135
Мощность компрессора ТНУ:
без охладителя
,
(2.7)
где
— энтальпия рабочего агента на
выходе из компрессора, кДж/кг;
с охладителем
.
(2.8)
Тепловая мощность конденсатора определяется по формуле
.
(2.9)
Тепловая мощность ТНУ при включении в схему охладителя
.
(2.10)
Включение в ТНУ охладителя наиболее эффективно при высоких
температурах конденсации. В установке с рабочим агентом R142в
при
t
к
= 100 °С значение
μ
ох
увеличивается в 1,57 раза. При этом диа-
пазону температур испарения рабочего агента от 0 до 40 °С соответ-
ствуют температуры конденсации от 80 до 110 °С, при которых эко-
номически еще эффективна эксплуатация ТНУ. Включение в
технологическую схему охладителя позволит поднять соответствую-
щие температуры конденсации от 100 до 130 °С.
Для улучшения эко-
номических показателей ТНУ необходимо в охладителе максимально
снижать температуру рабочего агента.
Теплонасосные установки наиболее эффективны для низкотемпе-
ратурных систем отопления, так как со снижением температуры кон-
денсации увеличивается значение коэффициента преобразования.
Подходящими для таких систем являются панельно-лучистые при-
боры, совмещенные с ограждающими конструкциями.
Для радиаторных систем отопления средняя температура теплоно-
сителя, необходимая для компенсации тепловых потерь здания нахо-
дится по формуле
t
ср
=
Q
т.п
/
F
пр
k
пр
+
t
вн
,
(2.11)
где
Q
т.п
— тепловые потери здания, кВт;
F
пр
—
поверхность отопи-
тельных приборов, м
2
;
k
пр
— коэффициент теплопередачи отопитель-
N
i
2
1
i
1
1
–
⎝
⎠
⎛
⎞
η
эм
------------------------
m
=
i
2
1
N
ох
i
2
1
i
1
1
–
⎝
⎠
⎛
⎞
η
эм
------------------------
m
ох
=
Q
к
m i
2
1
i
3
–
⎝
⎠
⎛
⎞
=
Q
к.ох
m
ох
i
2
1
i
4
–
⎝
⎠
⎛
⎞
=
136
ного прибора, кВт/ (м
2
æ
°С);
t
вн
— температура внутри отапливае-
мого помещения, °С.
Расход воды в отопительной системе определяется по формуле
G
в
=
Q
т.п
/
c
Δ
t
от
,
(2.12)
здесь
c
— удельная теплоемкость воды, кДж/(кг
æ
°С);
Δ
t
от
— раз-
ность температур в отопительной системе, °С.
С учетом (2.11) и (2.12) можно записать следующие соотношения:
t
пр
=
t
ср
+
Δ
t
от
/ 2;
t
обр
=
t
ср
–
Δ
t
от
/ 2,
(2.13)
где
t
пр
,
t
обр
— температуры прямой и обратной воды в системе отоп-
ления, °С.
Температура испарения рабочего агента вычисляется по формуле
t
0
=
t
2
–
Δ
t
и
,
(2.14)
где
Δ
t
и
— конечная разность температур в испарителе, °С.
Температура конденсации рабочего
агента определяется из выра-
жения
t
к
=
t
пр
+
Δ
t
к
,
(2.15)
где
Δ
t
к
— конечная разность температур в конденсаторе, °С.
Эффективность использования низкопотенциальной воды в ТНУ
зависит от ее конечной температуры, которая должна быть как можно
ниже. Этого можно достичь как в одной ТНУ, так и в схеме с после-
довательным использованием воды в двух и более ТНУ. Достижения
низкой конечной температуры термальной воды в одной ТНУ приво-
дит к еще более низкой температуре испарения рабочего агента в
тепловом насосе, что снижает коэффициент преобразования и эффек-
тивность работы ТНУ. При необходимости
получения достаточно
высоких температур конденсации рабочего агента экономическая
эффективность такой установки становится минимальной. Последо-
вательное протекание термальной воды через испарители двух и
более ТНУ позволяет осуществить процесс испарения рабочего
агента на разных температурных уровнях, что приводит к увеличе-
нию суммарного коэффициента преобразования ТНУ и к экономии
электроэнергии, затрачиваемой на привод. В зависимости от пара-
метров первичного теплоносителя (дебита и температуры) и требова-
ний потребителей к конечной температуре в
ТСТ могут быть вклю-
чены до трех ТНУ.
Принципиальная технологическая схема ТСТ, состоящая из двух
ТНУ приведена на рис. 2.4.
Термальная слабоминерализованная вода после снижения ее тем-
пературы в испарителях ТНУ направляется на блок химводоочистки
137
и далее на холодное и горячее водоснабжение, а также на подпитку
системы отопления. Первая ТНУ работает на отопление, так как в
ней можно получить высокую температуру конденсации при экономи-
чески приемлемых условиях эксплуатации.
Часть тепловой энергии
отбираемой в охладителе при охлаждении конденсата направляется на
горячее водоснабжение. Вторая ТНУ, куда поступает термальная вода
низкой температуры и где наиболее оптимальными являются средние
температуры конденсации, работает только на обеспечение нужд горя-
чего водоснабжения. В технологической схеме достигается макси-
мальное использование продукции геотермальной скважины, когда
одновременно решаются проблемы отопления,
горячего и холодного
водоснабжения, т.е. используется тепловой потенциал термальной
воды и собственно сама вода на холодное и горячее водоснабжение.
Такие технологические схемы в первую очередь перспективны для
малых населенных пунктов, где всегда имеются проблемы отопления и
снабжения населения качественной питьевой водой.
2.3. Системы теплонасосного теплоснабжения
с грунтовыми теплообменниками
в вертикальных скважинах
При отсутствии на небольших глубинах грунтовой или слабо-
термальной воды в ТНУ малой мощности можно использовать теп-
лоту грунта земли. Такой экологически
чистый источник тепла
достаточно широко используется в США, Дании, Германии, Швейца-
Do'stlaringiz bilan baham: 
