- 7
- 6
- 5
- 2
- 2
- 2
- 1
- 1
- 1
- 1
- 1
- 1
- 1
- 1
Применение воздушного теплового на практике. Технико-экономическое обоснование.
Исходные данные исходя из представленных материалов:
в холодный период --24°С
в теплый период -+20,6°С.
Расчетная температурав торговом зале -+16°С.
Расчетная температурав подсобных помещениях -+16 - +18°С.
Средняятемператураотопительногопериода--1,8°С.
Продолжительность отопительного периода - 213 суток.
Теплопотери торгового зала 20070 Вт
Отопление.
Отапливать помещения можно водяными или электрическими радиаторами и тепловыми насосами (сплит-системами).
Тепловой насос(ТН) - это оборудование для коттеджей и загородных домов, складов, офисов, магазинов которое "переносит" тепло воздуха в помещения, таким образом, значительно снижаются расходы на отопление. Кроме отопления, тепловой насос может обеспечивать горячей водой. В летний период, с его помощью, может осуществляться кондиционирование помещений. Тепловые насосы на базе компрессорно-конденсаторного блока бывают двух видов – «воздух-воздух» (сплит-система) и «воздух-вода».
Тепловые насосы ВОЗДУХ ВОЗДУХ – этот вид тепловых насосов которые забирает тепло из воздуха с улицы и передаёт в воздух внутри помещения. При этом, для этой серии тепловых насосов, присутствует алгоритм работы, позволяющий нагревать воздух в помещении даже при сугубо отрицательных температурах наружного воздуха. Благодаря современным технологиям и применению современного хладона (R410 фреон), данное оборудование устойчиво работает при температуре минус 20 градусов Цельсия. Данный тепловой насос «воздух-воздух» (наружный блок) оборудован подогревом картера компрессора и подогревом поддона наружного блока. Тепловой насос «воздух-воздух» состоит из внутреннего и наружного блоков, как обычные кондиционеры (сплит-система). Эффективность работы теплового насоса определяется коэффициентом энергоэффективности СОР.
В летний период времени тепловой насос работает как кондиционер.
Тепловые насосы ВОЗДУХ ВОДА – этот вид тепловых насосов которые забирает тепло из воздуха с улицы и передаёт в водяную систему отопления. Благодаря современным технологиям и применению современного хладона (R410 фреон), данное оборудование устойчиво работает при температуре минус 20 градусов Цельсия.
Температура на входе в сичтему от 30-65 С, что позволяет использовать ТН как с системой теплых полов, так и с радиаторной.
Отдельный контур для нагрева системы горячего водоснабжения.
ТН устанавливается с гидроакумулятором с производительностью исходя из площади отопления.В качестве пикового доводчика системы можно в гидроакумулятор установить обычные ТЭНы на 3,6 или 9 кВт.
Системы тепловых насосов экономически целесообразно использовать в дополнение к имеющейся системе отопления.
Предлагаем несколько вариантов решений с использованием разных видов тепловых насосов для снижения потребления электрической энергии.
1 Вариант. Отопление тепловыми насосами воздух-воздух только торгового зала.
Отопление торгового залас теплопотерями 20 кВт.(служебные помещения 12900 Вт, вентиляция 40000 Вт и тепловая завеса 13800 Вт)
Расчет идетисходя из теплопотерь при максимальной нагрузке при -24 С
Что бы не лукавить и не считать по средней температуре мы выделили отдельно морозы.
За расчет берем 30 суток с температурой наружного воздуха – 24 С и183 суток со средней температурой -1,8 С
Тепловой насос(ТН) системы воздух-воздух при внешней температуре -24 С обеспечит 2,98 кВт тепла при потреблении 1,46 кВт , соответственно для компенсации теплопотерь 20 кВт потребуется 7 тепловых насосов(2,98 х 7 = 20,56 кВт), для поддержания температуры +16 С при средней температуре наружного воздуха -1,8 С,потребуется 3 ТН с общим энергопотреблением 0,9 кВт(0,3х3=0,9 кВт)
| Выдаваемая мощность на обогрев кВт | Потребляемая мощность кВт |
Средняя температуранаружного воздуха по проекту-1,8с(183 суток) | Работают 3 ТН 20 | 2,9 |
30 суток при температуре наружного воздуха -24 С | 20,56 | 10,36 |
Экономическое обоснование:
Если торговый зал (с теплопотерями 20 кВт) отапливать электрокотлом, то в пиковую нагрузку при -24 С он будет потреблять 20 кВт, а в остальное время при средней -1,8 для поддержания тепла в системе, он будет расходовать половину – 10 кВт
За 30 суток при -24 С электрокотел потребит 14400 кВт
За 183 суток при -1,8 С электрокотел потребит 43920кВт
При стоимости 3 руб за 1 кВт отопление торгового зала электрокотлом за весь отопительный сезон составит 58320 кВт и 174960 руб.
7 тепловых насосов
За 30 суток при -24 С ТН потребят 7459,2 кВт
За 183 суток при средней -1,8 СТН потребят 3952,8 кВт
При стоимости 3 руб за 1 кВт отопление торгового зала 7-ю тепловыми насосамисоставит 11412 кВти 34236 руб.
Если не брать в учет экономию на отсутствии необходимости установки кондиционеров, а эксплуатационные расходы на электроэнергию, стоимость самого электрокотла, радиаторов и инженерию то, семь тепловых насосов окупятся в течении 3 отопительных сезонов, а ежегодная экономия на электоэнергии относительно электрокотла составит 140724 рублей !!!
Относительно потребления электроэнегрии при дефиците выделенного лимита потребления, ТН позволяют сократить в основной период потребление в 11 раз, а в пиковую нагрузку (30 суток) при температуре -24 С, сокращает потребление в 2 раза.
2 Вариант Отопление тепловым насосом воздух-вода только торгового зала
Отопление торгового залас теплопотерями 20 кВт.(служебные помещения 12900 Вт, вентиляция 40000 Вт и тепловая завеса 13800 Вт)
Предлагается тепловой насос воздух-вода с гидроаккумулятором на 500 литров с дополнительным тэном на 9 кВт в количестве 2 шт.
Такой ТН можно использовать в качестве основного источника тепла для системы отопления (теплый пол или батарей).
Мы предлагаем использовать его совместно с теплыми полами.
Мощность инвертора, в зависимости от температуры наружного воздуха, составляет от 3 до 9 кВт, сдополнительный тэном на 9 кВт в качестве пикового доводчика системы.
Тепловой насос(ТН) системы воздух-вода при внешней температуре -24 С обеспечит 3.5 кВт тепла при потреблении 3+ 9 кВт( дополнительный ТЭН), соответственно для компенсации теплопотерь 20 кВт потребуется 2 тепловых насоса (12,5х 2 = 25 кВт), для поддержания температуры +16
С при средней температуре наружного воздуха -1,8 ВТН будут работать без дополнительных ТЭНов с общим энергопотреблением 2,1 кВт(1,05х2=2,1 кВт)
Экономическое обоснование:
2 тепловых насоса системы "воздух-вода"
За 30 суток при -24 С ТН потребят 12240 кВт
За 183 суток при средней -1,8 СТН потребят 9223,2 кВт
При стоимости 3 руб за 1 кВт отопление торгового зала 7-ю тепловыми насосами составит 25416 кВти 76248 руб.
Экономия по потреблению электоэнергии относительно электокотла составит 98712руб
Относительно потребления электроэнегрии при дефиците выделенного лимита потребления, ТН позволяют сократить в основной период потребление в 3,3 раза, а в пиковую нагрузку (30 суток) при температуре -24 С, сокращает потребление на 15%
3 Варианткомбинированный отопление торгового зала с помощью комплекса ТН систем воздух-вода и воздух-воздух
Отопление торгового залас теплопотерями 20 кВт.(служебные помещения 12900 Вт, вентиляция 40000 Вт и тепловая завеса 13800 Вт)
Потребуется одна система воздух-вода и 3 ТН воздух-воздух
Комплекснасосов системы воздух-воздух и воздух-вода
За 30 суток при -24 С ТН потребят 10756,8 кВт
За 183 суток при средней -1,8 СТН потребят 3952,8 кВт (работают только воздух-воздух)
При стоимости 3 руб за 1 кВт отопление торгового зала комплекса тепловых насосов составит 14709,6 кВти 44128 руб.
Если не брать в учет экономию на отсутствии необходимости установки кондиционеров, а эксплуатационные расходы на электроэнергию ежегодная экономия на электоэнергии относительно электрокотла составит 130832 рублей.
Относительно потребления электроэнегрии при дефиците выделенного лимита потребления, ТН позволяют сократить в основной период потребление в 11раз, а в пиковую нагрузку (30 суток) при температуре -24 С, сокращает потребление на 25%
4 вариант комбинированный с отоплением торговой и служебной площади.
Отопление торгового залас теплопотерями 20 кВт.(служебные помещения 12900 Вт, вентиляция 40000 Вт и тепловая завеса 13800 Вт)
2 ТН воздух вода с системой теплый пол 3 ТН воздух-воздух в торговом зале
Комплект воздушных тепловых насосов, со стоимостью оборудования без монтажа составит порядка 720 т. руб (цены на август 2014 года)
За 30 суток при -24 С ТН потребят 15436,8 кВт
За 183 суток при средней -1,8 СТН потребят 13176,6 кВт
При стоимости 3 руб за 1 кВт отопление торгового зала комплектом тепловых насосов составит 28613,4 кВт 85840,2 руб.
Полностью отопление электрокотлом всей площади магазина (32,9кВт) составит 95936,4 кВт, при стоимости 1 кВт 3 руб 287809 рублей.
Относительно потребления электроэнегрии при дефиците выделенного лимита потребления, ТН позволяют сократить в основной период потребление в 5,5 раз
, а в пиковую нагрузку (30 суток) при температуре -24 С, сокращает потребление на 35%
| Электрокотел Торговый зал | Вар1 Торговый зал | Вар 2 Торговый зал | Вар3 Торговый зал | Электрокотел Вся площадь | Вар 4 Вся площадь |
30 дней -24с кВт | 14400 | 7459,2 | 12240 | 10756,8 | 23688 | 15436,8 |
183 дня-1,8с кВт | 43920 | 3952,8 | 9223,2 | 3952,8 | 72248.4 | 13176,6 |
Итого кВт | 58320 | 11412 | 21463,2 | 14709,6 | 95936,4 | 28613,4 |
Итого руб (3 руб/кВт) | 174960 | 34236 | 64389,2 | 44128 | 287809 | 85840,2 |
Экономия электроэнергии в сезон руб | | | | | | |
Сокращение потребления 30 суток | 0 | 48,2% | 15% | 25% | 0 | 35% |
Сокращение потребления 183 суток | 0 | 91% | 63% | 91% | 0 | 81% |
Вариант 1: комплекс тепловых насосов воздух-воздух в торговом зале, позволит сократить потребляемую мощность при пиковых нагрузках(30 суток при -24 С) с 32,9 кВт до 23,2 кВт, а при основном расчетном сезоне с 16,45 кВт до 7,35 кВт(0,9 кВт отопление торгового зала, вместо 10 кВт)
Вариант 2:
комплекс тепловых насосов воздух-вода с теплыми полами в торговом зале, позволит сократить потребляемую мощность при пиковых нагрузках(30 суток при -24 С) с 32,9 кВт до29,9 кВт, а при основном расчетном сезоне с 16,45 кВт до 10,15 кВт
Вариант 3:
комплекс тепловых насосов воздух-вода с теплыми полами в торговом зале и тепловые насосы воздух-воздух, позволит сократить потребляемую мощность при пиковых нагрузках(30 суток при -24 С) с 32,9 кВт до27,9 кВт, а при основном расчетном сезоне с 16,45 кВт до 7,35 кВт
Вариант 4:
Отопление всей площади комплексом тепловых насосов воздух-вода с теплыми полами в торговом зале и служебных помещениях, и тепловые насосы воздух-воздух, позволит сократить потребляемую мощность при пиковых нагрузках(30 суток при -24 С) с 32,9 кВт до 21,39 кВт, а при основном расчетном сезоне с 16,45 кВт до 3,13кВт
| Пиковая нагрузка кВт/ч | Текущая кВт/ч | | Ориентировочная стоимость комплекса без монтажа |
Проект потребляемая мощность все помещения | | |
| |
Вариант 1 торговый зал | | | Установка кондиционеров не требуется Не надо радиаторов | 420 тыс руб |
Вариант 2 торговый зал | | | Теплый пол | 600 тыс руб |
Вариант 3 торговый зал | | | Установка кондиционеров не требуется Теплый пол | 480 тыс руб |
Вариант 4 весь магазин | | | Установка кондиционеров не требуется Теплый пол | 780 тыс руб |
|
|
|
|
|
Помимо затрат на отопление(32.9 кВт), в проекте есть очень крупные потребители – завеса 13,8 кВт и вентиляция 40 кВт, а ведь еще нужны мощности для освещения и работы оборудования!!
С вентиляцией, мы можем предложить использовать приточно-вытяжную установку с роторным рекуператором и снизить расход с 40 кВт до 8 кВт.