Приветствую всех участников форума!
Недавно приобрели ТН(тепловой насос) (геотермальная система) типа вода-воздух, наружный контур закопали заранее, но встал вопрос об обвязки самого ТН. Обратились к поставщику- не совсем ясные ответы, прислали принципиальную схему, но что-то в ней смущает(Схема 1). Решил схему упростить(Схема 2). Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Если есть опыт по работе с ТН, взгяните будет ли работать схема2. Какие могут быть подвохи? Хотелось бы утонить есть ли смысл регулировки системы, когда нужно только отопить небольшой частный дом. Если есть варианты - не жадничайте-поделитесь.
Характеристика: ТН - геотермальный типа вода-воздух, мощность по теплу - 5 кВт(FTP).
Заранее благодарен за ответы.

Вы не могли бы перевести в графический формат, JPEG?
Хочется глянуть, а Автокада нет.

Возьмите бесплатный вьювер DWF файлов : http://dwg.ru/dnl/2240
Тогда Вам смогут выслать засейфованный в DWF любой акадовский файл, который будет меньше по объёму и хороший по качеству.

Держи в PDF/

На первый взгляд, криминала нет.

Нормальная, рабочая схема. Выход/вход с ТН воздухом, не показан?
Не нужна подпитка. Никогда не ставил, на таких малых мощностях собрать систему без утечек очень просто. Расширительный можно очень маленький, штатный меньше 2х литров.


Спасибо, пригодится.

Благодарен за ответы, подпитку ставить не буду, схема и соответственно затраты уменьшатся. А что вы посоветуете насчет циркуляционного насоса?ставить с регулированием скорости? есть ли смысл в данном случае применять резервирование насоса?

По этим вопросам я Вам в личке ответил.

Ну и очень, зря. Остальным тоже интересно !

Делитесь Мудростью накопленной за годы, Майкл!



ЗЫ ну или не заявляйте об этом во всеувидение!

Вот ответ. Нету никакой мудрости.



У меня большие сомнения, что кому-то что-то интересно. Такое заключение делаю на основании того, что на вопросы не отвечают, а мои ответы не рождают новых вопросов, хотя должны. Это или сверхстеснительность, или полное непонимание, или отсутствие интереса.

И все таки.... применимо к таким маленьким системам.

насчет циркуляционного насоса?ставить с регулированием скорости? есть ли смысл в данном случае применять резервирование насоса?

Нужна схема обвязки теплового насоса на 2 МВт с открытым водным источником тепла. Если у кого нибудь есть поделитесь пожалуйста.

Зачем оно Вам?

Кандидатская диссертация, плюс внедрение на производстве и хороший проект

Не работает такая схема. Есть на мегаватт загубленного железа, но не мое, поэтому спрошу разрешения, потом отпишусь, дня через три.
Вы работали с открытыми наружными контурами?

Нет. А почему не работает?

Начнем с того, что нужен открытый водоем с температурой не ниже 7С при отсутствии течения, и до 4С при сильном течении. Иначе - обмерзание и резкое падение теплопереноса. В режиме обмерзания тоже можно заставить контур работать, но это потребует гигантских кап. затрат и в случае Ваших мощностей вряд ли возможно.

На скважинах - это большая глубина водоносных горизонтов с достаточным дебетом. Зарубежные коллеги рекомендуют такие контура до глубины водоносного 30 метров, у нас около 100.
Второе - высокая минерализация, быстро убиваются промежуточные теплообменники.
Третье - промежуточный теплообменник дает понижение температуры в контуре испарителя, чем он меньше - тем больше дельта.
Четвертое - непонятен механизм работы приемной скважины в условиях периодического осушения. Буровики гарантий давать не хотят на внятные сроки.
Все ИМХО, так как не делал такого и делать не хочу. После продолжительной беседы с буровиками к этой привлекательной, на первый взгляд, конфигурации, охладел.

По поводу работает не работает, тут нужно конкретный проект рассматривать.
Со скважинами согласен - это "геморой"!!!

А если это пруд охладитель достаточно мощного металургического производства???

Тогда почему нет??? Если там тепература воды за зиму ниже +25С не падает!!! Почему нет???

Если бы да кабы ... Кабы топикстартер обрисовал бы нам поконкретнее, что он имеет ввиду...

Вода в реке +2 градуса у дна. Если достаточно большая скорость и грамотно подобрать теплообменник, проблему обмерзания можно решить.
Речь идет о технологическом процессе. Необходима температура на выходе из теплового насоса всего 23 градуса. В непосредственной близости от объекта находится река. COP теплового насоса при данных параметрах равен 7.
Очевидно, что это наиболее оптимальный вариант с точки зрения эксплуатационных затрат.
От данной идеи отказываться нет желания, поэтому прошу советы по ее осуществлению.

Мне кажется, что выгоднее будет "затопить" змеевик (грунтовой коллектор) в реке. Но тут возникают свои проблемы: дно должно иметь достаточную площадь и быть достаточно ровным. Такой проект реализован в одном из городов нашей славной Украины. Сам не присутствовал на монтаже, но видел фото!!! По отзывам работает достаточно прилично, но там и мощность значительно меньше.

змеевик получится длиной больше 10 км. Открыта система больше привлекает.

При открытой схеме возникает вопрос качества воды. Теплообменник зарастать быстро будет. На фирме споры возникают периодически: нужен промежуточный теплообменник или нет???
Просто есть заказчик с такой же задачей (ТН + открытый водоем = проблемы или благо???). Есть водоем (большой) и дом заказчика на берегу. Надо уйти от газа!!! Так вот я за промежуточный т.о., если воду с водоема прямо в ТН подавать, то через 1 год (а может и раньше) его т.о. придется выкинуть!!! А это проблемы с внутренним контуром ТН (повторная заправка хладагентом). Кому это надо??? Проще поставить промежуточный с соляным контуром и менять (чистить) его. Понятно, что потеряем кое- что на нем, но уйдем от постоянных упреков заказчика!!!
Вот мои мысли по этому вопросу!!!

Во-первых: (касается всех участников дискуссии): Вы никогда не отберете тепло от воды с температурой +2С, пропуская ее через теплообменник. Вода попросту замерзнет. Если почитаете книги по холодилке, там написАно, что крайне не рекомендуется эксплуатация теплообменников с водой с температурой ниже 3-4С. Возникают застойные зоны и лед в них. Так что эту идею можно хоронить сразу.

Теоретически можно. Закопав просто гигантский контур при Ваших 2мВт. А получится ли? Опять-же, идем по грани - у нас всего два градуса на маневр. А ведь процесс нарастания льда неравновесный и лавинообразный - стОит трубе покрыться тонкой коркой, теплоперенос падает, температура гликоля в трубе снижается, лед нарастает активнее, и так до нового равновесного состояния с гораздо худшим теплосъемом (25 Вт с пог. метра трубы в лучшем случае) или до остановки компрессора по низкому давлению в испарителе (в худшем)
Так что лучше уж сразу считать на лед: при мощности подводного контура 2мВт суммарная длина труб около 100 км, общая площадь коллектора порядка 5 Га. Цифры просчитаны на пальцах, но их порядок верен. Речь о многих десятках километров трубы и гектарах площадей под нею. И все это надо уложить и притопить.

Согласен!!! Эта идея - утопия!!!

Спасибо за поддержку, только цитировать пост целиком не надо. См правила форума.

Зачем так сразу сдаваться? Для проектировщика не должно быть невыполнимых задач!
Наличие промежуточного теплообменника даже не обсуждается. Его необходимость очевидна!
Насчет проблемы заморозки устраиваю защиту от земрзания. Т.е. аккумулирующий бак, полная или частичная рециркуляция.

Сколько же Вы с промежуточным хотите иметь перед испарителем? Спросите здесь много ребят завязанных на теплообменники, как Ваш будет выглядеть.
Что же Вы на люди такие идеи выносите? Нельзя было предварительно посчитать хотя бы начерно?

Ну хорошо, пусть Вы сконструировали какой-нить крутой прямоточный теплообменник, способный охладить воду с 2С до 1С, забрав 2МВт мощности и не заморозив ее при этом "по углам" из-за неравномерности теплопередачи. Размеры сего чуда и труб вокруг него будут гигантские, но есть еще одно: расход воды получается около 5 тонн в секунду (!!!), а мощность насоса, перекачивающего такой объем, съест всю экономию, которую дает ТН.

Так что задача выполнима только на бумаге. Ни технического, ни экономического смысла здесь нет и быть не может.

С этим вроде никто и не спорит.
??? Рециркуляция чего? Где? Наружней воды? Так Вы ее заморозите вообще вмиг. Гликоля в коллекторе? А тепло тогда откуда снимать будем? Или греть гликоль, тепло отдавая?

Так, по секрету всему свету: открытые прекачивающие системы работают от 7С и Выше, 6С - это предел по технологическим и экономическим соображениям. Не считая проблем с доступностью требуемого объема воды, отсутствием "замыкания" потока самого на себя, грязью и т.п.

И еще: экологический аспект всего этого. Двумя мегаваттами холода можно легко наморозить ледяной торос поперек средних размеров реки и устроить наводнение с подъемом льда. Думаете, фантазии? Отнюдь...

2Alex:
расход воды получается около 0,5 тонн в секунду (!!!).
мощность насоса, перекачивающего такой объем несравнима с мощностью ТН.
Рециркуляция предусматривала подачу нагретой в ТН воды обратно в низкотемпературный теплообменник для его оттайки.
Насчет экологического аспекта, то объект находится в районе Крайнего Севера. Где недопустимо использование высокотемпературных процессов больших мощностей.

2 Майкл:

Температура в реки принимается 2 градуса.
Охлаждение на 1 градус в промежуточном теплообменнике.
На испарителе принимается -5/0 градусов

COP теплового насоса равен 7 без учета затрат энергиии на насосы и его периодической работы на самого себя для оттайки теплообменника.

Исходя из всего сказанного, думаю, можно подвести итог:

1. ТН такой мощности можно установить только в районах с геотермальными источниками неограниченного дебита (либо как утилизаторы избыточной тепловой энергии на производствах).
2. Идею использовать источники до 7С можно похоронить (думаю кроме маленьких систем).
3. Промежуточный т/о в открытых системах необходим.

Можно конечно еще покрутить эту задачу!!!

На тему самого технологического процеса мной написана кандидатская диссертация.
Предварительный расчет показал, что КОП теплонасосной станции за счет необходимости части времени работать самого на себя для оттайки теплообменника и с учетом затрат электроэнергии на привод насосов снижается с 7 до 3,8, что является достаточно хорошим показателем



Совершенно не согласен

А можно взглянуть хотя б на расчетчик промежуточного т/о???

2 CY-27:
пока расчет не производился. Сам вообще никогда не считал теплообменники.


на данном этапе определился с мощностями оборудования и температурами. Планировал что примерно 10% времени ТН будет работать сам на себя

Если у кого есть обвязка теплового насоса большой мощности пусть даже при температуре низкопотенциального источника +7 градуса поделитесь пожалуйста.
Я ее переделаю для рассматриваемых условий и выложу обратно для дальнейшего обсуждения.

Так от куда расход воды в 0,5 куба взялся???
Я думаю там расход раз в 10 больше будет!!! ("на глаз")

Требуется около 1,8 МВт низкопотенциального тепла. теплоемкость воды 4200, плотность 1000, перепад 1. Получаем 450 кг/с

Рассчитать его на Ваши параметры - задача нетривиальная. Еще на один дисер потянет Для пластинчатых т\о черным по белому пИсано: температура воды не ниже 4С. Это самое слабое звено. Как раз та вещь, которая на бумаге будет работать, а по факту - замерзнет. (Это если кто-нить даст на этого монстра денег, чтобы его изготовить)

А вы правовые аспекты водозабора из реки учитываете? Юридически эти вещивесьма туманны и запутаны.

Значит нужен другой тип т/о. К примеру на молокозаводах молоко охлаждается водой. Температура воды на входе в охладитель +4 градуса, на выходе +0,5 градуса.
А гликоли применять в данном случае недопустимо. Уверен, что в скором времени найду решение и для своего варианта.

Так на этот вопрос и не ответили. А также на влияние 1,8 мВт техногенного холода на хрупкую северную экосистему.

Вы сначала попробуйте просчитать этого монстра.

Этанол?

Для севера недопустимы высокотемпературные процессы, происходящие при сжигании газа или мазута. В данном случае мы как раз и не нарушаем тепловой бланс в районе.


Сейчас этим и занимаюсь. Монстр не получается.


При охлаждении молока используется чистая вода. Параметры на входе в теплообменник +4, на выходе +0,5.

И без ответа на это получиться какой то диссер о "сферическом коне в вакууме". Обыдна.

Да для хрупокй северной экосистемы чем больше холода, тем лучше!
Вопрос каким образом я отбираю тепло из реки точно будет на защите. Вот и придумываю сейчас.

А что придумывать -открываете Законы о водных ресурсах во всех их вариантах и там почти все есть.Водный кодекс и т.д. Сброс то в речку обратно? Очищать как собираетесь от того что сами из речки получили до уровней рыбхоза?Как обрастет ваша установка всем необходимым, так и тепло станет дороже, чем от сгоревших стодолларовых банкнот. Никакой СОР не выручит ,хоть 100 будет.

Не думаю, что закон о водных ресурсах запрещает использование рек, как низкотемпературного источника. Иначе не было бы столько установленных насосов с водными источниками тепла.

Например планируется перевод жителей Дивногорска на теплоснабжение от тепловых насосов. Источником низкопотенциальной теплоты для тепловых насосов будет служить вода Енисея, температура которой колеблется от 1,5...2,0 °С зимой. В настоящее время начато проектирование первой очереди теплонасосного теплоснабжения. Работа осуществляется в рамках губернаторской программы. Ориентировочная стоимость всего проекта 400 млн руб.

При +2 градуса, на вряд ли сильно будет заростать теплообменник...

Почитайте.Весьма хлопотно и неоднозначно,не считая инжпроблем.Именно , как юридически хозяйственные аспекты.И они пока, увы, сложней, чем инженерные в преодолении.

Спорить надоело. Я бы на месте губернатора на этот проект ни копейки бы не дал. В крайнем случае, потребовал бы воплотить что-нибудь подобное, но гораздо менее масштабное - на уровне отельного здания. Мы не рискуем стрОить ТН системы с прокачкой воды с температурой ниже 6С.

На крупных производствах встречается часто система технического водоснабжения речные озерные- водозабор/очистные/потребитель это в основном устройства требующие охлаждения/очистные/сброс в водоем.
Идея не новая, но это хозяйство строилось во времена СССР, одно дело если ваши 2 Мега присобачить к этой системе, другое дело проектировать и строить и самое главное СОГЛАСОВАТЬ вновь - затратно. И ИМХО конечно не окупят себя эти 2 МВатта.