ОТЧЕТ ПО ПРОЕКТУ модернизации системы отопления на базе теплового насоса HITACHI Yutaki S для частного дома

Исходные данные проекта
Объект: частный дом 150м2, 2 этажа.
Проведена термомодернизация дома – утепление стен пенопластом толщиной 10см.
Система отопления с использованием 2-х контурного газового котла Westen Pulsar D 24F
24кВт для отопления и ГВС.
1-й этаж – «теплые полы»; 2-й этаж – разводка радиаторами.
Расход газа в год – до 2500-3000 м³ газа (после утепления дома).
Затраты на отопление и ГВС – до 21 000 грн. в год (при тарифе 7,188грн/м³).

Проектное задание
– Модернизировать систему отопления и горячего водоснабжения (ГВС).
– Минимизировать затраты по газу за счет установки теплового насоса «воздух-вода» (ТН).
– Сократить количество потребляемой тепловым насосом электроэнергии за счет выработки от установленных фотомодулей, (суммарная мощность фотомодулей сетевой солнечной установки 3,06 кВт).

Анализ исходных данных
– Анализ затрат на отопление и ГВС по сезонам и за год.
– Анализ системы существующей разводки по этажам и необходимой температуры теплоносителя в контурах радиаторов и для «теплых полов».
– Анализ гидравлической схемы и возможностей врезки в нее для управления разно температурными зонами.
– Анализ схемы электроснабжения дома с учетом резервной солнечной установки.

Предложенное решение
1.Как основной теплогенератор для отопления и горячего водоснабжения предлагается теплонасосная сплит-система Hitachi новой линейки Yutaki, Япония.
2.Предусматривается врезка в действующую систему с газовым котлом.
3.Предлагается моновалентный  режим работы ТН (со встроенным в ТН электронагревателем), с резервным газовым котлом.
4.Точка бивалентности (условие подключения резервного нагревателя) – 7 °С.
5.Усовершенствованная схема электроснабжения с возможностью использования электричества, выработанного солнечной станцией, дает реальное снижение электропотребления тепловым насосом.

Предлагаемое  оборудование
Сплит-система Hitachi Yutaki S мощностью 9 кВт состоит из наружного блока и внутреннего компактного гидромодуля.  Тепловой насос Yutaki S идеально подходит для новых и реконструированных зданий. Он предназначен как для отопления и кондиционирования дома, так и для горячего водоснабжения.

.

Внутренний блок насоса –
набор автоматики на любой вкус и для любых задач.

Преимущества теплового насоса серии HITACHI Yutaki S
– Один из наивысших коэффициентов СОР на рынке (до 5)
– Идеальное решение для новых и модернизированных домов
– Управление двумя отопительными контурами
– В СТАНДАРТНОЙ КОМПЛЕКТАЦИИ ДОСТУПЕН С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ НАГРЕВАТЕЛЕМ
– Возможность обогрева пола, идеально подходит как для нового строительства и реконструкции зданий
– Погодозависимая автоматика, недельное программирование, показания температуры для 2-х зон
– Обеспечение горячей воды в сочетании с автономным баком (по желанию).
– Температура воды на выходе до +60 °С, температура воды регулируется с помощью инверторной технологии
– Простота монтажа и технического обслуживания
– Подключение к 1- или 3-фазной сети электропитания
– Подключение к системам внешнего управления
– Возможность работы на кондиционирование
– Обновленный дизайн внутренних и наружных блоков
– Новый пластинчатый теплообменник, новая модель Ebox
– Компактный внутренний блок может быть установлен в кухонную мебель.

ОСОБЕННОСТИ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЕКТА
 При реализации данного проекта учитывались:
– необходимость интеграции в существующую систему теплоснабжения и электроснабжения;
– разница температуры теплоносителя в контурах и температуры воды для ГВС;
– необходимость подключения резервного нагревателя – точка бивалентности, при температуре -7 °С;
– ограниченное пространство для размещения оборудования и коммуникаций – этим требованиям отвечает компактный внутренний блок ТН;
– установка наружного блока по условиям объекта должна производиться на небольшом удалении от внутреннего блока.
Все эти аспекты учтены при подборе оборудования и проведении монтажных работ.
Оборудование  монтировалась уже в существующую систему.
Сложность монтажа заключалась в ограниченном пространстве для размещения оборудования и коммуникаций и небольшом расстоянии от наружного к внутреннему блоку (меньше 5м). Проблема решена благодаря глубоким настройкам в ТН (переключение ДИПа  на плате).
Установленный тепловой насос предоставляет возможность независимого управлениядвумя контурами с разной температурой теплоносителя: «теплыми полами» (t=30°С) и радиаторы на втором этаже (t=50°С).
Успешно проведено объединение в общую систему автоматики котельной, а также подключение к системе питания (сеть + солнечные панели).
Работы проведены оперативно, отладка и запуск оборудования прошли успешно. Система работает очень эффективно.

Общая информация  о тепловых насосах серии HITACHI YUTAKI
Тепловые насосы HITACHI YUTAKI «воздух-вода» соответствуют требованиям завтрашнего дня, так как могут безгранично использовать природный возобновляемый источник – тепло окружающего воздуха. Они обеспечивают максимальную эффективность системы отопления и горячего водоснабжения (ГВС) и низкие эксплуатационные расходы.

Преимущества воздушных тепловых насосовHITACHI:
Инновационные технологии – адаптация для работы в зимний период, с низкими температурами до -25 °C;
– функциональные возможности для отопления, охлаждения (кондиционирования) и горячего водоснабжения дома;
– экологичность, нет выбросов CO2 в атмосферу;
– работа как с низкотемпературными отопительными контурами – теплыми полами или фанкойлами, так и с системами радиаторов
– низкие эксплуатационные расходы, простота монтажа и комфортность управления;
– класс энергоэффективности A +++, точное энергоэффективное управление обеспечивает быструю окупаемость капиталовложений;
– теплонасосные системы добавляют преимущества при оценке недвижимости;
– малошумная работа, интеграция с другими системами (котельным оборудованием, солнечными коллекторами).

Принцип функционирования теплового насоса воздух-вода
 Независимо от времени года и погодных условий тепловые насосы впитывают из окружающей среды тепло и с высоким коэффициентом преобразования (СОР) передают тепло теплоносителю системы отопления и ГВС. Это означает, что реальное потребление энергии компрессором теплового насоса в несколько раз ниже, чем производимое тепловым насосом количество тепловой энергии, идущее на отопление дома. В этом заключается реальная экономия энергозатрат. Этот принцип работает даже в очень холодные зимние месяцы при наружных температурах до -25 °C.

Прогнозируемые технико-экономические расчеты и характеристики оборудования.
Расчетные температурные параметры

Исходные данные для расчета системы ГВС

Моделирование: зависимость теплопродуктивности ТН в зависимости от наружных температур 

Требуемая производительность ТН (кВт): требуемая теплопроизводительность теплового насоса для полного покрытия тепловых потерь при заданной расчетной температуре.
Расчетная температура (ºC): принимаемая минимальная расчетная температура (tн °C) наружного воздуха. Если она не известна, принимается по статистическим усредненным климатическим данным в месте установки ТН.
Температура без нагрузки (ºC): ТН не будет работать на нагрев при условиях температурных показателей превышающих данные
Дополнительная теплопроизводительность (кВт):теплопроизводительность дополнительного источника тепла, которая покрывает дополнительную тепло потребность здания и отсчитывается от расчетной точки бивалентности (Трасч.)
Точка бивалентности (ºC): расчетная минимальная температура наружного воздуха, при которой ТН полностью покрывает потребность здания в тепле на 100%.

Результаты моделирования режимов работы ТН

ДАННЫЕ ПО ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЮ И ЗАТРАТАМ

Сравнение стоимости производимой тепловой энергии
Сравнение годовых затрат на отопление и ГВС в зависимости от выбранного типа теплоресурса, грн

Основные расчетные показатели системы отопления на базе теплового насоса

Основные расчетные показатели системы ГВС

Коэффициент эфективности COP теплонасосной системы ГВС определяется при стандартных значениях температуры +53°С, без учета затрат на электронагрев и при фиксированной температуре на входе в систему ГВС, равной 10°C.
Потребность здания в тепловой энергии на протяжении года, кВт

Рисунок 4. Потребление ТН электроэнергии на протяжении года, кВт

Прогнозируемые данные по работе солнечных фотомодулей общей мощностью 3,1кВт
По прогнозируемым данным Photovoltaic Geographical Information System от Joint Research Centre (JRC)

Графики изменения выработки электроэнергии на протяжении года фотоэлектрической станцией, установленной в указанных географических координатах (регион Киева, Украина).

Прогнозируемые данные по выработке электроэнергии фотомодулями дают основание считать, что солнечные модули могут покрывать до 50%  годовой потребности в электроэнергии, необходимой для ТН, который работает на отопление и ГВС.  Т.е. общие расходы за год на электроэнергию для ТН снизятся почти наполовину 6085,17кВт – 3020кВт = 3065,17кВт*час (до 5020,7грн. при максимальном тарифе 1,638грн за кВт). Если считать по тарифу на электроотопление (0,714грн./кВт) в отопительный период – эта экономия будет более значительной.

Если мы рассмотрим вариант работы только на отопление, то расход сократиться на 20%  (исключаем летний период и максимум выработки солнечной станции).

ВЫВОДЫ
Исходя из анализа полученных данных и сравнения существующих и прогнозируемых  энергозатрат, можно прийти к выводу о значительном сокращении расходов на отопление:
они сократятся более чем в 4 раза. (21тыс грн. и 5020грн.) ( ТН против ГАЗА)
С учетом более низкого энергопотребления ТН летом, тариф может снизиться за счет меньшего месячного потребления, и экономия будет еще больше.
Данную систему тепло- и энергоснабжения с уверенностью можно назвать экономически выгодной и энергоэффективной.

Данные реальной эксплуатации комплекта оборудования (ТН + ФМ) – первый месяц
Система солнечных электрических фотопанелей, включающая два поля  по  6 панелей, суммарной мощностью 3 060 Вт (6* 255Вт *2).

При  наблюдении за работой системы: реальная выработка электроэнергии зависит от времени года и времени суток.  К примеру,  в зимний солнечный день  система в 8 часов утра  выдает  800 Вт, а в 9 часов утра  900 Вт.
А вот потребление теплового насоса 3 А *220в= 660 Вт

На реальных графиках видно, что установленная система потребила за полный месяц эксплуатации 700 кВт
На графике регистрации потребления контроллером WATTROUTER видно значительное уменьшение солнечной генерации от 3 кВт станции (вызванного погодными условиями), но вместе с тем значительное увеличение потребления системы (вызванного работой теплового насоса).

График посуточного энергопотребления за месяц отображает ситуацию с явно выраженными днями солнечной активности. Система настроена на 100% мощность, в ночное время – ночной тариф.
В дневное время система включается на 100% в зависимости от активности солнца, а в случае его отсутствия в соответствии с минимально установленной

Мы предоставим квалифицированную консультацию по вопросам отопления и альтернативной энергетики

для Вашего дома по номеру (067) 504-23-97!

Укажите Ваш номер и мы сами с Вами свяжемся!

[callback_shortcode]