ГОСТ Р 54865-2011 Теплоснабжение зданий. Методика расчета энергопотребности и эффективности системы теплогенерации с тепловыми насосами

     4.1 Подсистема генерации теплоты

4.1.1 Системные границы

Системные границы определяют компоненты ТСТ, рассматриваемые в настоящем стандарте. Системная граница подсистемы генерации теплоты включает в себя тепловой насос, подсистему отбора низкопотенциальной тепловой энергии, внутренние и внешние баки-аккумуляторы тепловой энергии и резервные электрические нагреватели. В состав подсистемы генерации теплоты включают все вспомогательные компоненты до границы с подсистемой транспорта или распределения теплоты. Системная граница подсистемы генерации теплоты приведена на рисунке 1.

1 - источник теплоты (термоскважина - грунтовый теплообменник в вертикальной скважине); 2 - насос подсистемы сбора низкопотенциальной тепловой энергии грунта; 3 - тепловой насос; 4 - насос, подающий воду из бака-аккумулятора системы бытового горячего водоснабжения; 5 - бак-аккумулятор системы бытового горячего водоснабжения; 6 - резервный подогреватель системы бытового горячего водоснабжения; 7 - циркуляционный насос; 8 - подача горячей воды в систему бытового горячего водоснабжения; 9 - буферный бак-аккумулятор системы отопления; 10 - резервный подогреватель системы отопления помещений; 11 - циркуляционный насос в подсистеме распределения (система отопления помещений); 12 - подсистема распределения теплоты; 13 - ввод сетевой холодной воды для бытового горячего водоснабжения

Рисунок 1 - Системная граница подсистемы генерации теплоты

4.1.2 Основные исходные данные

Способ расчета энергопотребления и энергоэффективности теплонасосных систем теплоснабжения, представленный в настоящем стандарте, в качестве исходных данных учитывает следующие физические факторы:

- тип (конфигурацию) генерации теплоты (моновалентный, бивалентный);

- тип теплонасосного оборудования [энергия привода, например, электричество или топливо, термодинамический цикл (парокомпрессионный - , пароабсорбционный - )];

- тип источника теплоты низкого потенциала и теплоносителя подсистемы распределения теплоты (отвода теплоты от конденсатора теплового насоса), например, грунт - вода, воздух - воздух;

- энергетические нагрузки подсистем распределения теплоты: подсистема отопления помещений и подсистема бытового горячего водоснабжения;

- экспериментальные зависимости (данные испытаний теплонасосного оборудования) теплопроизводительности и * от изменения температуры источника низкопотенциальной теплоты и температурного режима теплоносителя подсистемы распределения;

_______________

* В настоящем стандарте эффективность ТСТ оценивается коэффициентом трансформации (преобразования) энергии , а не , как принято в европейских стандартах. Понятие КПД по мнению авторов является более широким, поскольку в строгой постановке, в отличие от , должно учитывать тепловую энергию, потребляемую от источника теплоты низкого потенциала и не может быть более 1. Этот подход более объективен для сравнения различных систем теплоснабжения. - используется для сравнения различных систем ТСТ.

- экспериментальные данные испытаний теплонасосного оборудования по влиянию на эффективность его эксплуатации режимов автоматического регулирования работы компрессора (режимы "ON - OFF", ступенчатый, с переменной скоростью);

- количество вспомогательной энергии, расходуемой на привод ТСТ, необходимое для работы подсистемы генерации теплоты и не учитываемое при проведении типовых испытаний теплонасосного оборудования по определению его теплопроизводительности, , или КПД;

- тепловые потери компонентов подсистем аккумулирования и хранения тепловой энергии для подсистем распределения теплоты: подсистем отопления помещений и бытового горячего водоснабжения, включая соединительные трубопроводы;

- месторасположение теплонасосного теплового узла подсистемы генерации теплоты.

4.1.3 Алгоритм расчетов

Для проведения расчетов по представленному в настоящем стандарте способу формируются следующие исходные данные:

- тип, конфигурация и конструкция подсистемы генерации (получения, переноса и передачи) теплоты;

- тип автоматического регулирования подсистемы генерации;

- климатологическая информация: годовые колебания температуры наружного воздуха и температуры источника теплоты низкого потенциала и пр.;

- энергетические нагрузки подсистем отопления помещений и бытового горячего водоснабжения.

Итогом расчетов является определение следующих параметров:

- затраты энергии на привод подсистемы генерации теплоты (электричество, топливо, использованная теплота, солнечное тепловое излучение и т.д.), обеспечивающие покрытие энергетических нагрузок подсистем отопления помещений и бытового горячего водоснабжения;