ДСТУ Б В.2.5-44:2010

ДСТУ Б В.2.5-44:2010 Інженерне обладнання будинків і споруд. Проектування систем опалення будівель з тепловими насосами (EN 15450:2007, MOD)

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ Інженерне обладнання будинків і споруд Проектування систем опалення будівель з тепловими насосами ДСТУ Б В.2.5-ХХХ:200Х EN 15450:2007 MOD Друга редакція Київ Міністерство регіонального розвитку та будівництва України 200Х ПЕРЕДМОВА 1 РОЗРОБЛЕНО: АСОЦІАЦІЯ ІНЖЕНЕРІВ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНИХ ТЕХНОЛОГІЙ УКРАЇНИ АІЕТУ м. Київ РОЗРОБНИКИ: Ю. Коваль канд. техн. наук О. Кузнець канд.тех.наук керівник розробки Є. Никифорович член корр. НАНУ. За участі : В.Акіменко д.мед.н. проф. Н.Янко к.м.н. С.Харченко. 2 ПРИЙНЯТО ТА НАДАНО ЧИННОСТІ: Наказом Міністерства регіонального розвитку та будівництва України від № 3 Національний стандарт відповідає європейському стандарту EN 15450:2007 "Heating systems in buildings - Design of heat pump heating systems" Системи опалення будівель. Проектування систем опалення з тепловими насосами . Ступінь відповідності - модифікований MOD Переклад з англійського en . 4 УВЕДЕНО ВПЕРШЕ. Цей документ не може бути повністю або частково відтворений тиражований і розповсюджений як офіційне видання без дозволу Міністерства регіонального розвитку та будівництва України ЗМІСТ Вступ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . VІ 1 Сфера застосування . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 Нормативні посилання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3 Терміни визначення понять познаки та скорочення . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3.1 Терміни та визначення понять. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3.2 Познаки та скорочення . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 4 Проектні вимоги до системи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 4.1 Загальні положення . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 4.1.1 Основні вимоги . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 4.1.2 Джерело теплової енергії . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 4.1.3 Джерело електричного живлення . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 4.1.4 Вимоги до проектування теплонасосних систем. . . . . . . . . . . . . . . . . 12 4.1.5 Розміщення . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 4.1.6 Рівень шуму та вібрації . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 4.2 Теплопостачання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 4.3 Додатковий резервний нагрівач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 4.4 Система гарячого водопостачання або інші приєднані системи . . . . . . 16 4.4.1 Потреба у гарячій воді . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 4.4.2 Параметри теплового насоса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 4.4.3 Параметри потужність теплового насоса об'єм бака-акумулятора системи ГВП потужність додаткового джерела . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 4.4.4 Спеціальні вимоги контролю до системи ГВП . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 21 4.4.5 Інші характеристики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 4.5 Гідравлічні підключення . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 4.6 Управління продуктивністю теплового насосу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 4.7 Вимоги безпеки та охорони довкілля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 4.8 Експлуатаційні вимоги . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 4.8.1 Загальні положення . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 4.8.2 Забезпечення контролю робочих умов температури споживаної потужності . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 5 Вимоги до установки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 6 Введення системи в експлуатацію . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 6.1 Огляд . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 6.2 Підготовка до пуску . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 6.2.1 Вимоги до системи розподілу теплової енергії . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 6.2.2 Ґрунтовий контур . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 6.2.3 Заповнення системи та видалення повітря . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 6.2.4 Електричний вимикач та електричні з'єднання . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 6.3 Уведення в експлуатацію . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 6.3.1 Перевірка експлуатаційних характеристик. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 6.3.2 Експлуатаційні випробування . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 6.3.3 Балансування . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 6.4 Передача в експлуатацію. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Додаток А Настанова з визначення проектних параметрів . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 А.1 Проектні параметри для теплових насосів що використовують воду як джерело теплової енергії. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 А.1.1 Якість води . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 А.1.2 Температура води . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 А.1.3 Кількість води . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 А.2 Проектні параметри для теплових насосів що використовують ґрунт як джерела теплової енергії. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 А.2.1 Загальні положення . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 А.2.2 Температура ґрунту . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 А.2.3 Норма відбору теплової енергії . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 А.2.4 Вертикальний теплообмінник розміщений у свердловині . . . . . . . . . . . . . 35 Додаток В Стандартні гідравлічні схеми . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Додаток С Розрахунок та вимоги до середнього за сезон коефіцієнту пертворення СКП. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 С.1 Визначення . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 С.2 Розрахунки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 С.3 Мінімальне та розрахункове значення середнього за сезон коефіцієнту пертворення СКП теплових насосів . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 Додаток D Рівень шуму в довкіллі . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Додаток Е Середньодобова витрата води на гаряче водопостачання . . . . . . . . . . . 50 Е.1 Середньодобова витрата води . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Е.2 Приклад розрахунку . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Додаток F Регулювання продуктивності . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 F.1 Загальний принцип управління . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 F.2 Контроль продуктивності теплового насоса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 F.3 Регулювання продуктивності теплового насоса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 Додаток Н.А. Заходи безпеки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 H.А.1 Загальні положення . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 H.А.2 Обов'язкове обладнання для замкнутих систем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 H.А.3 Необхідне обладнання для відкритих систем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 H.А.4 Експлуатаційні вимоги . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 Додаток Н.Б довідковий Посібник з проведення випробувань трубопроводів під тиском . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 Н.Б.1 Загальні положення . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 Н.Б.2 Процедури . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 Н.Б.3 Документація . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 Додаток Н.В. Відповідність позначень прийнятих в цьому стандарті термінам які прийняті в національних документах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Додаток Н.Г. Бібліографія . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 ВСТУП Стандарт розроблено для проектування систем гарячого водопостачання і опалення будівель з застосуванням теплових насосів які використовують низькопотенційну енергії навколишнього середовища. Документ містять перелік рекомендованих теплонасосних систем і вимоги до їх проектування. Структурні елементи цього стандарту "Обкладинку" "Передмову" "Вступ" Першу сторінку "Терміни та визначення" додатки та "Бібліографію" оформлено згідно з вимогами національної стандартизації України; В стандарт були внесені наступні зміни: - слова "цей європейський стандарт" замінено на "цей стандарт". - долучені додатки Н.А. Н.Б. які є перекладом відповідних розділів Європейських стандартів EN 12828:2003 та EN 14336:2004 які не прийняті як національні стандарти України і на які є посилання в тексті цього стандарту; - долучено додаток Н.В. в якому наведена порівняльна таблиця позначень та скорочень термінів що наведені в тексті та прийнятих на Україні; - долучено додаток Н.Г в якому представлена бібліографія нормативних документів використаних при розробці стандарту. Стандарт враховує вимоги таких європейських нормативів: EN 378-1:2008 Refrigerating systems and heat pumps - Safety and environmental requirements - Part 1: Basic requirements definitions classification and selection criteria Системи охолодження та теплові насоси - Вимоги з безпеки і екології - Частина 1: Основні вимоги визначення класифікація і критерії відбору EN 12828:2003 Heating systems in buildings - Design for water-based heating systems Системи опалення будівель - Проектування систем водяного опалення EN 12831:2003 Heating systems in buildings - Method for calculation of the design heat load Системи опалення будівель - Методи розрахунку проектних теплових навантажень EN 14336:2004 Heating systems in buildings - Installation and commissioning of water based heating systems Системи опалення будівель - Установка та пуск в експлуатацію систем водяного опалення EN 14511-1:2004 Air conditioners liquid chilling packages and heat pumps with electrically driven compressors for space heating and cooling - Part 1: Terms and definitions Кондиціонери компактні пристрої охолоджування рідини та теплові насоси з компресорами з електричним приводом для опалення та охолодження приміщень - Частина 1: Терміни та визначення EN 15316-4-2:2008 Heating systems in buildings - Method for calculation of system energy requirements and system efficiencies - Part 4-2: Space heating generation systems heat pump systems Системи опалення будівель - Метод розрахунку енергетичних потреб системи і ефективності системи - Частина 4-2: Теплогенеруючи системи опалення приміщень теплонасосні системи Європейські стандарти EN 378-1 EN 12828:2003 EN 12831 EN 14336 EN 14511-1:2004 EN 15316-4-2 EN 60730-2-9 prEN 83113 не прийняті як національні стандарти; Копії європейських та міжнародних стандартів на які є посилання в тексті стандарту можна отримати в Національному фонді нормативних документів. НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ Інженерне обладнання будинків і споруд Системи опалення будівель Проектування систем опалення з тепловими насосами Инженерное оборудование зданий и сооружений Системи отопления сооружений Проектирование систем отопления с тепловими насосами Technical building sistem Heating systems in buildings Design of heat pump heating systems Чинний від 1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ Цей стандарт установлює розрахункові параметри для проектування систем опалення та ГВП в будівлях які використовують парокомпресійні теплові насоси лише з електричним приводом окрім аміачних теплових насосів або теплові насоси в комбінації з іншими джерелами теплової енергії. Рекомендовано наступні теплонасосні системи див. таблицю 1 : - вода - вода; - вода - повітря; - сольовий розчин - вода; - холодильний агент - вода системи прямого розширення - холодильний агент - холодильний агент; - повітря - повітря; - повітря - вода. Цей стандарт включає також вимоги до приєднаних систем наприклад система гарячого водопостачання при проектуванні теплопостачання але не розглядає питань з проектування даних систем. Стандарт розглядає лише аспекти які пов'язані з тепловими насосами взаємодією їх з системою розподілу і віддачі теплової енергії наприклад акумуляційною системою з управлінням всією системою та аспекти які пов'язані з джерелом теплової енергії даної системи. Система опалення в будівлях з використанням теплових насосів загалом проектуються на низьку температуру подаючого теплоносія до таких систем відносяться тепла підлога фанкойли та панельні системи опалення що працюють з температурою теплоносія 35-40 ?С. Системи ГВП розраховуються на температурний режим 50-60 ?С. Для радіаторних систем що працюють при температурі порядку 90 ?С і більше у додатку F подано варіант каскадного регулювання теплового насоса. Системи які проектуються головним чином для охолодження або для охолодження та опалення у даному стандарті не розглядаються. Таблиця 1 - Теплонасосні системи у межах дії стандарту Джерело теплової енергії відбір теплової енергії система споживання теплової енергії віддача теплової енергії Джерело теплової енергії а проміжний теплоносій b проміжний теплоносій Споживач теплової енергії c відпрацьоване повітря зовнішнє повітря повітря повітря повітря усередині приміщення вода повітря усередині приміщення вода поверхневі води ґрунтові води вода вода повітря усередині приміщення вода повітря повітря усередині приміщення Ґрунт незамерзаюча рідина антифриз повітря повітря усередині приміщення вода повітря усередині приміщення вода Кінець таблиці 1 Ґрунт холодильний агент вода повітря усередині приміщення вода холодильний агент повітря усередині приміщення а Джерелом теплової енергії є місце де теплова енергія відбирається. b Проміжний теплоносій - це рухоме середовище у відповідній системі переносу теплоти. c Споживач теплової енергії визначає місце споживання теплової енергії; це може бути нагрів приміщення або води в системі гарячого водопостачання. 2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ У цьому стандарті є посилання на такі нормативні документи: ДСТУ 3859-99 ГОСТ 30645-99 Теплові насоси "повітря-вода" для комунально-побутового теплопостачання. Загальні технічні вимоги та методи випробувань. ДСТУ EN 255-1: 2005 Повітряні кондиціонери компактні пристрої охолоджування рідини та теплові насоси з компресором з електричним приводом. Режим нагрівання. Частина 1. Терміни визначення понять та познаки EN 255-1:1997 IDT ДСТУ EN 255-3 Кондиціонери повітря блоки з охолоджуючою рідиною і теплові насоси з компресорами які мають електричний привід - Методи нагріву - Частина 3: Випробування і вимоги для класифікації систем ГВП. ДСТУ 3135.0-95 ГОСТ 30345.0-95 Безпека побутових та аналогічних електричних приладів. Загальні вимоги. ДБН В.1.1-7-2002 Державні будівельні норми України. Пожежна безпека об'єктів будівництва. Зі змінами № 1. Держбуд України: Київ 2003 - 41 с. ДБН В.2.6-31 Конструкція будівель і споруд. Теплова ізоляція будівель ДБН В.2.2-15-2005 "Будинки і споруди. Житлові будинки. Основні положення". ДБН В.2.2-9-99 "Громадські будинки та споруди". ДСН 3.3.6.039-99 Державні санитарні норми виробничого шуму ультразвуку та інфразвуку. ДСП № 383 від 23.12. 1996 р. "Державні санітарні правила і норми. Вода питна. Гігієнічні вимоги до якості води централізованого господарсько-питного водопостачання". ДСП -201-97 Державні санітарні правила охорони атмосферного повітря населених місць від забруднення хімічними і біологічними речовинами . СН 2295-81 Методические указания по осуществлению государственного санитарного надзора за устройством и содержанием жилых зданий. СН 3077-84 Санитарные нормы допустимого шума в помещениях жилых и общественых зданий и на територии жилой застойки. СН 1304-75 Санитарные нормы допустимых вибраций в жилых помещениях. СН 3077-84 Санитарные нормы допустимого шума в помещениях жилых и общественых зданий и на територии жилой застойки. СН 1304-75 Санитарные нормы допустимых вибраций в жилых помещениях. НПАОП 0.00-1.11 Правила будови і безпечної експлуатації трубопроводів пари та гарячої води. ГОСТ 2874-82 Вода питьевая.Гигиенические требованияконтроль за качеством. СНиП 11-35-76 Котельные установки. ГОСТ 2761-84 Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические технические требования и правила выбора. СНиП 2.04.05-91 Строительные нормы и правила. Отопление вентиляция и кондиционирование. С изменениями № 1 и № 2. Стройиздат: Москва 1992 - 64 стр. СНиП II-12-77 Строительные нормы и правила. Часть ІІ. Нормы проектирования защита от шума. С изменениями № 1.Стройиздат: Москва 1978-49 СНиП 2.04.01-85 Внутренний водопровод и канализация зданий. 3 ТЕРМІНИ ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ ПОЗНАКИ ТА СКОРЧЕННЯ 3.1 Терміни та визначення понять Нижче подано терміни вжиті в цьому стандарті та визначення позначених ними понять: 3.1.1 Коефіцієнт перетворення КП сoefficient of performance COP . коефіцієнт перетворення теплового насоса за ДСТУ 3859 - 99 відношення теплової продуктивності до ефективної потужності для парокомпресійних теплових насосів електричної потужності що споживається установкою виражений у Вт/Вт. 3.1.2 Середній за сезон коефіцієнт перетворення СКП seasonal performance factor SPF . відношення загальної кількості тепловоъ енергыъ QHP яка спрямована тепловим насосом у розподільчу систему для опалення приміщення та/або в інші приєднані системи наприклад система гарячого водопостачання до спожитої за рік сумарної електричної енергії включаючи спожиту за рік сумарну кількість додаткової електроенергії. Примітка. Див. додаток С. 3.1.3 Температура точки рівноваги balance point temperature . мінімальна проектна температура зовнішнього повітря за якої вихідна потужність теплового насоса дорівнює необхідному навантаженню на будівлю тепловому навантаженню . Примітка. При більш низьких значеннях температури навколишнього повітря використовується додаткове джерело тепловоъ енергыъ для повного або часткового покриття теплового навантаження будівлі. 3.1.4 Двомодульний - альтернативний режим bivalent-alternative mode . робочий режим за якого додаткове джерело теплової енергії наприклад газовий котел розрахововане на повне теплове навантаження системи опалення якщо температура зовнішнього повітря стає нижче температури точки рівноваги. 3.1.5 Двомодульний - паралельний режим bivalent-parallel mode . робочий режим за якого додаткове джерело теплової енергії наприклад газовий котел розраховане на залишкове теплове навантаження системи опалення яку не може задовольнити тепловий насос при температурі навколишнього середовища нижче температури точки рівноваги. 3.1.6 Одномодульний режим monovalent mode . робочий режим за якого тепловий насос спроектований на покриття всього теплового навантаження системи опалення як єдине джерело. Примітка. Вихідна потужність теплового насоса принаймні рівна проектному тепловому навантаженню розрахованому згідно з [СНиП 2.04.05]. 3.1.7 Резервний нагрівач backup heater . додатковий нагрівач який застосовується для забезпечення тепловою енргією при недостатній потужності теплового насоса. 3.2 Познаки та скорочення У даному документі використовуються наступні позначення та їх одиниці вимірювання таблиця 2 та скорочення таблиця 3 : Таблиця 2 - Позначення і одиниці вимірювання Позна-чення Опис Одиниця вимірювання Cih Питома теплоємність елементів будівлі Вт?год /м3?°К COP?set Коефіцієнт ефективності теплового насоса для потреби гарячого водопостачання при встановленій температурі ?set у баці-акумуляторі - fAS Розрахунковий коефіцієнт для приєднаних систем - fHL Розрахунковий коефіцієнт для системи гарячого водопостачання - fDHW Розрахунковий коефіцієнт теплового навантаження - Pel Ефективна споживана електрична потужність кВт Q Теплова енергія кВт?год Qdaily Загальна кількість теплової енергії необхідної для задоволення добової потреби у гарячій воді кВт?год QS Теплова енергія що зберігається в баці -акумуляторі кВт?год QDP Теплова енергія яка необхідна протягом заданого періоду кВт?год Ql s Теплові втрати в баці- акумуляторі за певний період кВт?год Ql s Ефективна корисна кількість енергії в баці- акумуляторі кВт?год ql s Щоденні питомі теплові втрати в баці-акумуляторі кВт?год/ добу?л tDP Заданий період год tEnergy HP Тривалість періоду споживання енергії тепловим насосом год VS Об'єм бака - акумулятора см3 VDP60 Об'єм подачі протягом заданого періоду при 60 °С см3 Vl s Об'ємна кількість теплових втрат в баці - акумуляторі см3 V?set Об'єм гарячої води температурою ?set яка має таку ж ентальпію як QDP см3 ФAS Теплова потужність приєднаних систем кВт ФDHW Теплова потужність теплового насоса яка використовується для гарячого водопостачання кВт ФHL Теплове навантаження кВт Кінець таблиці 2 Фhp ?set Теплова потужність теплового насоса при температурі ?set кВт Фhp Теплова потужність теплового насоса кВт ФSU Теплова потужність системи теплопостачання кВт ? Теплопровідність Вт/ м?°К ?CW Температура на вході холодна вода °С ?DPset Задана температура в баці - акумуляторі °С ?e Розрахункове значення температури зовнішнього повітря для системи опалення °С ?m e Середньорічне значення температури зовнішнього повітря для даної місцевості °С ?min Мінімальна температура гарячої води на подачі °С ?set Задана температура °С Таблиця 3 - Скорочення КП СОР коефіцієнт перетворення ГВП DHW гаряче водопостачання ПГП GWP потенціал глобального потепління ПЗО ODP потенціал зменшення озонового шару СКП SPF середній за сезон коефіцієнт перетворення 4 ПРОЕКТНІ ВИМОГИ ДО СИСТЕМИ 4.1 Загальні положення 4.1.1 Основні положення Систему опалення слід спроектувати згідно вимог приведених у СНиП 2.04.05. Повинні бути враховані такі додаткові аспекти: 4.1.2 Джерело тепловії енергії 4.1.2.1 Загальні проектні положення Для кожного типу з джерел теплової енергії беруться до уваги такі проектні аспекти: - доступність джерела теплової енергії; - температурний рівень джерела теплової енергії; - величина можливого відбору теплової енергії; - якість джерела теплової енергії. 4.1.2.2 Повітря - джерело теплової енергії При проектуванні системи розглядається мінімальна витрата повітря яка визначена виробником. Ефективність та потужність теплового насоса збільшується із збільшенням температури навколишнього повітря. Для одномодульних систем без резервного нагрівача необхідна потужність теплового насоса визначається з використанням мінімальної розрахункової температури зовнішнього повітря ?e у розрахунках теплового навантаження згідно з СНиП 2.04.05 та з характеристиками теплового насоса. Для двомодульних систем відповідна температура рівноваги повинна встановлюватися залежно від вибраного робочого режиму двомодульно-альтернативний або двомодульно-паралельний режими . Параметри повітря зовнішнього або відпрацьованого що входить у випарник теплового насоса що входить у випарник теплового насосу повинно відповідати вимогам технічної документації виробника на відповідний тепловий насос. 4.1.2.3 Вода - джерело теплової енергії наприклад ґрунтові води морська вода вода озера або річки . Необхідно визначити потрібний об'єм води для теплонасосної установки враховуючи місцеві обмеження в доступі до грунтових вод. Значення середньої температури ґрунтових вод може бути отримане шляхом буріння дослідної свердловини або у разі неможливості буріння прийнята як середньорічне значення температури зовнішнього повітря для конкретної місцевості. Джерело води має забезпечити безперервний відбір проектної витрати необхідної для роботи теплового насоса. Об'єм відбору залежить від місцевих чинників і може бути встановлена шляхом безперервного відбору номінальної витрати під час випробувань що проводяться протягом достатнього часу для отримання квазістаціонарного результату. Для більших теплонасосних систем необхідно провести гідрогеологічні дослідження буріння випробувальних свердловин . Вода не повинна містити домішок та агресивних речовин. Необхідно вжити заходи для недопущення потрапляння кисню в систему особливо у випадку присутності у воді заліза та марганцю. Необхідно дотримуватися специфікації виробника. Якщо відсутні специфікації виробника то використовується додаток А для визначення довідкових показників якості води. : Якщо вода не відповідає вищезгаданим вимогам наприклад у випадку використання морської води застосовується вторинний контур або очищення води. Використана вода повинна бути повернена у навколишнє середовище без додаткових хімічних механічних чи інших забруднювачів. Свердловина для відбору води повинна розташовуватися перед нагнітальною свердловиною у напрямку потоку ґрунтових вод див. Рисунок 1 . Система відбору теплової енергії з води повинна бути спроектована та відрегульована так щоб запобігти її замерзанню. Для водопровідних систем що працюють в умовах високого тиску і високої температури вимоги до якості води визначаються згідно з СНиП 11-35-76 Підігрів водопровідної води для системи ГВП відбувається в замкнутому контурі теплообмінника-конденсатора теплового насоса безконтактним способом що виключає вплив на її санітарно-гігієнічниі характеристики. Вимоги до водопровідної водаи що використовується в системі ГВП мають бути згідні з ГОСТ 2874 та ГОСТ 2761. 4.1.2.4 Ґрунт - джерело теплової енергії. Відбір теплової енергії з ґрунту може здійснюватися за допомогою як горизонтальних ґрунтових теплообмінників розташованих нижче поверхні горизонтальні контури так і теплообмінників у вигляді вертикальних свердловин вертикальні контури . При проектуванні системи теплових насосів враховується мінімальна температура ґрунту на відповідній глибині. У додатку А приводиться інформація про розподіл температури у глибину ґрунту. Необхідно врахувати зниження температури ґрунту як у результаті відбору теплової енергії протягом опалювального періоду так і внаслідок тривалої експлуатації теплового насоса протягом кількох років поспіль для того щоб не піддавати ризику роботу теплового насоса а також забезпечити економічні та безпечні для навколишнього середовища умови експлуатації. При проектуванні теплообмінника розглядаються теплові термальні властивості місцевого ґрунту температура незайманого ґрунту і конструкція системи. Інформація про вже існуючі поруч свердловини повинна бути врахована. Чинні норми можуть обмежувати використання ґрунту як джерела теплової енергії наприклад обмеження на глибину буріння або використання ґрунтових вод тощо . Рисунок 1 - Схема теплонасосної системи опалення з використанням ґрунтових вод 1 - вітальня; 2 - ванна кімната; 3 - цокольний поверх; 4 - теплообмінник; 5 - тепловий насос; 6 - водонагрівач з тепловим акумулятором; 7 - бак-акумулятор; 8- нагнітальна свердловина; 9 - свердловина для відбору води; 10 - напрямок руху ґрунтових вод 4.1.3 Джерело електричного живлення. Повинне бути забезпечене постійне електричне живлення потужність та сила струму . При проектуванні теплонасосних систем необхідно враховувати потужності існуючих електричних мереж тарифи на електроенергію тривалість експлуатації на протязі доби та час відключення. Також необхідно визначитися з максимальною силою струму при запуску системи. 4.1.4 Вимоги до проектування теплонасосних систем При проектуванні систем опалення з використанням теплових насосів необхідно враховувати наступне: - теплонасосна система повинна бути спроектована так щоб досягти найбільшого значення СКП відносно вибраного джерела теплової енергії. СКП збільшується при зменшенні різниці температур між температурами теплоносія джерела та теплоносія споживача. Бажано використовувати більш високі температури джерела та більш низькі температури теплоприймача зниження температури теплоприймача на 1°С веде до збільшення КП приблизно на 2 % ; - при проектуванні значення СКП теплонасосних систем приймають у відповідності з додатком С; - теплонасосна система повинна бути спроектована так щоб мінімізувати кількість циклів запуску тобто максимум три цикли запуску на годину . Максимальна кількість циклів запуску на годину або за іншу одиницю часу повинна відповідати вимогам технічної документації виробника для відповідного теплого насосу; - для збільшення терміну служби теплових насосів температура конденсації повинна бути мінімальною конкретна величина залежить від системи опалення що експлуатується мінімальні значення характерні для теплої підлоги та фанкойлів що складають 35-40 °C ; - вплив зовнішніх чинників на роботу системи повинен бути мінімальний. Вибраний для теплового насоса холодильний агент повинен мати нульовий ПЗО та низький ПГП і відповідати вимогам згідно з EN 378-1. Необхідно унеможливити викиди в атмосферу холодильного агента в період експлуатації або обслуговування системи згідно з ГОСТ 12.1.005; - теплонасосні системи проектується так щоб бути максимально зручною для користувача та не вимагати постійного обслуговування. 4.1.5 Розміщення При розміщенні теплового насоса слід враховувати наступне: - місце встановлення теплового насоса наприклад іззовні будівлі у середині опалюваних або неопалюваних приміщень"...крім житлових приміщень згідно ДБН В.2.2-15-2005 "; - допустимий діапазон температури зовнішнього повітря визначається відповідно до вимог технічної документації виробника на відповідний тепловий насос; - можливість пошкодження системи або її компонентів у разі замерзання; - доступність з метою монтажу та обслуговування. 4.1.6 Рівень шуму та вібрації Шумове випромінювання звуковий тиск спричинене теплонасосною установкою та її додатковими компонентами не повинне перевищувати норм що визначаються згідно з СНиП II-12; ДСН 3.3.6.037-99; СН 3077-84; CН 1304-75. У теплових насосах що використовують повітря як джерело теплової енергії шумові ефекти виникають у результаті проходження звуку через огороджувальні конструкції і передачі його повітрям. На рисунку 2 показані критичні точки передачі звуку такими системами з тепловими насосами. При проектуванні та установці тепло насосних систем необхідно вжити заходів для звукоізоляції зазначених місць. "Рівні звуку та звукових тисків в найближчих житлових приміщеннях та на прилеглій території не повинні перевищувати вимог СН № 3077-84 з урахуванням поправки згідно п. 3.9 ДБН В.2.2-15-2005; в найближчих виробничих приміщеннях - не повинні перевищувати вимог ДСН 3.3.6.039-99. Рівні вібрації в найближчих виробничих приміщеннях не повинні перевищувати вимоги ДСН 3.3.6.039-99 "Державні санітарні норми виробничого шуму ультразвуку та інфразвуку" в найближчих житлових приміщеннях не повинні перевищувати вимог СН № 1304-75 "Санитарные нормы допустимых вибраций в жилых помещениях". Рисунок 2 - Критичні точки передачі звуку у теплових насосах з повітряним джерелом теплоти: 1 - напрямок розповсюдження звуку що проходить через огороджувальні конструкції; 2 - канал для забору або видалення повітря; 3 - опалювальні трубопроводи; 4 - вентиляційна шахта; 5 - грати; 6 - напрямок звуку який передається повітряпроводами; 7 - тепловий насос. Довідкові допустимі значення рівня шуму приведене у додатку D інформаційний . Акустика приміщення також значно впливає на розповсюдження звуку та рівень шуму. Це повинне бути враховане на стадії проектування. 4.2 Теплопостачання Система теплопостачання повинна бути спроектована так щоб забезпечити розрахункове теплове навантаження будівлі та необхідних приєднаних систем наприклад системи гарячого водопостачання . Проектне теплове навантаження повинне бути розраховане згідно з СНиП 2.04.05 та СНиП 2.04.01 Примітка. Теплова потужність теплового насоса може бути зменшена шляхом зниження теплового навантаження в окремі часові проміжки наприклад зниження температури опалення у нічні години . Система теплопостачання повинна мати потужність відповідно до п.4.2.2 EN 12828:2003. ФSU = fHL·ФHL + fDHW· ФDHW + fAS·ФAS кВт 1 де: ФSU - проектне теплове навантаження системи теплопостачання кВт; fHL - розрахунковий коефіцієнт теплового навантаження; ФHL - проектне теплове навантаження системи опалення кВт; fDHW - розрахунковий коефіцієнт для системи гарячого водопостачання; ФDHW -теплова потужність теплового насосу яка використовується для гарячого водопостачання проектне навантаження системи ГВП кВт; fAS - розрахунковий коефіцієнт для приєднаних систем; ФAS - проектне теплове навантаження приєднаних систем кВт. Проектне навантаження системи гарячого водопостачання ФDHW визначається в 4.4. Для теплонасосних систем розрахункові коефіцієнти для рівняння 1 приведені в таблиці 4. Таблиця 4 - Розрахункові коефіцієнти теплонасосних систем Навантаження Розрахунковий коефіцієнт теплового насоса Розрахунковий критерій Значення для розрахункових коефіцієнтів опалення fHL Д ? 1 5 1 00 1 5 < Д ? 4 0 95 4 < Д 0 90 гаряче водопостачання fDHW стандартне обладнання санітарно-технічного устаткування 1 приєднані системи fAS Системи гарячого теплопостачання 1 де: Д-критерій теплової інерції огороджувальних конструкцій що визначається згідно формули 4 ДБН В.2.6-31. Допускається також визначення коефіцієнту fHL за характеристикою питомої теплоємності огороджувальних конструкцій - Сih fHL = 1.00 при Сih ? 20 Вт?год /м3?К; fHL =0 95 при 20 Вт/м3?К< Сih < 40 Вт?год /м3?К; fHL = 0 90 при Сih ? 40 Вт?год /м3?К. 4.3 Додатковий резервний нагрівач Теплові насоси які з'єднані з додатковим резервним нагрівачем повинні бути вибрані так щоб теплова енергія що подається резервною системою була мінімальна наприклад менше 5 % від загальної кількості енергії що виробляється тепловим насосом якщо резервний нагрівач не використовує відновлюване джерело енергії . Для забезпечення достатнього виробництва гарячої води проектувальник повинен розрахувати та задокументувати щоденну витрату гарячої води для споживання яка може бути забезпечена лише резервною системою. 4.4 Система гарячого водопостачання або інші приєднані системи Примітка. 1 кВт/год = 3600 кДж. 4.4.1 Потреба у гарячій воді Максимальна щоденна потреба у гарячій воді та відповідний об'єм зливу повинні відповідати потребом теплонасосних систем і визначається згідно з СНиП 2.04.01. Допускається приймати середнє значення щоденного навантаження на приготування гарячої води 1 45 кВт?год що відповідає нормі витрати 25 л на людину в день з температурою 60 °С. На інші санітарно-технічні потреби в житлових будинках рекомендується процентна частка від потреб у гарячій воді - вранці 35 % вдень 20 % і увечері 45 % . 4.4.2 Параметри теплового насоса Параметри теплових насосів повинні відповідати вимогам технічної документації виробника які базуються на даних випробувань згідно з ДСТУ EN 255-3. 4.4.3 Параметри потужність теплового насоса об'єм бака-акумулятора системи ГВП потужність додаткового джерела 4.4.3.1 Визначення потреби у гарячій воді для визначення параметрів системи Проектувальник повинен задати граничне значення QDP щоденної потреби енергії на приготування гарячої води протягом певного періоду та тривалість цього періоду tDP. У додатку Е наведена інформація щодо визначення потреби у гарячій воді в системі ГВП житлового будинку. Використовуються різні підходи залежно від вибору критерію проектного рішення: тарифа на електроенергію розмірів приміщення та економічної ефективності. Рішення 1. Максимальне акумулювання Це рішення передбачає великий об'єм бака-акумулятора для системи ГВП розрахований на максимальне щоденне споживання. Вибране теплове навантаження теплового насоса дозволяє нагріти бак-акумулятор впродовж дії низького тарифу на електроенергію. Рішення 2. Часткове акумулювання Це самий загальноприйнятий варіант який вимагає постійної роботи теплового насоса на приготування гарячої води. Проектувальник повинен визначити необхідний період підтримки заданої температури у баці-акумуляторі системи ГВП. Таблиці приведені в додатку Е містять вказівки з визначення необхідної теплової енергії на приготування гарячої води Qdaily необхідного значення QDP та тривалість періоду tDP. 4.4.3.2 Визначення об'єму бака-акумулятора Vs Розмір бака-акумулятора системи ГВП і теплова потужність необхідна для нагріву та підтримки достатньої кількості гарячої води для забезпечення необхідного навантаження на систему ГВП тісно пов'язані. Найпростіший спосіб проектування бака-акумулятора системи ГВП - прийняти певний об'єм і перевірити чи задовольняє теплова потужність теплового насоса вимогам системи гарячого водопостачання при умові що тепловий насос працює в опалювальний період тільки на систему ГВП. Якщо теплова потужність теплового насоса достатня то об'єм бака-акумуляторі системи ГВП вибраний правильно. Рішення 1. Акумуляція За основу для визначення параметрів системи береться подвоєне середнє щоденне споживання гарячої води приведене в 4.4.1 тобто від 25 до 50 л на людину при температурі 60 °С . Якщо використовуються ванни великих розмірів тобто гарячої води споживається більше тоді за основу приймається збільшене значення кількості гарячої води на людину. Щоденні втрати теплової енргії в баці-акумуляторі системи ГВП Ql s у даному розрахунку визначаються як додатковий об'єм температура якого відповідає заданій. Рішення 2. Часткова акумуляція За основу приймають середнє значення щоденного споживання гарячої води приведене в 4.4.1. Приймається менше значення якщо теплова потужність насоса достатня для нагріву води в баці - акумуляторі після критичного зливу води який складає наприклад двом послідовним ваннам. Примітка. Критичне значення теплової енергії QDP необхідної для забезпечення щоденного споживання гарячої води умовно виражається як відповідний об'єм VDP60 при 60°С. Об'єм гарячої води повинен корегуватися відповідно до заданої температури системи ГВП у баці - акумуляторі. Об'єм бака-акумулятора відповідає об'єму гарячої води V? set що подається при ?set: л 2 де VS - об'єм бака-акумулятора системи ГВП л; V?set - об'єм гарячої води при ?set відповідає QDP л; VDP60 - об'єм гарячої води при 60 °С відповідає QDP л; ?set - задана температура гарячої води в баці-акумуляторі системи ГВП °С; ?cw - емпература холодної води °С. 4.4.3.3 Енергетичний баланс бака-акумулятора системи ГВП. Теплова енергія гарячої води що зберігається в баці-акумуляторі виражається як: QS = 0 00116 ?set - ?CW ·VS кВт·год 3 При відборі гарячої води температура у баці-акумуляторі не повинна бути нижче ?min 40 °С . Ефективна теплова енергія доступна в баці-акумуляторі: Qs eff = QS· ?set - 40 / ?set - ?CW кВт·год. 4 Необхідна теплова енергія упродовж заданого періоду: QDP = 0 00116· 60 - ?CW ·VDP60 кВт·год теплова енергія при 60 °С 5 4.4.3.4 Розрахунок мінімальної теплової потужності теплового насоса необхідної для забезпечення потреб системи ГВП. Рішення 1. Система акумуляювання Теплова потужність теплового насоса для системи ГВП повинна бути достатньою для нагріву бака-акумулятора при наявності електричної енергії: кВт 6 де Фhp ?set - теплова потужність теплового насоса при температурі ?set кВт; QS - теплова енергія що зберігається у баці-акумуляторі системи ГВП кВт?год; tEnergy hp - тривалість періоду подачі електроенергії до теплового насоса для приготування гарячої води в годинах. Електрична потужність споживана тепловим насосом визначається: кВт 7 де Php el ?set - електрична потужність споживана тепловим насосом для системи ГВП кВт; Фhp ?set - теплова потужність теплового насоса при ?set кВт; СОР?set КП - коефіцієнт перетворення при ?set за даними виробника . Рішення 2. Система часткового акумулювання Виходячи із споживаної тепловим насосом енергії QDP за визначений період часу теплова енергія вироблена тепловим насосом повинна бути достатньою для повторного нагріву бака-акумулятора системи ГВП до необхідної температури до наступного робочого циклу. Це означає що протягом заданого періоду наприклад приведеного в додатку Е теплова енергія що виробляється тепловим насосом повинна бути достатньою для підтримки мінімальної температури у баці - акумуляторі тобто 40°С . Формула 8 визначає енергетичний баланс для системи часткового акумулювання. Енергетичний баланс системи часткового акумулювання. Вхідна теплової= Використана теплової- Корисно збережена + Щоденні втрати енергії енергія теплової енергії теплової енергії з баку-акумулятора системи ГВП Фhp ?set · tDP = QDP - QS · ?set - 40 / ?set - ?CW + Ql s 8 9 де tDP - тривалість заданого періоду год; Ql s - щоденні втрати теплової енергії з бака-акумулятора системи ГВП кВт?год; Відповідно спожита електроенергія визначається формулою 7 . Приклад розрахунку наведено у додатку Е. 4.4.3.5 Додаткові вимоги і параметри резервного нагрівача Формула 2 приведена в 4.4.3.2 визначає співвідношення між вихідною потужністю теплового насоса та об'ємом бака-акумулятора системи ГВП. Проектувальник повинен вибрати об'єм бака-акумулятора системи ГВП враховуючи що загальна теплова потужність теплового насоса повинна бути достатньою для опалення приміщеннь та приготування гарячої води і якщо ця умова не виконується необхідно підібрати інший об'єм бака-акумулятора. Резервний нагрівач зазвичай електричний повинен бути вибраний так щоб принаймні задовольнити потребу в ГВП. 4.4.4 Спеціальні вимоги контролю до системи ГВП Система повинна бути спроектована і обладнана засобами управління так щоб при необхідності могла бути досягнута температура 60 °С в баці-акумуляторі один раз у день. Якщо тепловий насос не забезпечує температуру у 60 °С самостійно то допоміжне джерело повинне бути в змозі забезпечити 60 °С. У комбінованих системах опалення приміщення та нагрівання гарячої води система управління повинно забезпечувати пріоритет приготування ГВП при рівних потребах опалення та системи ГВП. Система управління резервним нагрівачем повинна бути інтегрована в систему управління теплового насоса. Це повинно попередити їх одночасну роботу коли температура зворотної води на вході в конденсатор може збільшитися до такого рівня що запобіжний пристрій зупинить роботу насоса внаслідок перевищенні допустимого тиску. 4.4.5 Інші характеристики Якісна термоізоляція бака-акумулятора системи ГВП та з'єднань дуже важлива для функціонування системи в цілому. кВт/ добу?л . 10 Щоденні теплові втрати в баці-акумуляторі системи ГВП ql s для різниці температури 45°С виражаються в кВт/ добу?л . Типові значення ql s перебувають у діапазоні від 0 005 до 0 015 кВт/ добу?л . Акумулятори системи ГВП побутові водонагрівачі резервуари системи ГВП з об'ємом від 30 л до 2000 л які заздалегідь оснащені заводською теплоізоляцією повинні бути перевірені на якість теплоізоляції. Втрати енергії не повинні перевищувати значень приведених у таблиці 5. Таблиця 5 - Допустимі значення теплових втрат бака-акумулятора системи ГВП Номінальний об'єм л Максимальні втрати теплової енергії кВт?год/добу Номінальний об'єм л Максимальні втрати теплової енергії кВт?год/добу 30 0 75 600 3 80 50 0 90 700 4 10 80 1 10 800 4 30 100 1 30 900 4 50 120 1 40 1000 4 70 150 1 60 1100 4 80 200 2 10 1200 4 90 300 2 60 1300 5 00 400 3 10 1500 5 10 500 3 50 2000 5 20 Для проміжних розмірів бака-акумулятора використовується метод лінійної інтерполяції; при цьому реальний об'єм не може відрізнятися від номінального більше ніж на 5 %. Приведені вище втрати теплової енергії застосовують для установок та обладнання з двотрубною водяною системою з'єднань. Кожне додаткове з'єднання збільшує дозволені втрати теплової енергії на 0 1 кВт за добу але не більше ніж 0 3 кВт за добу. Якщо бак-акумулятор системи ГВП встановлений у неопалювальному приміщенні то повинна бути передбачена додаткова теплоізоляція. 4.5 Гідравлічні підключення Для мінімізації циклів необхідно щоб вироблена тепловим насосом теплова енергія повністю передавалася в систему теплопостачання. Примітка. Це досягається шляхом забезпечення постійної величини об'ємної витрати теплоносія в пункті відбору теплової енергії теплового насоса. Значна інерційність місткість може бути досягнута розвинутою поверхнею нагріву або встановленням бака-акумулятора паралельно або послідовно . Бак-акумулятор підключений паралельно до теплового насоса слугує додатковим засобом гідравлічної розв'язки. Довідкове значення: об'єму бака-акумулятора складає 12...35 літрів на 1 кВт максимальної теплової продуктивності теплового насоса. 4.6 Управління продуктивністю теплового насосу Вихідна потужність теплового насоса повинна бути узгоджена з потребою будівлі у тепловій енергії. Це здійснюється різними методами які приведені в додатку F. 4.7 Вимоги безпеки та охорони довкілля. Викиди шкідливих речовин в атмосферне повітря не повинні перевищувати максимально допустимих значень згідно вимог ДСП -201-97; у повітря житлових та громадських приміщень відповідно - середньодобових значень наведених у ДСП -201-97; в повітря робочої зони - максимально разових концентрацій згідно вимог ГОСТ 12.1.005. Показники мікроклімату виробничих приміщень повинні відповідати санітарно-гігієнічним нормам ДСН 3.3.6.042 житлових і громадських приміщень - вимогам СНиП 2.04.05-91 ДБН В.2.2-15-2005 СН 2295-81 ДБН В.2.2-9-99. Вимоги безпеки визначаються згідно з п.4.6 стандарту EN 12828:2003 і викладені у додатку Н.А вони чинні для теплових насосів номінальна теплова потужність яких менше 300 кВт і якщо теплова енергія відводиться від теплового насосу за допомогою води. Усі системи теплових насосів повинні бути оснащені відповідними засобами контролю. Для запобіганням витокам холодильного агенту необхідно дотримуватися вимог згідноз ГОСТ 12.1.005-88. Вимоги до системи охолодження визначаються згідно з EN 378-1. Примітка. До теплових насосів що використовують як джерело теплової енергії ґрунт можуть містити вимоги про обладнання їх відповідним обладнанням для визначення витоків соляного розчину або води. 4.8 Експлуатаційні вимоги 4.8.1 Загальні положення Контроль за дотриманням експлуатаційних вимог здійснюється на стадії запуску в експлуатацію та нормального функціонування системи опалення. Заміри значень експлуатаційних параметрів можуть бути використані для розрахунку ефективності перетворення теплової енергії в тепловому насосі за певний проміжок часу його роботи. Це такі параметри: приріст температура теплоносія після його проходження через джерело теплової енергії енергоспоживання та об'ємна витрата або дані лічильника теплової енергії . 4.8.2 Забезпечення контролю робочих умов температури споживаної потужності 4.8.2.1 Для полегшення моніторингу та фіксації робочих та енергетично залежних параметрів проводиться оснащення трубопроводів водяні системи або повітропроводів повітряні системи засобами вимірювання якщо це не було зроблено в заводських умовах виробником теплових насосів. 4.8.2.2 Системи з рідким теплоносієм Якщо при відборі або відведенні теплової енергії проміжним теплоносієм є вода соляний розчин або холодильний агент необхідно щоб: - пристрої для прямого вимірювання температури подачі та повернення розміщується у середині контуру; - при приєднанні теплового насосу до системи споживача на подавальному або зворотному трубопроводах була передбачена можливість встановлення витратоміра зовнішній спосіб . Як альтернатива може використовуватися спосіб теплового балансу холодильного агента. - кількість спожитої тепловим насосом електрична енергія вимірювалася ватметром. 4.8.2.3 Повітряні системи Якщо при відборі або відведенні теплової енргії проміжним середовищем теплового насоса є повітря застосовують наступні робочі вимоги до таких типів контурів: - пристрої для прямого вимірювання температури подачі та повернення розміщують в середині контуру; - на повітропроводах необхідно проектувати лючки для можливості вимірювання швидкості повітря. Як альтернатива може використовуватися спосіб теплового балансу холодильного агента. - споживана тепловим насосом електрична енергія має вимірюватися ватметром. 4.8.2.4 Вимоги до електрообладнання - вимоги до електрообладнання теплонасосних систем визначаються згідно з ДБН В.1.1-7-2002 та ДСТУ 3135.0-95 ГОСТ 30345.0-95 . 5 ВИМОГИ ДО УСТАНОВКИ При установці системи слід керуватися інструкцією з монтажу від виробника. Також застосовуються національні норми що стосуються установки вертикальних та горизонтальних ґрунтових колекторів. Це відноситься також до буріння нагнітальних та відбірних свердловин. 6 ВВЕДЕННЯ СИСТЕМИ В ЕКСПЛУАТАЦІЮ 6.1 Огляд Для пуску системи згідно вищезазначеного стандарту необхідно: - перевірити всю систему на предмет технічно правильного та безпечного приведення її в дію; - перевірити всі компоненти системи на предмет функціонування відповідно до проектних умов; - привести системні параметри управління у відповідність до експлуатаційних вимог проекту; - провести наладку системи опалення. Пуск в експлуатацію здійснюють після закінчення повного монтажу системи опалення з тепловим насосом. Уведення системи в дію здійснюється поетапно: Підготовка до пуску включає перевірку: - розподільчої системи; - бака-акумулятора; - резервного джерела теплової енергії; - теплонасосної установки; - електричних з'єднань. Послідовність запуску системи в роботу: - тепловий насос; - система опалення. При передачі системи замовник одержує: - інструкцію користувача; - комплект документації. 6.2 Підготовка до пуску 6.2.1 Вимоги до системи розподілу теплової енергії. Контур водяної системи опалення повинен бути очищений і промитий. Це стосується теплообмінників баків та інших гідравлічних компонентів. Необхідно перевірити контур на предмет водонепроникності. Примітка. і методи контролю на водонепроникність викладено у додатку H.Б. 6.2.2 Ґрунтовий контур Ґрунтовий колектор горизонтальний і вертикальний повинен бути очищений та промитий. Необхідно перевірити герметичність контуру. Ґрунтовий колектор повинен пройти випробування під тиском одним з відповідних методів наприклад тиском 4 кПа на протязі не менше 30 хв для металевих труб . При виборі методу випробувань для пластикових труб слід враховувати розширювальну здатність матеріалу. Значення параметрів випробування можуть змінюватися залежно від вибраного матеріалу та розмірів труби згідно з ДСТУ ГОСТ 617. Труби для холодильного агенту повинні бути випробувані згідно з EN 378-1. 6.2.3 Заповнення системи та видалення повітря Система розподілу тепла повинна бути заповнена водою і з неї необхідно видалити повітря для зменшення утворення піни. Ця операція особливо важлива в контурах що використовують соляний розчин в якості проміжного робочого середовища. Після заповнення всієї системи необхідно переконатися що з'єднувальна муфта відключена від джерела водопостачання. Згідно рекомендаціям виробника у воду можуть бути додані у разі потреби речовини що запобігають замерзання соляний розчин . 6.2.4 Електричний вимикач та електричні з'єднання Необхідно перевірити надійність та правильність підключення електричних з'єднань теплового насоса та інших компонентів установки згідно документів на обладнання вентилятори насоси електричні клапани тощо до джерел живлення. Необхідно перевіріти нульовий потенціал заземлення . Необхідно перевірити значення струмів відключення для запобіжних вимикачів. 6.3 Уведення в експлуатацію 6.3.1 Перевірка експлуатаційних характеристик 6.3.1.1 Загальні положення Необхідні функціональні випробування: 6.3.1.2 Водяні системи: - функціонування електричних клапанів; - функціонування клапанів з ручним управлінням; - функціонування циркуляційних насосів; - функціонування регулювальних клапанів. 6.3.1.3 Повітряні системи - функціонування вентиляторів напрям обертання . 6.3.1.4 Процедура пуску теплонасосної установки Процедура пуску теплонасосної установки передбачає її попередній запуск в роботу на час за який температура подаючого теплоносія в системі опалення зросте на 5 ?С. Після досягнення зазначеної температури систему зупиняють та перевіряють усі її елементи. 6.3.2 Експлуатаційні випробування 6.3.2.1 Загальні положення Проведення випробування в експлуатаційних умовах дозволяє перевірити належну роботу теплового насоса з іншими компонентами та їх відповідність проектним вимогам. 6.3.2.2 Теплонасосна установка Перевірці підлягають наступні параметри: - задані значення для контролю наприклад температури криві нагріву ; - різниця температур між прямим та зворотним трубопроводом з боку джерела та приймача теплової енргії; - максимально температура гарячої води; - працездатність та положення датчиків температури зовнішнього повітря. 6.3.2.3 Система розподілу теплової енергії Необхідно перевірити температуру води в прямому та зворотному трубопроводах системи опалення. Для повітряних систем ці температури в системі повітропроводів повинні бути виміряні та приведені до проектних значень. 6.3.2.4 Джерело теплової енергії системи Необхідно виміряти температури в прямому та зворотному трубопроводах ґрунтового колектора що йдуть від джерела теплової енергії і порівняти відповідність їх розрахунковим значенням. 6.3.2.5 Регулювання системи управління Системи контролю та пристрої 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 Водяні системи Необхідно привести параметри витрати системи розподілу теплової енергії до проектних значень. 6.3.3.3 Повітряні системи Об'ємна витрата повітря в системі розподілу теплової енергії повинна бути збалансована або відрегульована відповідними способами що відповідає проектним значенням. 6.3.3.4 Ґрунтовий контур Необхідно збалансувати об'ємну витрату води або соляного розчину в ґрунтовому колекторі. Об'ємна витрата різних контурів системи ґрунтових колекторів повинна бути відрегульована відповідно до проектних даних вертикальний та горизонтальний контури . 6.4 Передача в експлуатацію Після проведення пуску що завершує всі монтажні роботи монтажник повинен передати підряднику користувачу наступну документацію: - остаточний план установки що включає план розташування проходів і трубопроводів; - схему електричних з'єднань; - специфікації виробника на всі елементи системи; - керівництво по експлуатації; - звіт про введення в експлуатацію; - інструкцію з технічного обслуговування. Додатково підрядник повинен ознайомити користувача з правилами експлуатації теплонасосної системи в цілому і її окремих елементів. ДОДАТОК А довідковий НАСТАНОВА З ВИЗНАЧЕННЯ ПРОЕКТНИХ ПАРАМЕТРІВ А.1 Проектні параметри для теплових насосів що використовують воду як джерело теплової енергії А.1.1 Якість води Для запобігання пошкодження системи теплових насосів наприклад в результаті осадження осаду або корозії теплообмінника-випарника якість води що використовується як джерело теплової енергії повинна відповідати параметрам вказаним в технічному паспорті на тепловий насос або параметрам приведеним 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 ні Кислотність ph 6 5 ... 9 0 Питома електропровідність µS/см 50 ... 1000 Хлорид мг/л < 300 Залізо та марганець мг/л < 1 Сульфат мг/л 0 ... 150 Вміст кисню О2 мг/л < 2 Хлор мг/л 0 ... 5 Нітрат мг/л 0 ... 100 Примітка: При роботі системи в умовах високого тиску і високої температури вимоги до якості води визначаються згідно з СНиП 11-35-76. 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. Це значення Qm e може бути збільшено на 3 °С в міській місцевості або в регіонах із значним сніговим покривом. А.1.3 Кількість води Дебіт свердловини повинен забезпечувати безперервне використання тепловим насосом необхідної витрати теплоносія. Якщо немає інших даних то як проектне значення приймають витрату води 0 25 м3/год на 1 кВт потужності випарника теплового насоса. Різниця температур подачі та повернення води для малих систем 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 грунту або вертикальними розташованими в свердловинах. А.2.2 Температура ґрунту Сезонні зміни температури ґрунту зменшуються зі збільшенням глибини. Типові значення температури непорушеного ґрунту приведені 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 ?m e. Рисунок А.1 - Теоретичний розподіл температур залежно від глибини для зони розташування з середньорічною зовнішньою температурою 10 °С 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. 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 приведені 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 дії. 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 величини відібраної теплової енергії для різних типів ґрунту з використанням горизонтально розміщеного теплообмінника Характеристика ґрунту Питоме значення норми відбору теплової енргії 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 щорічну відібрану теплову енергію з квадратного метра площі укладеного колектора в 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 і 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 значення середньої питомої відібраної теплової енергії визначається кількістю тепловоого потоку на один метр довжини свердловини у Вт/м. Норма відбору залежить від характеристики ґрунту і тривалості відбору теплової енергії експлуатаційний період для теплових насосів у годинах на рік . У таблиці А.3 приведені періоди експлуатації теплового насоса тривалістю від 1800 год до 2400 год на рік тільки для системи опалення. Додаткове виробництво теплової енргії для ГВП передбачає збільшення часового періоду наведеного у таблиці А.3 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 довжина бурових свердловин та/або кількість свердловин повинна бути підібрана таким чином щоб компенсувати максимальні відхилення відбору теплового потоку. Приклад вертикального ґрунтового теплообмінника наведено на рисунку А.3. Для забезпечення більш тривалого періоду роботи проект мусить передбачати таку кількість теплової енергії на метр глибини свердловини в кВт/м за рік яка забезпечить безперервний її відбір протягом 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 у зворотному колекторі та температурою незайманого ґрунту на глибині 10 м при постійній експлуатації системи не повинна досягати значень що викликають технічні проблеми під час експлуатації. Для України така різниця складає близько 11°К. Рисунок А.3 - Теплонасосна система опалення з вертикальними колекторами відбору теплоти розміщеними в свердловинах. Для більш потужних теплонасосних систем що використовують ґрунт як джерело теплової енергії застосовують індивідуальні розрахунки. Таблиця А.3 - Питомі значення величини відібраної теплової енергії для різних типів ґрунту з використанням вертикально теплообмінника Тип ґрунту Питоме значення відібраної теплової енергії при експлуатаційному періоді один рік 1800 год 2400 год Загальні характеристику грунтів: Виснажений ґрунт з сухими частинками і ?< 1 5 Вт/ м?К 25 Вт/м 20 Вт/м Звичайний ґрунт з частинками просякнутої вологою 1 5 < ? <3 Вт/ м?К 60 Вт/м 50 Вт/м Зцементована порода з високою теплопровідністю ? > 3 Вт/ м?К 84 Вт/м 70 Вт/м Характеристики окремих видів ґрунту: Сухий гравій і пісок < 25 Вт/м < 20 Вт/м Гравій або пісок вологий 65...80 Вт/м 55...65 Вт/м Гравій або пісок та сильний потік ґрунтових вод 80...100 Вт/м 80...00 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. значення дійсні для систем теплових насосів з тепловою продуктивністю до 30 кВт ДОДАТОК В довідковий СТАНДАРТНІ ГІДРАВЛІЧНІ СИСТЕМИ Найбільш уживані гідравлічні схеми для з'єднання компонентів опалення системи зображені на рисунках В.1-В.7: - стандартна система 1: без бака-акумулятора без системи ГВП тільки система опалення рисунок В.1 ; - стандартна система 2: без бака-акумулятора з системою опалення та системою ГВП рисунок В.2 ; - стандартна система 3: з послідовно приєднанням баком-акумулятором тільки системою опалення рисунок В.3 ; - 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 системою опалення рисунок В.5 ; - стандартна система 6: з паралельно приєднаним баком-акумулятором системою опалення і системою ГВП рисунок В.6 ; - стандартна система 7: комбінація бака-акумулятора та сонячних колекторів для систем опалення і систем 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 - Установка теплового насоса без бака-акумулятора без ГВП. а системи ГВП з внутрішнім теплообмінником б системи ГВП із зовнішнім теплообмінником 1 - тепловий насос використовує як джерело теплової енргії 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 ; I - додатковий електричний нагрівач системи ГВП. Рисунок В.2 - Альтернативні варіанти установки теплового насоса з системою ГВП без бака-акумулятора для системи опалення. а Бак-акумулятор на зворотному трубопроводі б Бак-акумулятор на прямому трубопроводі 1- тепловий насос що використовує як джерело теплової енргії зовнішнє повітря або ґрунт вертикальний теплообмінник в свердловині ; 2 - система опалення;: 3 - бак-акумулятор води для опалення; 4 - мембранний розширювальний бак; 5 - попередньо охолоджувальна ємність; В - додатковий резервний електричний нагрівач та запобіжний клапан тільки на рисунку В.3.б ; D - додатковий перепускний клапан що використовується з термостатичними клапанами в системі теплопередачі. Рисунок В.3 - альтернативні установки теплового насоса з послідовно встановленим баком-акумулятором без систем ГВП тільки для систем опалювання. а Бак-акумулятор на зворотному трубопроводі б Бак-акумулятор на зворотному трубопроводі внутрішній теплообмінник систем ГВП зовнішній теплообмінник систем ГВП в бак-акумулятор на прямому трубопроводі г бак-акумулятор на прямому трубопроводі внутрішній теплообмінник системи ГВП зовнішній теплообмінник системи ГВП. 1 - тепловий насос що використовує як джерело теплової енергії зовнішнє повітря або ґрунт вертикальний теплообмінник у свердловині ; 2 - система опалення; 3 - бак-акумулятор води для опалення; 4 - подача гарячої води; 5 - подача холодної води; 6 - мембранний розширювальний бак; 7 - попередньо охолоджувальна ємність; В - додатковий резервний електричний нагрівач та запобіжний клапан тільки на малюнках В.4 в і В.4 г ; D - додатковий перепускний клапан що використовується з термостатичними клапанами в системі теплопередачі; G - додатковий зовнішній теплообмінник для нагрівання гарячої води; Н - додатковий сонячний колектор тільки на малюнках В.4.а і В.4.в ; I - додатковий електричний нагрівач системи ГВП. Рисунок В.4 - Альтернативні варіанти установки теплового насоса з послідовно підключеним баком-акумулятором для систем опалення та системи ГВП. . а Бак-акумулятор з'єднаний паралельно зовнішній теплообмінник ГВП 1 - тепловий насос що використовує як джерело теплової енергії зовнішнє повітря або ґрунт вертикальний теплообмінник у свердловині ; 2 - система опалення; 3 - бак-акумулятор води для системи опалення; 4 - мембранний розширювальний бак; 5 - попередньо охолоджувальна ємність; В - додатковий резервний електричний нагрівач та запобіжний клапан; F - додаткова група контурів системи опалення зі змішувальними клапанами. Рисунок В.5 - Альтернативні варіанти установки з паралельно встановленим баком-акумулятором без системи ГВП тільки для системи опалення: а Паралельно підключений бак-акумулятор зовнішній теплообмінник системи ГВП б Паралельно підключений бак-акумулятор внутрішній теплообмінник системи ГВП 1 - тепловий насос який використовує як джерело теплової енергії зовнішнє повітря або ґрунт вертикальний теплообмінник у свердловині ; 2 - система опалення; 3 - бак-акумулятор води для системи опалення; 4 - подача гарячої води; 5 - подача холодної води; 6 - мембранний розширювальний бак; 7 - попередньо охолоджувальна ємність; В - додатковий резервний електричний нагрівач та запобіжний клапан; F - додаткова група контурів системи опалення зі змішувальними клапанами; G - додатковий зовнішній теплообмінник для нагрівання гарячої води не сумісний з варіантом Н ; Н - додатковий сонячний колектор тільки для рисунка В.6 а ; I - додатковий електричний нагрівач системи ГВП. Рисунок В.6 - Альтернативні варіанти установки з паралельно встановленим баком-акумулятором без системи ГВП тільки для системи опалення. 1 - тепловий насос що використовує як джерело теплової енергії зовнішнє повітря або ґрунт вертикальний теплообмінник у свердловині ; 2 - система опалення; 3 - бак-акумулятор води для системи опалювання; 4 - подача гарячої води; 5 - подача холодної води; 6 - мембранний розширювальний бак; 7 - попередньо охолоджувальна ємність; І - додатковий електричний нагрівач системи ГВП. Рисунок В. 7 - Установка теплового насоса з комбінованим баком-акумулятором та додатковим сонячним колектором системи ГВП. Примітка 1. Резервний нагрівач якщо він установлений завжди розташовується на подавальному трубопроводі теплового насоса. Примітка 2. Як альтернатива використання двох теплових насосів для перемикання між режимами опалення та ГВП застосовується перемикаючий клапан див. рисунки В.2 В.4 і В.6 . ДОДАТОК С довідковий РОЗРАХУНОК ТА ВИМОГИ ДО СЕРЕДНЬОГО ЗА СЕЗОН КОЕФІЦІЄНТУ ПЕРЕТВОРЕННЯ СКП С.1 Визначення Ключові значення і системні обмеження Можливі обмеження системи показані на рисунку С.1: А - джерело теплової енргії; В - тепловий насос; С - бак-акумулятор опалення ; D - бак-акумулятор ГВП ; E - резервний електричний нагрівач; F - розподіл теплової енргії вентиляція і опалення ; G - регенерація теплової енргії; H - розподіл 1. Сумарний середній за сезон коефіцієнт перетворення СКПsys для систем опалення і систем ГВП; 2. Сумарний середній за сезон коефіцієнт перетворення СКПg t для генеруючої підсистеми згідно з EN 15316-4-2; 3. Коефіцієнт перетворення КП згідно з EN 14511-1; Рисунок С.1 - Обмеження системи для КП і СКП С.2 Розрахунки Ключові значення використовуються для оцінки ефективності різних систем опалення з тепловим насосом і використанням вторинної теплової енергії. Найважливіші ключові параметри описані далі. Коефіцієнт перетворення КП за яким оцінюють ефективність теплового насоса в заданих робочих умовах C.1 з тепловою потужністю ФНР hw для опалення приміщень і якщо необхідно для систем ГВП при споживаній компресором потужністю PHP із додатковим споживанням енергії PHPaux для подолання перепаду тиску у випарнику та конденсаторі а також розморожування та управління тепловим насосом згідно з EN 14511-1. Примітка Загальний коефіцієнт сезонного навантаження для підсистем генерації включаючи тепловий насос та додатковий електричний нагрівач визначається згідно з EN 15316-4-2 С2 де SPFg t - коефіцієнт сезонного навантаження для підсистеми яка генерує теплоту; Qout g - теплова потужність необхідна для системи постачання теплової енергії на опалення; Qout g DHW - теплова потужність необхідна для системи постачання теплової енергії на ГВП; Ein g - загальна електрична потужність споживана тепловим насосом і резервним електричним нагрівачем; Wg - загальна електрична потужність споживана додатковим устаткуванням. С.3 Мінімальне та розрахункове значення середнього за сезон коефіцієнту перетворення СКП теплових насосів Система теплових насосів повинна бути спроектована так щоб коефіцієнт сезонного перетворення досягав свого найбільшого значення. Мінімальні значення СКП для опалення приміщень і системи ГВП а також для систем орієнтованих тільки на системи ГВП як і прийнятні значення СКП допускається одержувати з таблиць С.1 С.2 і С.3. Системні межі описані в п. С.1. Метод розрахунку оціночного значення СКП згідно з EN 15316-4-2. Таблиця С.1 - Мінімальні та розрахункові значення СКП систем з тепловими насосами для опалення і ГВП які приймаються для нових будинків. Джерело теплової енргії / відведення теплової еноргії Мінімальне значення СКП Розрахункове значення СКП Повітря/вода 2 7 3 0 Земля/вода 3 5 4 0 Вода/вода 3 8 4 5 Таблиця С.2 - Мінімальні та розрахункові значення СКП систем з тепловими насосами для систем опалення та систем ГВП які приймаються для реконструйованих будинків. Джерело теплової енргії / відведення теплової енргії Мінімальне значення СКП Розрахункове значення СКП Повітря/вода 2 5 2 8 Земля/вода 3 3 3 7 Вода/вода 3 5 4 2 Таблиця С.3 - Мінімальні та розрахункові значення СКП систем з тепловими насосами що працюють лише на систему ГВП. Джерело СКП теплової енргфї / відведення теплової енргфї Мінімальне значення СКП Розрахункове значення СКП Повітря/вода 2 3 2 8 Земля/вода 3 0 3 5 Вода/вода 3 2 3 8 ДОДАТОК D довідковий РІВЕНЬ ШУМУ В ДОВКІЛЛІ Допустимий рівень шуму у довкіллі визначається згідно з СН 3077 та ДСН 3.3.6.039. У зв'язку з відсутністю встановлених вітчизняних норм максимальних рівнів звуку для теплових насосів для. стаціонарно встановлених теплових насосів або реконструйованих установок приймати значення приведені в таблиці D.1. Таблиця D.1 - Максимальний рівень звуку в житлових та змішаних зонах житлових і торгових Розрахункові значення Lr в ДБА вночі з 9 години вечора до 7 ранку житлова зона SL II 45 змішана зона SL III 50 Рівень чутливості SL II застосовується в зонах де не дозволено розміщення підприємств які порушують тишу тобто в житлових районах та районах де розташовані громадські будівлі та конструкції. Рівень чутливості SL III діє в зонах де дозволено розміщення модернізованих підприємств тобто нежитлові райони і торгові зони. Вимоги по захисту від шуму для приміщень з мешканцями гостинні спальні кімнати офіси що стосуються автоматичних пристроїв в будівлях приведені в таблиці D.2. Таблиця D.2 - Вимоги захисту від шуму утвореного в результаті роботи автоматичного устаткування усередині будинків для багатоповерхових та офісних будівель. Розрахунковий рівень Lr H в ДБА вночі з 10 години вечора до 6 ранку мінімальна вимога 30 підвищена вимога 25 ДОДАТОК Е довідковий СЕРЕДНЬОДОБОВА ВИТРАТА ВОДИ НА ГАРЯЧЕ ВОДОПОСТАЧАННЯ Максимальна щоденна потреба у гарячій воді та відповідний об'єм зливу повинні відповідати потребом теплонасосних систем і визначається згідно з СНиП 2.04.01. Якість гарячої води яка надходить до споживача повинна відповідати вимогам ДСП № 383 ГОСТ 2874-82. Матеріали з яких вироблені труби що контактують з водою в резервуарах для підігріву води та в резервних резервуарах повинні мати висновки МОЗ України для використання в системі питного водопостачання. Дозволяється розраховувати середню щоденну витрату водопровідної води відповідно до значень приведених в таблицях Е.2 Е.3 і Е.4. Кожний вид зливу зазначений у цих таблицях базується на типових значеннях приведених в таблиці Е.1. Прийнятим значенням температури холодної води є 10 °С. Таблиця Е.1 - Допустимі значення витрати Тип зливу Тепловий потік кВт·год Об'єм л Рекомендоване ?? °С Витрата води л/хв 3 5 л/хв 5 5 л/хв 7 5 л/хв 9 л/хв. Малий 0 105 3 30 0 9 0 5 0 4 0 3 Миття підлоги 0 105 3 30 0 9 0 5 0 4 0 3 Прибирання 0 105 2 45 0 6 0 4 0 3 0 2 Миття посуду мале 0 315 6 45 1 7 1 1 0 8 0 7 Миття посуду середнє 0 420 8 45 2 3 1 5 1 1 0 9 Миття посуду більше за середнє 0 735 14 45 4 0 2 5 1 9 1 6 Миття посуду велике 0 525 15 30 4 3 2 7 2 0 1 7 Душ 1 400 40 30 11 4 7 3 5 3 4 4 Ванна 3 605 103 30 29 4 18 7 13 7 11 4 Таблиця Е.2 - Значення середньої щоденної витрати води на одну людину Ч/ч Час доби год хв Тепловий потік кВт·год Базовий період для системи з частковим накопиченням Об'єм зливу Бажане ?? °С повинне бути досягнуте при зливі Мінімальна ? на початку обліку корисної енергії °С 1 07.00 0 105 малий 25 2 07.30 0 105 малий 25 3 08.30 0 105 малий 25 4 09.30 0 105 малий 25 5 11.30 0 105 малий 25 6 11.45 0 105 малий 25 7 12.45 0 105 миття посуду 50 0 8 18.00 0 105 малий 25 9 18.15 0 105 прибирання 45 10 20.30 0 420 миття посуду 50 0 11 21.30 0 525 миття посуду велике 45 QDP кВт·год 2 1 1 78 0 945 tDP [год:хв] 14:30 9:00 1:00 36 літрів при 60 °С Таблиця Е.3 - Приклад середньої щоденної витрати води для сім'ї з використанням душу 100 літрів при 60 °С Ч/ч Час доби Год хв Тепловий потік кВт·год Базовий період для систем з частковим накопиченням Об'єм зливу Бажане ?? °С повинне бути досягнуте при зливі Мінімальна ? на початку обліку корисної енергії °С 1 07.00 0 105 малий 25 2 07.15 1 400 душ 40 3 07.30 0 105 малий 25 4 08.01 0 105 малий 25 5 08.15 0 105 малий 25 6 08.30 0 105 малий 25 7 08.45 0 105 малий 25 8 09.00 0 105 малий 25 9 09.30 0 105 малий 25 10 10.30 0 105 малий 30 10 11 11.30 0 105 малий 25 12 11.45 0 105 малий 25 13 12.45 0 315 миття посуду 45 10 14 14.30 0 105 малий 25 15 15.30 0 105 малий 25 16 16.30 0 105 малий 25 17 18.00 0 105 малий 25 18 18.15 0 105 прибирання 40 19 18.30 0 105 прибирання 40 20 19.00 0 105 малий 25 21 20.30 0 735 миття посуду 45 10 22 21.15 0 105 мале 25 23 21.30 1 400 душ 40 QDP кВт·год 5 845 5 740 0 945 tDP [год:хв] 14:30 14:15 1:00 100 2 л при 60 °С Таблиця Е.4 - Приклад щоденної середньої витрати води для сім'ї з трьох чоловік із застосуванням душу і ванни 200 літрів при 60°С Ч/ч Час доби год/хв Потужність кВт·год приклад Базовий період для систем з частковим накопиченням Об'єм зливу Бажане ?? °С повинне бути досягнуте при зливі Мінімальна ? °С на початку обліку корисної енергії 1 07.00 0 105 малий 25 2 07.05 1 400 душ 40 3 07.30 0 105 малий 25 4 07.45 0 105 малий 25 5 08.05 3 605 ванна 10 6 08.25 0 105 малий 25 7 08.30 0 105 малий 25 8 08.45 0 105 малий 25 8 09.00 0 105 малий 25 9 09.30 0 105 малий 25 10 10.30 0 105 миття підлоги 30 10 11 11.30 0 105 малий 25 12 11.45 0 105 малий 25 13 12.45 0 315 миття посуду 45 10 14 14.30 0 105 малий 25 15 15.30 0 105 малий 25 16 16.30 0 105 малий 25 17 18.00 0 105 малий 25 18 18.15 0 105 прибирання 40 19 18.30 0 105 прибирання 40 20 19.00 0 105 малий 25 21 20.30 0 735 миття посуду 45 10 22 21.00 3 605 ванна 30 10 23 21.30 0 105 малий 25 QDP кВт·год 11 655 11 445 4 445 tDP [год:хв] 14:30 14:15 1:00 198 8 л при 60 °С Е.2 Приклад розрахунку Тепловий насос та бак ГВП повинні бути розраховані на одну сім'ю що складається з трьох чоловік при заданій температурі системи ГВП 50°С. Допускається приймати середню щоденну витрату системи ГВП рівною 25 л на людину при температурі 60 °С. Рішення 1. Система з акумуляцією Приймаємо щоденну витрату системи ГВП=50 л на людину в день та початковий розмір бака системи ГВП 150 л. Розрахункові значення: tDP = 24 год Ql s = 2 2 кВт?год/день щоденні втрати теплової енергії з бака-накопичувача системи ГВП при ?? =50 °С ?? DPset = 50 °C Об'єм що додається до об'єму бака-акумулятора системи ГВП еквівалентний тепловим втратам: л. див. таблицю 1 VDP 60 = 188 л при 60 °С включаючи передбачувані теплові втрати ; V?set = 235 л при 50°С включаючи передбачувані теплові втрати . Вибраний об'єм резервуару системи ГВП складає 250 л. Теплова енергія що зберігається в ньому: QS = 0 00116·250· 50 - 10 +2 2 = 13 8 кВт?год При tEnergy HP = 8 год мінімальна теплова потужність виділена для ГВП повинна бути більша на 1 7 кВт. Рішення 2. Система з частковою акумуляцією Приймаємо щоденну витрату системи ГВП=25 л на людину в день і початковий розмір бака системи ГВП 75 л; tDP = 1 год див. таблицю Е.3 ; QDP = 4 4 кВт?год див. таблицю Е.3 ; ?DPset = 50 °C; Ql s = 0 3 кВт?год/год щоденні теплові втрати вибраного бака при ?? =50°С ; Vl s = 6 4 л; VDP60 = 82 л при 60 °С включаючи передбачувані теплові втрати ; V?set = 103 л при 50 °С включаючи передбачувані теплові втрати . Вибраний об'єм бака системи ГВП складає 120 л. Теплова енергія що зберігається в ньому: QS = 0 00116 · 120 · 50 - 10 + 0 3 = 5 9 кВт?год Ефективна доступна теплова енергія складає: Qs eff = 1 5 кВт?год; Необхідна теплова енергія 4 4 - 1 5 + 0 3 = 3 2 мінімальна теплова продуктивність теплового насоса складає 3 25 кВт?год. ДОДАТОК F довідковий РЕГУЛЮВАННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ F.1 Загальний принцип управління Приклади принципів управління приведені на рисунку F.1. а З регулюванням продуктивності б Без регулювання продуктивності Y - теплове навантаження і теплова продуктивність; 1 - теплова продуктивність; 2 - теплове навантаження; 3 - точка рівноваги; 4 - резервний нагрівач; 5 - робоча область; 6 - цикл; X - температура зовнішнього повітря °С Рисунок F.1 - Регулювання продуктивності з і без регулювання частоти обертання F.2 Контроль продуктивності теплового насоса Управління продуктивністю може здійснюватися різними методами. Найпростіший метод - вмикання та вимикання компресора. У випадках коли недостатня інерція системи розподілу теплової енергії додат бака-акумулятора слід уникати зайвих циклів. Кращим методом є ступеневе або безперервне регулювання продуктивності за допомогою компресора з регульованою частотою обертання змінного типу . Необхідно переконатися що компресор підійде для такого типу регулювання. Даний тип регулювання може дозволити збільшити сезонний ККД теплового насоса шляхом налаштування теплової продуктивності до величини теплового навантаження. F.3 Регулювання продуктивності теплового насоса Деякі теплові насоси включають такі цикли як традиційний цикл випаровування та стиснення і каскадний компресійний цикл що дозволяє підвищити ефективність. Регулювання продуктивності може здійснюватися ступенями каскадне регулювання де два цикли теплового насоса влаштовані таким чином що конденсатор нижнього ступеня є випарником верхнього ступеня. Каскадне регулювання особливо підходить при вимогах подачі високих температур наприклад при реконструкції будівель і систем ГВП див. рисунок F.2 . 1 - гаряча вода для споживання; 2 - компресор верхнього ступеня; 3 - конденсатор верхнього ступеня; 4 - випарник верхнього ступеня безпосередньо підведений до ґрунтового джерела; 5 - випарник верхнього ступеня підведений до конденсаційного охолоджувача нижнього ступеню; 6 - подача холодної води; 7 - випарник нижнього ступеня; 8 - конденсатор нижнього ступеня; 9 - U- подібний ґрунтовий теплообмінник; 10 - компресор нижнього ступеня; 11 - приймач теплоти Рисунок F.2 - Схема теплового насоса каскадного типу для опалення приміщеньГВП з використанням як джерела теплоти вертикального ґрунтового теплообмінника: ДОДАТОК H.А. обов'язковий При проектуванні опалення будівель з тепловими насосами згідно з цимстандартом необхідно дотримуватися вимог чинних нормативів з безпеки праці пожежної безпеки та охорони довкілля згідно з НПАОП 0.00-1.11-98 Необхідно також дотримуватися заходів безпеки згідно з Safeti arrangements. EN12828:2003 що викладені нижче: H.А.1 Загальні положення Система опалення повинна бути укомплектовані засобами безпеки при: - перевищенні максимально допустимої робочої температури; - перевищенні максимально допустимого робочого тиску. Засоби безпеки використовуються відповідності з: - типом системи опалення наприклад закрита чи відкрита система; - типом джерела енергії; - способом передачі теплоти до системи опалення наприклад керована автоматично чи вручну; - номінальною потужністю системи теплопостачання. Засоби безпеки незалежно від того чи вбудовані вони чи не вбудовані повинні бути невід'ємною частиною системи опалення. Необхідно дотримуватися інструкцій з монтажу пристроїв від виробника. H.А.2 Обов'язкове обладнання для замкнутих систем H.А.2.1 Захист від перевищення максимально допустимої температури Кожен генератор теплоти повинен бути укомплектований надійним реле температури включаючи спеціальний датчик який реагує на підвищення температури до встановленої межі. Якщо теплогенератор не укомплектований реле температури на заводі то такий пристрій повинен бути встановлений в системі якомога ближче до теплогенератора за умови дотримання інструкції що температура в ньому не повинна бути більшою ніж 10 °С після вимкнення нагріву чи подачі палива чи обмеження подачі палива до мінімуму див. рис.1 . 1 - Максимально допустима робоча температура; 2 -Аактивація реле температури; 3 - Вимкнення системи; ? = Температура ?С; t = Час год Рисунок Н.А.1 - Типове зростання температури системи у випадку несправності: Якщо система теплопостачання представляє собою теплообмінник та температура у первинному контурі може призвести до пароутворення у вторинному контурі теплообмінника то реле температури повинне зупинити подачу енергії до другого контуру теплообмінника за допомогою блокуючого клапана підключеного до первинного контуру теплообмінника. Для значень температури вище 105 ?С на первинному контурі теплообмінника необхідно встановити контролер робочої температури на вторинному контурі. Якщо система теплопостачання є некерованою автоматично то повинні бути встановлені спеціальні реле для аварійного охолодження. Якщо система теплопостачання обладнана теплообмінником для аварійного охолодження то реле температури повинне виконувати функцію захисного пристрою у випадках перевищення граничного значення робочої температури більше ніж на 10 ?С. Реле температури повинне відповідати вимогам стандарту EN 60730-2-9. Будь-яка система нагріта теплообмінником повинна бути обладнана запобіжним термодатчиком який вимикає нагрівання так щоб робоча температура не перевищувала свого максимального значення. Для твердопаливних установок пристроїв необхідно передбачити функціонування контуру розподілення теплоти в умовах перегріву. H.А.2.2 Захист від перевищення максимально допустимого тиску H.А.2.2.1 Запобіжні клапани характеристики та встановлення Кожен теплогенератор системи опалення повинен бути укомплектований хоча б одним запобіжним клапаном для захисту системи від максимального робочого тиску. Якщо теплогенератор не обладнаний запобіжним клапаном то відповідний пристрій повинен бути встановлений в системі якомога ближче до нього. При використанні більш як одного запобіжного клапана клапан розрахований на менший тиск повинен мати пропускну здатність не менше 40 % від загального потоку. Запобіжний клапан чи клапани повинні витримувати загальний тиск у системі чи частинах системи. Запобіжний клапан повинен: - відкриватися при значенні тиску який не перевищує максимального розрахункового тиску системи та бути розрахованим на те щоб запобігти збільшенню максимального робочого тиску більше ніж на 10 %. - бути встановленим так щоб перепад тиску у вхідній трубі не перевищував 3 % а перепад тиску у спускній трубі -10 % від тиску на який відрегульований запобіжний клапан. Запобіжні клапани повинні бути встановлені в доступних місцях якомога ближче до напірного трубопроводу теплогенератора. Між генератором теплової енергії та запобіжним клапаном не можна під'єднувати запірну арматуру. Необхідно забезпечити безпечний випуск теплоносія. Це досягається за допомогою використання випускної труби запобіжного клапана яка відводить надлишок рідини в каналізацію. Спеціальні заходи безпеки необхідно застосовувати для теплогенераторів з номінальною потужністю більше 300 кВт: для цього викоритовуються охолоджувачі рідини під'єднані в безпосередній близькості від запобіжний клапанів та випускна труба для відводу пари в атмосферу. Відділювачі рідини не потрібно встановлювати у випадках коли генератор теплоти обладнаний додатковими реле температури та тиску. H.А.2.2.2 Реле тиску Кожен теплогенератор тепловою потужністю більше 300 кВт повинен бути обладнаний реле тиску. Якщо виробником не передбачене дане обладнання то аналогічний пристрій повинен бути встановлений в системі якомога ближче до теплового генератора. Там де встановлені інші допоміжні системи теплопостачання наприклад геліосистеми використовуються додаткові пристрої безпеки. Якщо робочий тиск в системі опалення перевищує задану границю чи у випадку перерви у живленні реле тиску повинне перекривати подачу теплоти чи палива та відкривати перед автоматичним поверненням в роботу. Реле тиску повинне бути відрегульоване таким чином щоб воно спрацьовувало раніше запобіжного клапана. В системах з теплообмінниками реле тиску можуть не встановлюватися. H.А.2.3 Захист при недостатній кількості води Герметичні системи опалення окрім електродних теплогенераторів та систем опалення у вторинному контурі теплообмінників повинні бути обладнані обмежувачами рівня води чи подібними пристроями наприклад реле мінімального тиску чи регулятором витрати які забезпечать захист від надмірного підвищення температури на поверхні нагріву генератора теплоти. Обмежувачі рівня води чи аналогічні пристрої не застосовуються в теплогенераторах номінальною потужністю до 300 кВт якщо при недостатній кількості води температура не підвищується до недопустимого рівня. При розміщенні генератора теплоти вище більшості нагрівальних пристроїв обмежувач рівня води чи подібний пристрій встановлюється для всіх типів теплових генераторів. H.А.2.4 Розширювальні баки Розширювальні баки призначені для компенсації об'єму води яка розширюється при нагріванні включаючи мінімальний резервний об'єм води. Розширювальний бак повинен відповідати вимогам prEN 13831. Розширювальний бак та з'єднувальна труба повинні: - бути розрахованым таким чином щоб при зростанні робочої температури до її максимального значення тиск у системі не перевищував значень спрацювання реле тиску та запобіжних клапанів; - бути встановлені в захищених від замерзання кімнатах чи захищені від замерзання. Мембранні розширювальні баки підбираються за максимально допустимою робочою температурою яка не може перевищувати встановлену підприємством-виробником. Встановлювати їх краще на зворотньому трубопроводі чи в точці системи з найнижчою температурою. Необхідно точно дотримуватися інструкцій виробника з монтажу даного обладнання. Вказівки з підбору приведені в додатку D. Запірний пристрій не можна розміщувати між розширювальним баком та генератором теплоти. Можна також забезпечити розмикання теплової ізоляції на місці розташування кланану для технічного обслуговування. H.А.3 Необхідне обладнання для відкритих систем H.А.3.1 Розширювальні баки Теплогенератори у відкритих системах повинні під'єднуватися до розширювальних баків які встановлюються в найвищій точці системи опалення. Розширювальні баки підбираються виходячи з можливостей температурних змін об'єму води в системі. Розширювальні баки у відкритих системах з розширювальними баками повинні бути обладнані переливною трубою та відкритою трубою для видалення повітря. Переливна труба підбирається такого діаметру щоб забезпечити безпечний злив максимального об'єму води який подається в систему тобто труба повинна мати діаметр на один типорозмір більше ніж труба заповнення системи. Розширювальні баки відкритого типу запобіжні труби труби для видалення повітря та переливні труби повинні проектуватися та встановлюватися захищеними від замерзання. Приклади схем монтажу приведені на рисунку 2 1 - теплогенератор; 2 - розширювальний бак; 3 - запобіжний трубопровід; 4 - компенсаційний трубопровід; 5 - переливний трубопровід; 6 - трубопровід для заповнення системи; 7 - обмежувач рівня води; 8 - зворотний трубопровод Рисунок Н.А.2 - Приклади встановлення розширювальних баків відкритого типу H.А.3.2 Запобіжний підвідний та компенсаційний трубопроводи Теплогенератори повинні підключатися до розширювального баку та мати трубопровід для видалення повітря. Розширювальний бак повинен розміщуватися у вентильованому приміщенні. Підвідний та компенсаційний трубопроводи під'єднуються до нижньої частини розширювального баку. Якщо інше не зазначено в інструкціх з монтажу підприємства-виробника то мінімальний внутрішній діаметр запобіжного та компенсаційного трубопроводу повинен бути: запобіжний трубопровід ds = 15 + 1 4vФ мм але не менше 19 мм ; 2 компенсаційний трубопровід dfe = 15 + 1 0vФ мм 3 де Ф - номінальна теплова потужність теплогенератора кВт. Перекриття запобіжного чи компенсаційного трубопроводів заборонено. H.А.4 Експлуатаційні вимоги H.А.4.1 Загальні Для забезпечення безпечної роботи та економічної експлуатації система теплопостачання повинна бути обладнана: - засобами для здійснення моніторингу робочих умов наприклад температури тиску в замкнутих системах та рівня води у відкритих системах; - пристроями контролю робочої температури та/чи подачі енергії при ввімкненні/вимкненні ступінчатому чи плавному регулюванні; - пристроями призначеми для регулювання робочого тиску в системах теплопостачання. ДОДАТОК Н.Б обов'язковий При проектуванні опалення будівель з тепловими насосами згідно з цим стандартом необхідно дотримуватися вимог чинних нормативів з безпеки праці пожежної безпеки та охорони довкілля згідно з НПАОП 0.00-1.11-98 Необхідно також дотримуватися вимог посібника з проведення випробувань трубопроводів під тиском згідно з EN 14336:2004. Guide to good practice for pressure testing. Annex B. Н.Б1 Загальні положення Випробування під тиском здійснюється як правило гідравлічним випробуванням з використанням води. При пневматичному випробовуванні виключно використовується інертний газ чи повітря та лише у суворо регламентованих умовах. Небезпека проведення випробовування з використанням стиснутих газів таких як азот чи повітря не завжди враховується. В допустимих діапазонах тиску кількість енергії в стиснутому повітрі чи азоті в 200 разів більша ніж в такому ж об'ємі води при такому ж тиску. Ця енергія може вивільнятися з вибуховою силою у тому випадку якщо з'єднання секція труби чи інший компонент не витримують тиску випробовування. Саме завдяки цій причині гідравлічні випробовування на герметичність є більш безпечним методом випробування та використовується найчастіше. В умовах коли пневматичні випробовування є неминучими наприклад якщо внутрішній простір не можна заповнювати водою то повинні бути дотримані заходи безпеки. Необхідно дотримуватися наступних процедур та заходів безпеки при виконанні пневматичних та гідравлічних випробувань. Процедури випробування поділяються на наступні: - гідравлічні випробування на герметичність - це метод якому надається перевага оскільки він є більш безпечним та може використовуватися у переважній більшості випадків; - пневматичне випробування на герметичність при гідравлічному випробуванні тиском - використовується лише у тих випадках якщо не можна використовувати воду для перевірки герметичності. Якщо використовується пневматичне випробування на герметичність за допомогою повітря азоту чи дослідного газу то воно повинне проводитися перед гідравлічним випробовуванням. Н.Б.2 Процедури Н.Б.2.1 Проведення аналізу перед випробовуванням Перед проведенням самого випробовування необхідно відповісти на наступні запитання: а Чи була система промита; б Чи відповідає проведення обраного випробування будівельним умовам та умовам експлуатації; в Чи доцільно проводити випробування за допомогою стиснутого повітря при граничному тиску перед заповненням водою для виявлення дефектів; г Чи можуть залишитися невисушеними зони кармани що може призвети до пошкодження від морозу в подальшому; д Чи коректним буде використання обраного випробування наприклад у висотних будівлях. Вертикальна система трубопроводів ділиться для забезпечення обмеження тиску але в кожній точці повинен бути прикладений випробувальний тиск в 1 3 рази більший від робочого тиску; е Чи закупорені вразливі місця; ж Чи розраховане джерело проведення випробувань наприклад водопровідна мережа водяний насос запобіжник компрессора на більший тиск ніж трубопровід на якому відбувається випробування; з Які пошкодження можуть бути визначені у випадку виявлення витоку; и Чи є кваліфікований персонал для проведення якісної перевірки під час заповнення; к Чи піддаються спостереженню всі частини системи в якій відбувається випробовування; л Чи можна залишити систему заповненою частково? Якщо ні то необхідно виділити достатню кількість часу для проведення заповнення випробовування та зливу; м Чи доцільне з'єднання частин різних систем для проведення одночасного випробовування; н Як швидко заповнюється система із звичайного водопроводу виходячи з висоти бідівлі. Якщо величина подачі із звичайного водопроводу - дозволена для користувачів - недостатня то необхідно використовувати ручне чи механічне нагнітання. Н.Б.2.2 Гідравлічне випробування тиском Н.Б.2.2.1 Підготовка Необхідно виконати наступні дії перед проведенням гідравлічного випробування: а перекрийте закупорьте чи герметино закрийте всі відкриті кінці; б видаліть та/чи закупорьте вразливі частини фітинги заводські реле тиску компенсатори; в закрийте всі клапани на кінцях ділянки трубопроводу яка випробовується. Затягніть клапани якщо вони не затягнуті чи можуть бути причиною вібрацій; г відчиніть всі клапани на ділянці яка випробовується; д переконайтесь що всі найвищі точки мають повітряні клапани та вони зачинені; е переконайтесь що випробувальний манометр справний розрахований на необхідний тиск та нещодавно пройшов перевірку; ж перевірте наявність необхідних зливних кранів та шлангу для зливу який відводить рідину в каналізацію. з виберіть найкращий час для проведення випробовування виходячи з його тривалості після закінчення всіх підготовчих процедур. Н.Б.2.2.2 Проведенння випробування При проведенні гідравлічного випробування необхідно виконати наступні процедури: а при наповненні системи водою чи іншою рідиною ретельно перевірте всю систему на наявність витікання повітря яке виходить; б видаляйте повітря з верхніх точок систематично; в коли система заповнена водою підвищіть тиск до тестового значення та зафіксуйте; г якщо тиск падає перевірте запірну арматуру огляньте систему знову перевіряючи її на наявність витоків; д якщо стан системи задовільний то необхідно це засвідчити поставивши підписи представника клієнта та робітника який провів випробування. H.Б.2.2.3 Після випробування Після закінчення випробування необхідно провести наступні дії: а знизити тиск б якщо необхідне проведення однієї з наступних процедур опорожнити систему: - ремонт вразливих ділянок; - збільшити ділянку яка перевіряється; - систему заповнюють не водою а іншими речовинами наприклад повітрям парою; в перед спорожненням для попередження несправностей під впливом розрідження переконайтесь що зливні клапани на балонах резервуарах та баках відкриті; г у деяких випадках трубопровід необхідно очистити за допомогою нагрітого повітря упродовж декількох годин. Н.Б.2.3 Пневматичні випробування тиском після гідравлічних випробувань тиском Н.Б.2.3.1 Підготовка Перед проведенням пневматичного випробування необхідно провести наступні дії: а назначити особу яка буде нести відповідальність за проведення випробування. Відповідальна особа буде керувати підготовкою установки до випробування спостерігати за проведенням випробування та по закінченню випробування контролювати нормалізацію тиску. Фіксоване значення розрахункового робочого тиску випробного та тривалості проведення випробування у вигляді звіту про проведення випробування; б після закінчення проведення випробування установка повинна бути приведена до умов які підходять для безпечної її експлуатації до розрахункового робочого тиску; в необхідно закупорити всі відкриті кінці; г видаліть та/чи закупорьте всі вразливі ділянки фітинги та заводські лічильники реле тиску та компенсатори; д перекрийте закупорте та герметично закрийте всі клапани на кінціх ділянки на якій проводиться випробування; е відкрийте всі клапани на ділянці яка випробовується; ж переконайтесь що всі найвищі точки мають повітровідвідники в закритому положенні; з переконайтесь що трубопровід оснащений манометром розрахованим на пробувний тиск та що він нещодавно пройшов перевірку; и за можливості необхідно контролювати подачу стиснутого повітря; к якщо повітря для проведення випробування подається більшого тиску ніж це необхідно для проведення випробування то до з'єднувальної труби підключають редукційний клапан манометр та запобіжний клапан для підвищення тиску випробування; л будь-які гнучкі з'єднання які подають повітря повинні бути старанно зафіксовані; м перед проведенням випробовування необхідно забезпечити знаходження персоналу на безпечній від трубопроводу відстані; н повітря повинне подаватися повільно та контролюватися редукційним клапаном який встановлений на випробувальний тиск; о при подачі повітря із джерела з більш високим тиском на вході в систему його температура знижується. При підвищенні температури відповідно починає підвищуватися тиск у трубопроводі. Для того щоб тиск повітря не перевищував розрахункового випробувального тиску необхідно прийняти відповідні заходи. В будь-якому випадку підключається запобіжний клапан настроєний на пробний тиск; п під час проведення випробування категоричнно заборонено перевіряти зварні шви за допомогою простукування. Н.Б.2.3.2 Упродовж випробовувань Під час проведення пневматичного випробування необхідно провести наступні дії: а збільшити тиск повітря не більше ніж на 0 5 бар; б через 10 хв оглянути систему та встановити місця витоку повітря яке виходить за звуком чи з використанням мильного розчину; в знизити тиск. Н.Б.3 Документація Після проведення випробовування тиском фіксуються наступні дані: - дата проведення випробовування; - характеристики системи опалення включаючи тестування будівлі та максимальний робочий тиск; - пробний тиск; - часовий проміжок проведення випробовування; - прізвища оперативного персоналу. Див. форму H.1 - Типовий звіт про проведення випробувань під тиском. Даний звіт повинен відповідати технічним інструкціям згідно проектих системних вимог. Типовий звіт про проведення випробувань під тиском Форма H.1 Проект посилання Адреса Прізвище замовника Адреса Система яка перевіряється Ділянка системи яка перевіряється Установка яка перевіряється Метод випробовування гідравлічний чи пневматичний Обладнання що використовується Пробний тиск кПа Тривалість год Температура ?С Результати Зауваження Стандарт якості Підписи Звіт склав Посада Засвідчено Для Дата ДОДАТОК Н.В. довідковий ВІДПОВІДНІСТЬ ПОЗНАЧЕНЬ ПРИЙНЯТИХ В ЦЬОМУ СТАНДАРТІ ТЕРМІНАМ ЯКІ ПРИЙНЯТІ В НАЦІОНАЛЬНИХ ДОКУМЕНТАХ Позна-чення Від-пові-дники Опис Одиниця вимірювання Cih Сб.к Питома теплоємність елементів будівлі Вт?год/м3?°К COP?set ?ГВП Коефіцієнт ефективності теплового насоса для потреби гарячого водопостачання при встановленій температурі ?set у баці-акумуляторі - fAS fпр.с Розрахунковий коефіцієнт для приєднаних систем - fHL fт.н Розрахунковий коефіцієнт теплового навантаження - fDHW fГВП Розрахунковий коефіцієнт для систем гарячого водопостачання - Фhp el ?set Nmax Електрична потужність яка споживається тепловим насосом на потреби гарячого водопостачання при температурі ?set кВт Pel Рел Ефективна споживана електрична потужність кВт Q Q Теплова енергія кВт?год Qdaily Qдоб.ГВС Загальна кількість теплової енергії необхідної для задоволення добової потреби в гарячій воді кВт?год QS QA Теплова енергія що зберігається в баці-акумуляторі кВт?год QDP Qоп Теплова енергія яка необхідна протягом заданого періоду кВт?год Ql s Qвтр.б Теплові втрати в баці-акумуляторі за певний період кВт?год Ql s Qеф.б Ефективна корисна кількість енергії в баці- акумуляторі кВт?год ql s qвтр.б Щоденні питомі теплові втрати в баці-акумуляторі кВт?год/ доба?л tDP ? Заданий період год tEnergy HP ?спож.ел Тривалість періоду споживання енергії тепловим насосом год VS VБ Об'єм бака - акумулятора см3 VDP60 m60 Об'єм подачі протягом заданого періоду при 60 °С см3 Vl s mвтр.б Об'ємна кількість теплових втрат в баці - акумуляторі см3 VФset mt Об'єм гарячої води температурою ?set яка має таку ж ентальпію як QDP см3 ФAS QУСТ Теплова потужність приєднаних систем кВт ФDHW QГВП Теплова потужність теплового насоса який використовується для гарячого водопостачання кВт ФHL QТ Теплове навантаження кВт Фhp ?set QТН t Теплова потужність теплового насоса при температурі ?set кВт Фhp QТН Теплова потужність теплового насоса кВт ФSU Qсист Теплова потужність системи теплопостачання кВт ? ? Теплопровідність Вт/ м?°С ?CW tх.в. Температура на вході холодна вода °С ?DPset tб Задана температура в баці-акумуляторі °С ?e tпр Розрахункове значення температури зовнішнього повітря для системи опалення °С ?m e tпсер Середнє значення температури зовнішнього повітря для даної місцевості °С ?min tminГВП Мінімальна температура гарячої води на подачі °С ?set t Задана температура °С БІБЛІОГРАФІЯ [1] SAVE study - Task 4 report on Water Demand and influencing factors; 2001 Ресурсозбереження. Вивчення. Завдання 4. Звіт про потреби у воді і коефіцієнти впливу; 2001 [2] Mandate M/324 - "Mandate to CEN and CENELEC for the elaboration and adoption of measurement standards for household appliances - Water heaters Hot water storage appliances and water heating systems" European Commission DG TREN TREN D1 D 2002 27. 9. 2002 Brussels Мандат M/324 - "Мандат для CEN і CENELEC для розробки і ухвалення стандартів вимірювання для сімейних приладів - Нагрівачі води Накопичувачі та нагрівачі систем гарячого водопостачання Європейська Комісія DG TREN TREN D1 D 2002 27. 9. 2002 Брюссель [3] DIN 8901 Refrigerating systems and heat pumps- Protection of soil ground and surface water -Safety and environmental requirements and testing Охолоджуючи системи і теплові насоси - Збереження ресурсів землі ґрунту і поверхневої води - Захист екологічні вимоги і перевірка [4] VDI 4640 Part 2 Thermal use of the underground- Ground source heat pump systems Частина 2 Використовування підземного тепла - Грунтові джерела системи теплових насосів [5] ДСТУ EN 255-3 Air conditioners liquid chilling packages and heat pumps with electrically driven compressors - Heating mode - Part 3: Testing and requirements for marking for sanitary hot water units Кондиціонери повітря блоки з охолоджуючою рідиною і теплові насоси з компресорами які мають електричний привід - Методи нагріву - Частина 3: Випробування і вимоги для класифікації систем ГВП [6] EN 13313 Refrigerating systems and heat pumps - Competence of personnel Охолоджуючи системи і теплові насоси - Компетентність персоналу [7] CEN/TS 14825 Air conditioners liquid chilling packages and heat pumps with electrically driven compressors for space heating and cooling -Testing and rating at part load conditions Кондиціонери повітря блоки з охолоджуючою рідиною і теплові насоси з компресорами які мають електричний привід для охолодження і нагрівання середовища - Випробування і класифікація відносно умов завантаження . [8] ДСТУ 1.7:2001 Правила і методи прийняття та застосування міжнародних і регіональних стандартів. [9] СНиП II-12-77 Строительные нормы и правила. Часть ІІ. Нормы проектирования защита от шума. С изменениями № 1.Стройиздат: Москва 1978 - 49 стр. [10] СНиП 2.04.05-91 Отопление вентиляция и кондиционирование. С изменениями № 1 и № 2. Стройиздат: Москва 1992 - 64 стр. [11] СНиП 11-35-76 Котельні установки. код УКНД 91.140.10 Ключові слова: теплові насоси повітря вода грунт холодагент безпека шум теплова енергія трубопровід резервний нагрівач теплопостачання. Виконавчий директор Клокун А.О. Корпорації " Європейська підпис прізвище ім'я по батькові Енергетична Компанія" Керівник нормативної розробки Кузнець О.Я. підпис прізвище ім'я по батькові Відповідальний виконавець Коваль Ю.Д. підпис прізвище ім'я по батькові Відповідальний виконавець Никифорович Є.Я. підпис прізвище ім'я по батькові ?? ?? ?? ?? прДСТУ Б В.2.5-ХХХ:200Х прДСТУ Б В.2.5-ХХХ:200Х 78 II 1