Анализ проектов с тепловыми насосами, использующими теплоту грунта презентация

использованием чистой энергии

Анализ проектов с тепловыми насосами, использующими теплоту грунта

Бизнес-центр в Филадельфии, США – 28 насосов для отопления и охлаждения

принципы анализа проектов с использованием тепловых насосов (ТН)
Представить модуль программного обеспечения RETScreen® для расчета проектов с использованием ТН

оборудованием
Меноьше пространства для установки
Низкие эксплуатационные расходы

Что обеспечивают системы с ТН?

Стабильная мощность
Комфорт и качество воздуха
Уменьшение пиковой электрической нагрузки при кондиционировании воздуха

Фото: Solar Design Associates (NREL PIX)

Дом Impact 2000, Массачусетс, США

Тепловой насос в жилом доме

использующий теплоту жидкости
Субсистема, распределяющая отопление/охлаждение в помещении
Обычный воздуховод

Компоненты систем с ТН

1

2

3

к воздуху
Меняет направление
Охлаждение - 3,5-35 кВт на единицу оборудования
Несколько установок для больших зданий

Избыточное тепло после компрессии нагревает воду через пароохладитель

Испаритель

Конденсатор

Компрессор

Расширительный клапан

Низкое давление, жидкость при низкойтемпературе

Высокое давление, жидкость при высокой температуре

Высокое давление, высокотемпературный пар

Низкое давление, низкотемпературный пар

земли
Высокий КПД

Горизонтальное (ТН с грунтовым теплообменником)
Используется большая часть земли
Не так дорого
Небольшие здания
Темпер. меняется

Грунтовые воды (ТН, использующий теплоту грунтовых вод)
Водоносный слой+впрыскивание
Самый дешевый
Законодательная база
Засорение

А также теплообменники поверхностных вод и вертикальные теплообменники

энергии
Грунт смягчает колебания температуры
Насос, использующий теплоту грунта, более эффективен
С увеличением глубины колебания температуры уменьшаются
На глубине более 15 м они ничтожно малы

Температура грунта в данной местности зависит от климата, растительного и снежного покрова, уклона, свойств почвы и т.д.

График: Canadian Building Digest

ЗИМА

ЛЕТО

ОСЕНЬ

ТЕМПЕРАТУРА, F

ТЕМПЕРАТУРА, C

нагрузки на кондиционирование воздуха

Фото: Suomen Lämpöpumpputekniikka Oy

Фото: GeoExchange Consortium

Увеличение затрат на электроэнергию
Экологические факторы
Кондиционирование воздуха - преимущество

и охлаждение
Большие сезонные колебания температуры
Новое здание или замена системы кондиционирования
Для отопления: низкая цена на электроэнергию и высокие цены на газ и мазут
Для охлаждения: высокая цена на электроэнергию и дополнительная оплата за пиковую нагрузку
Использование траншейного и бурильного оборудования
Неясность относительно затрат на установку теплообменника
Критерии заказчика относительно эффективности

Фото: Craig Miller Productions and DOE (NREL PIX)

Установка ТН

Разбивка для теплообменника, коммерческое здание

окупаемость
Экологические преимущества или комфорт
Субсидии коммунальных служб могут быть значительным фактором

Фото: Bundesverband WärmePumpe (BWP) e.V.

Фото: GeoExchange Consortium

Фото: Eberhard & Partner AG

Тепловой насос, использующий теплоту
подземных вод, мощн. 20 кВт, Германия

Установка для бурения
вертикальной скважины,
жилой дом в Швейцарии

320 квартир, Южная Австралия

(< 5 лет)
Нехватка земли может оказаться проблемой
Используется меньше внутреннего пространства
Простое распределённое управление
Меньше риск вандализма
Меньше оплата за пиковую нагрузку
Не нужно вспомогательное отопление

Фото: Groenholland B.V.

Фото: Marion Pinckley (NREL PIX)

Фото: International Ground Source Heat Pump Association

Квартал, Кентукки, США

АЗС, Канзас, США

Коммерческое здание, г. Кройдон, Великобритания

отопительная и охладительная нагрузки

Фото: Robert R. Jones/Oklahoma State University (NREL PIX)

Прокладка траншеи для
горизонтального теплообменника

Школа, Квебек, Канада

Фото: Natural Resources Canada

грунта

Анализ производства энергии во всем мире, затрат за срок службы и уменьшения выбросов парниковых газов
Горизонтальный и вертикальный замкнутый контур
Незамкнутый контур грунтовых вод
Жилые, коммерческие,
организационные и промышленные здания
ПО в настоящее время не учитывает:
ТН, использующие тепло поверхностных вод
Длительную термальную неустойчивость грунта
Одновременное отопление и охлаждение (только крупная нагрузка)
Нагрев воды

Сравнить нагрузку и температуру, спроектировать нагрузки и точки равновесия

Сгенерировать температурные интервалы и рассчитать температуру грунта

Оценить размеры контура или потока грунтовых вод

Оценить установленную мощность теплового насоса

Рассчитать тепловую нагрузку здания в каждом интервале

Оценить действительную производительность и мощность теплового насоса в каждом интервале

Рассчитать дополнительную потребность в отоплении и охлаждении и ежегодное использование системы с ТН (отопление и охлаждение)

См. электронный учебник
Анализ проектов с использованием чистой энергии:
Инженерные расчеты RETScreen® и примеры
Глава: Анализ проектов с тепловыми насосами, использующими теплоту грунта

Расчет тепловой энергии ТН в программном модуле RETScreen®

сравниваются результаты программы и результаты, полученные на основе наблюдений
Сравниваются результаты расчета длины грунтового теплообменника, выполненные программой расчета по 6 параметрам и программой математического моделирования

-5%

141

24%

160

17%

344

0%

141

29%

160

29%

344

Реальное кол-во

-12%

-18%

-2%

5%

-19%

-12%

-6%

-14%

2%

9%

-11%

-4%

* Расчет на 1 год используется для сравнения с RETScreen

132

127

236

132

127

236

RETScreen и Energy Use

121

135

257

121

135

257

RETScreen и Descriptive

148

129

293

141

124

266

Среднее для других программ

Комм.здание
Небраска

Жилой дом 2
Висконсин

Жилой дом 1
Луизиана

Комм.здание
Небраска

Жилой дом 2
Висконсин

Жилой дом 1
Луизиана

Расчет на 10 лет*

Расчет на 1 год

Программа

обеспечивает высокую эффективность ТН
Первоначальные вложения в ТН выше, но затраты на эксплуатацию и ТО ниже
Наиболее выгодно использовать в климате, в котором необходимы как отопление, так и охлаждение
RETScreen® оценивает:
Частоту разброса наружных температур
Тепловую нагрузку в здании в зависимости от наружной температуры
Ежегодную экономию тепловой энергии и энергии, затрачиваемой на охлаждение

ПО RETScreen® проводит ежегодный анализ с точностью, сравнимой с математическими моделями
ПО RETScreen® может значительно сэкономить затраты на проведение предварительного технико-экономического обоснования проекта

грунта
Учебный курс RETScreen®: анализ проектов с использованием чистой энергии

Более подробную информацию вы можете узнать на Интернет-сайте RETScreen:

www.retscreen.net