВт для выполнения того же условия (температура рассола при возврате из ГИТ более 4 °С через 25 лет эксплуатации). Проектные работы выполнены для двух типов односемейных домов, первый - энергосберегающий дом с расходом на отопление 10 582 , а второй - обычный дом с расходом на отопление 21 289 (см. [5]).

В таблице В.1 представлены полученные значения глубины ГИТ для энергосберегающего дома, а в таблице В.2 - для обычного дома.

Применение этих температур на входе в испаритель допускается только в том случае, если могут быть доказаны те же или более низкие характеристики тепловыделения для ГАТН. Для других ГАТН, показывающих различные (более высокие) характеристики теплоотдачи, следует выполнить ту же процедуру проектирования, чтобы оценить требуемую глубину ГИТ для выполнения тех же проектных условий. Кроме того, входные температуры наружного теплообменника (испарителя), указанные в таблице 7, допускается применять только в том случае, если глубины ГИТ для ГАТН 1 и ГАТН 2 по меньшей мере равны значениям, приведенным в таблицах В.1 и В.2, или в том случае, если расчетные глубины для других ГАТН удовлетворяют тому же конструктивному условию (температура рассола при возврате из ГИТ более 4 °С через 25 лет эксплуатации).

Таблица В.1 - Требуемая глубина ГИТ для рассматриваемых тепловых насосов ГАТН в сравнении с ПКТС одинаковой номинальной тепловой мощности для энергосберегающего дома

Тепловой насос	Требуемая глубина для ГИТ, м	Удельная годовая теплоотдача на один метр зонда,	Максимальная отдача на метр зонда, Вт/м
ГАТН 1	48	57,1	26,0
ГАТН 2	62	40,5	32,3
ПКТС	206	41,7	38,8

Таблица В.2 - Требуемая глубина ГИТ для рассматриваемых тепловых насосов ГАТН в сравнении с ПКТС одинаковой номинальной тепловой мощности для обычного дома

Тепловой насос	Требуемая глубина для ГИТ, м	Удельная годовая теплоотдача на один метр зонда,	Максимальная отдача на метр зонда, Вт/м
ГАТН 1	62	81,5	20,2
ГАТН 2	81	63,0	24,7
ПКТС	272	63,5	29,4