Системи контролю та прилади (центральний управляючий пристрій, термостат) повинні бути відрегульовані відповідно до проектних значень.
6.3.3 Балансування
6.3.3.1 Загальні положення
Контур розподілу теплової енергії та, якщо використовується, ґрунтовий контур, повинні бути гідравлічно відрегульовані. Методи регулювання виконуються згідно з EN 14336.
6.3.3.2 Гідравлічні системи
Необхідно привести параметри системи розподілу теплової енергії до проектних значень.
6.3.3.3 Пневматичні системи
Об'ємна витрата повітря в системі розподілу теплової енергії повинна бути збалансована і відрегульована відповідно до проектних значень.
6.3.3.4 Ґрунтовий контур
Необхідно збалансувати об'єм витрати води (або соляного розчину) в ґрунтовому колекторі. Об'єм контурів ґрунтових колекторів (вертикальний та горизонтальний) необхідно відрегулювати відповідно до проектних даних.
6.4 Передача в експлуатацію
Після проведення пробного пуску теплонасосної системи, монтажник повинен передати підряднику (користувачу) наступну документацію:
остаточну схему установки, яка включає план розташування проходів і трубопроводів;
схему електричних з'єднань;
специфікації виробника обладнання на всі елементи системи;
керівництво з експлуатації;
звіт про введення в експлуатацію;
інструкцію з технічного обслуговування.
Додатково, підрядник повинен провести інструктаж користувача.
ДОДАТОК А
(довідковий)
НАСТАНОВА З ВИЗНАЧЕННЯ ПРОЕКТНИХ ПАРАМЕТРІВ
А.1 Проектні параметри для теплових насосів, які використовують воду як джерело теплової енергії
А.1.1 Якість води
Для запобігання пошкодження системи теплових насосів (наприклад, у результаті осадження осаду або корозії теплообмінника-випарника), якість води, що використовується як джерело теплової енергії, повинна відповідати параметрам, указаним у технічному паспорті на тепловий насос, або параметрам, наведеним у таблиці А.1.
Таблиця А.1 – Вимоги до якості води, що використовується як джерело теплової енергії
|
Параметри / Одиниці вимірювання |
Значення |
|
Органічні речовини (можливість відкладення осаду) |
- |
|
Кислотність (ph) |
6,5....9,0 |
|
Питома електропровідність (μS/см) |
50...1000 |
|
Хлорид (мг/дм3) |
<300 |
|
Залізо та марганець (мг/дм3) |
<1 |
|
Сульфат (мг/дм3) |
0...150 |
|
Вміст кисню О2 (мг/дм3) |
<2 |
|
Хлор (мг/дм3) |
0...5 |
|
Нітрат (мг/дм3) |
0...1.00 |
А.1.2 Температура води
Для систем тепловою продуктивністю менше 30 кВт, середня температура відібраної води із джерела теплової енергії може бути прийнята рівною середньому значенню температури зовнішнього повітря в даній місцевості Qm,e при розміщенні свердловини мінімум на 10 м нижче поверхні ґрунту. Значення Qm,e може бути збільшено на 3 °С у міській місцевості або в регіонах із значним сніговим покривом.
А.1.3 Об'єм води
Дебіт свердловини повинен забезпечувати безперервне одержання тепловим насосом необхідної кількості теплоносія. Якщо немає інших даних, то як проектне значення приймають витрату води 0,25 м3/год на 1 кВт потужності випарника теплового насоса.
Різниця температури подачі та повернення води для малих систем складає 3-4 °С. Більш потужні системи працюють з більшою різницею температур.
А.2 Проектні параметри для теплових насосів, що використовують ґрунт як джерело теплової енергії
А.2.1 Загальні положення
Для теплових насосів, що використовують ґрунт як джерело теплової енергії, тепловий потік забезпечується або горизонтальними теплообмінниками, розташованими на глибині від 0,8 м до 2,0 м нижче поверхні ґрунту (залежно від глибини промерзання ґрунту) або вертикальними, розташованими в свердловинах.
А.2.2 Температура ґрунту
Сезонні зміни температури ґрунту зменшуються зі збільшенням глибини. Типові значення температури непорушеного ґрунту наведені на рисунку А.1. Для проектування системи (розрахунку теплового навантаження) використовується мінімальне значення температури ґрунту, зазвичай 0 °С.
Ґрунтові контури повинні бути прокладені на відповідній глибині та таким способом, щоб за екстремальних умов не відбулося замерзання теплоносія.
Для вертикальних ґрунтових теплообмінників за проектне значення приймають середню зовнішню температуру за рік θm,e.
Y – глибина, м; X – температура навколишнього ґрунту на горизонтальному рівні, °С; 1 – температурна крива на 01 лютого; 2 – температурна крива на 01 травня; 3 - температурна крива на 01 серпня; 4 – температурна крива на 01 листопада
Рисунок А.1 – Теоретичний розподіл температури залежно від глибини для зони розташування з середньорічною зовнішньою температурою 10 °С
А.2.3 Норма відбору теплової енергії
А.2.3.1 Горизонтальні ґрунтові теплообмінники
У простих випадках (наприклад, житлових будинках), середнє питоме значення відібраної теплової енергії визначають як її кількість з одного квадратного метра площі ґрунтового колектора – Вт/м2. Кількість відібраної теплової енергії залежить від характеристики ґрунту і тривалості її відбору (експлуатаційний період теплового насоса в годинах на рік). У таблиці А.2 наведені відповідні дані, виходячи з тривалості експлуатації теплового насоса в межах від 1800 год до 2400 год за рік для роботи теплового насоса тільки на опалення.
Додаткове виробництво теплової енергії для ГВП може бути розраховано за допомогою даних таблиці А.2 шляхом подовження періоду роботи.
Над горизонтальним ґрунтовим колектором не повинно бути ніякої забудови. Приклад горизонтального ґрунтового теплообмінника наведений на рисунку А.2.
Рисунок А.2 – Система опалення від теплового насоса з горизонтально розміщеним теплообмінником
Таблиця А. 2 – Питомі значення відібраної теплової енергії для різних типів ґрунту з використанням горизонтально розміщеного теплообмінника
|
Характеристика ґрунту |
Питоме значення норми відбору теплової енергії при експлуатаційному періоді один рік |
|
|
1800 год |
2400 год |
|
|
Сухий сипучий |
10 Вт/м2 |
8 Вт/м2 |
|
Вологий в'язкий |
20-30 Вт/м2 |
16-24 Вт/м2 |
|
Заповнений водою пісок або гравій |
40 Вт/м2 |
32 Вт/м2 |
При проектуванні системи на більш тривалий період експлуатації необхідно враховувати щорічно відібрану теплову енергію з квадратного метра площі укладеного колектора (у кВт/м2 за рік), оскільки це значення відображає тривалу дію безперервного відбору теплової енергії. Це значення повинне бути в діапазоні від 50 кВт/м2 до 70 кВт/м2 за рік тільки для опалення.
Різниця температури теплоносія в зворотному трубопроводі та температури незайманого ґрунту при постійній експлуатації системи не повинна досягати такого значення, щоб викликати технічні проблеми під час експлуатації. Типова температурна різниця складає 12 °С.
А.2.4 Вертикальний теплообмінник розміщений у свердловині
Для малих систем теплових насосів продуктивністю до 30 кВт, середнє питоме значення відібраної теплової енергії визначається кількістю теплового потоку на один метр глибини свердловини у Вт/м. Норма відбору залежить від характеристики ґрунту та тривалості відбору теплової енергії (експлуатаційний період для теплових насосів у годинах на рік).
У таблиці А.3 наведено значення відібраної теплової енергії з різних ґрунтів тільки для системи опалення при роботі теплового насоса від 1800 год до 2400 год на рік. Додаткове виробництво теплової енергії для ГВП передбачає збільшення часового періоду роботи теплового насоса.
У таблиці А.3 наведені значення відібраної теплової енергії при середньорічній зовнішній температурі в діапазоні від 9 °С до 11 °С.
Якщо характеристика ґрунту значно відрізняється при бурінні свердловини, глибина бурових свердловин та/або кількість свердловин повинна бути підібрана так, щоб компенсувати максимальні відхили відбору теплового потоку.
Схема вертикального ґрунтового теплообмінника наведена на рисунку А.3.
Рисунок А.З – Теплонасосна система опалення з вертикальними колекторами відбору теплоти, розміщеними в свердловинах
Для забезпечення більш тривалого періоду роботи, проект мусить передбачати таку кількість теплової енергії на метр глибини свердловини (кВт/м за рік), яка забезпечить безперервний її відбір упродовж розрахункового періоду роботи системи. Це значення повинне бути в межах від 100 кВт/м до 150 кВт/м за рік тільки для опалення.
Різниця між температурою теплоносія в зворотному колекторі та температурою незайманого ґрунту (на глибині 10 м) при постійній експлуатації системи має складати близько 11 °К.
Для більш потужних теплонасосних систем, що використовують ґрунт як джерело теплової енергії, застосовують індивідуальні розрахунки. Свердловини заповнюються і цементуються, відстань між свердловинами визначаються місцевими нормами.
Таблиця А.3 – Питомі значення величини відібраної теплової енергії для різних типів ґрунту з використанням вертикально теплообмінника
|
Тип ґрунту |
Питоме значення відібраної теплової енергії за експлуатаційний період в один рік |
|
|
1800 год |
2400 год |
|
|
Загальні характеристики ґрунтів: |
||
|
Виснажений ґрунт (із сухими частинками і λ < 1,5 Вт/(м×°К)) |
25 Вт/м |
20 Вт/м |
|
Звичайний ґрунт із частинками просякнутими вологою 1,5 < λ < 3 Вт/(м×°К) |
60 Вт/м |
50 Вт/м |
|
Зцементована порода з високою теплопровідністю λ > 3 Вт/(м×°К) |
84 Вт/м |
70 Вт/м |
|
Характеристики окремих видів ґрунту: |
||
|
Сухий гравій або пісок |
< 25 Вт/м |
< 20 Вт/м |
|
Гравій або пісок вологий |
(65...80) Вт/м |
(55...65) Вт/м |
|
Потужний потік ґрунтових вод у гравію або піску |
(80...100) Вт/м |
(80...100) Вт/ч |
|
Волога глина |
(35...50) Вт/м |
(30...40) Вт/м |
|
Важкий вапняк |
(55...70) Вт/м |
(45...60) Вт/м |
|
Пісковик |
(65...80) Вт/м |
(55...65) Вт/м |
|
Крем'янистий магматит (наприклад, граніт) |
(65...85) Вт/м |
(55...70) Вт/м |
|
Базовий магматит (наприклад, базальт) |
(40...65) Вт/м |
(35...55) Вт/м |
|
Діорит |
(70...85) Вт/м |
(60...70) Вт/м |
|
Примітка. Наведені у таблиці значення дійсні для систем теплових насосів з тепловою продуктивністю до 30 кВт. |
||
ДОДАТОК В
(довідковий)
ОСНОВНІ ГІДРАВЛІЧНІ СХЕМИ ТЕПЛОНАСОСНИХ СИСТЕМ
Найбільш уживані гідравлічні схеми теплонасосних систем зображені на рисунках В.1-В.7:
стандартна система 1: без бака-акумулятора, без системи ГВП, тільки для системи опалення (рисунок В. 1);
стандартна система 2: без бака-акумулятора, з системою опалення та системою ГВП (рисунок В.2);
стандартна система 3: з послідовно приєднаним баком-акумулятором, тільки для системи опалення (рисунок В.З);
стандартна система 4: з послідовно приєднаним баком-акумулятором, системою опалення і системою ГВП (рисунок В.4);
стандартна система 5: з паралельно приєднаним баком-акумулятором, тільки для системи опалення (рисунок В.5);
стандартна система 6: з паралельно приєднаним баком-акумулятором для системи опалення і системи ГВП (рисунок В.6);
стандартна система 7: з баком-акумулятором та сонячними колекторами для системи опалення і системи ГВП (рисунок В.7).
1 – тепловий насос, використовує як джерело теплової енергії зовнішнє повітря або ґрунт (вертикальний теплообмінник у свердловині); 2 – система опалення; 3 – мембранний розширювальний бак; 4 – попередньо охолоджувальна ємність; А – резервний електричний нагрівач із запобіжним клапаном
Рисунок В.1 – Варіант установки теплового насоса системи опалення без бака-акумулятора, без системи ГВП, тільки для системи опалення
1 – тепловий насос, використовує як джерело теплової енергії зовнішнє повітря або ґрунт (вертикальний теплообмінник у свердловині); 2 – система опалення; 3 – бак гарячої води для споживання; 5 – подача холодної води; 6 – мембранний розширювальний бак; 7 – попередньо охолоджувальна ємність; А – додатковий електричний нагрівач із запобіжним клапаном; G – додатковий зовнішній теплообмінник системи ГВП; Н - додатковий сонячний колектор (тільки для рисунку В.2.а); І – додатковий електричний нагрівач системи ГВП
