공공 건물의 히트 펌프. 계획, 설명

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공공 건물에 있는 압축기 장비의 주요 임무는 기후 조건으로 인해 또는 조명, 장비 및 인력의 내부 소스에서 열을 제거하는 데 필요한 냉각입니다. 서비스 빌딩의 데이터 센터에는 상당한 냉각 부하가 필요합니다. 이 경우, 일반적으로 사용되는 냉각 장치는 본질적으로 열 펌프라는 점을 고려하지 않습니다. 냉동 장치의 응축기에서 제거된 열의 온도가 상대적으로 낮음에도 불구하고 유익한 사용은 상당한 에너지 절약을 제공합니다.

응축기에서 제거된 열과 냉장고 및 히트펌프 전원 입력 간의 비율은 증발 온도와 응축 온도의 차이에 따라 크게 달라집니다. 이 의존성은 열이 유용하게 사용되는 경우 냉동기의 응축기 이후 물의 경제적 온도를 결정합니다. 경제적으로 정당한 것은 41-42°C의 온도 수준입니다. 이 경우 순수 냉동 모드에 비해 압축기에서 소비되는 전력이 약간 증가함과 동시에 덤핑이 아닌 응축열을 유용하게 사용할 수 있게 됩니다.

이 개념의 가장 잘 알려진 구현은 건물 중앙부의 공기를 냉각시키는 냉동기의 열이 방출되지 않고 열 손실이 증가하는 건물 주변의 방을 난방하는 데 사용된다는 것입니다. 창문과 문의 유약 때문에.

건물 중앙부의 열은 수냉식 시스템을 통해 증발기로 공급되고 이 에너지는 냉매와 압축기를 통해 응축기로 전달됩니다. 유용한 열은 가열된 물 네트워크를 사용하는 특수 응축기를 통해 공기 냉각탑으로 전달되며 열의 일부는 물을 가열하거나 기술적 목적으로 사용됩니다. 겨울에는 냉방과 난방이 모두 필요한 경우 응축기의 일부를 난방에 사용하고 과도한 열은 냉각탑으로 배출합니다.

이러한 냉난방 계획은 하나의 대형 냉장고(히트 펌프)와 실내 열 교환기를 사용하여 중앙 집중식이라고 합니다. 건물 전체의 에어컨 구역에서 직접 개별 히트 펌프와 함께 분산형으로 사용할 수도 있습니다. 후자의 경우, 추가 온수기와 냉각탑의 도움으로 온도가 15-32°C로 유지되는 냉각되지 않은 중앙 급수 시스템에 연결됩니다. 각 공기 조절 장치에는 물 시스템에 연결된 실내 공기 순환을 위한 팬이 있는 완전한 냉각 및 히트 펌프 회로가 포함되어 있습니다. 물은 냉장 모드에서는 방열판 역할을 하고 난방 모드에서는 열원 역할을 합니다.

대부분의 장치가 난방 모드에 있는 매우 추운 날씨의 경우에만 추가 난방이 필요합니다. 열은 보일러실, 전기 실외 히터, 태양 에너지 또는 폐열원에서 급수 시스템으로 공급됩니다. 하나 이상의 장치가 냉장 모드에서 작동해야 하는 경우 열 수요가 감소합니다. 실외 온도가 중간일 때 건물의 그늘진 쪽에 있는 장치는 난방을 위해 작동하고 햇볕이 잘 드는 쪽에 있는 장치는 냉방을 위해 작동합니다. 장치의 약 30%가 냉장 모드에서 작동하는 경우 물 시스템에 충분한 열을 제공하므로 건물이 열을 받거나 발산할 필요가 없습니다.

조명, 컴퓨터 등의 내부 열 방출과 높은 수준의 단열이 있는 건물에서는 연중 국부 냉각이 필요할 수 있습니다. 여기에서 생성된 열은 수도 시스템으로 전달되고 더 나아가 겨울철 난방을 위해 작동하는 건물 주변의 설비로 전달됩니다.

분산형 시스템은 낮에는 냉방이 필요하고 밤에는 난방이 필요한 건물에서도 사용할 수 있습니다. 낮 동안 네트워크의 물 온도가 냉동 장치 작동에 허용되는 최대 온도인 +32°C까지 올라가면 열이 냉각탑으로 배출되지 않고 일부 시간 동안 난방에 사용할 수 있습니다. 수온이 15°C 아래로 떨어질 때 필요한 어떤 형태로든 추가 가열을 시작하기 전에 가열 주기. 에어컨은 물이 차가워지는 아침에 시작되어 효율적인 냉방이 가능하고, 저녁에 물이 뜨거워지는 시간에 종료되어 효율적인 야간 난방이 가능합니다.

예를 들어 인공 아이스링크와 수영장이 있는 스포츠 단지와 같이 대규모로 난방과 냉방이 동시에 필요한 곳에서 히트 펌프를 사용할 때 가장 큰 이점을 얻을 수 있습니다.

일반적으로 공공 실내 수영장은 특히 추운 기후에서 주요 에너지 소비자입니다. 공공 실내 수영장의 연간 에너지 소비량은 수면의 14000kWh/m3입니다. 필요한 수온은 약 30°C이며 공기 온도는 약간 더 높습니다. 필요한 환기 속도는 시간당 4 ~ 20 볼륨입니다.

회전식 열교환기는 에너지 절약 방식으로 들어오는 공기를 가열하기 위해 배출 공기의 열을 사용하는 데 사용할 수 있습니다. 이러한 열 교환기의 사용은 수영장에서 보편화되고 있지만 배기 공기에 포함된 열의 일부만 회수합니다. 수분 함량이 매우 높으며 대부분의 기존 열 회수 시스템은 현열만 사용합니다. 회수식 열 교환기는 수분의 일부만 응축할 수 있으며, 게다가 상대적으로 작습니다. 많은 경우 기존의 열 회수 시스템과 함께 열 펌프를 사용하여 잠열 회수를 크게 개선할 수 있습니다.

Chester(영국)의 수영장 단지를 위한 열 펌프 설치의 전형적인 예입니다. 두 개의 수영장은 대형 실내 스포츠 센터의 일부를 형성하며 2MW의 설계 열 부하로 건물에 공급되는 에너지의 대부분을 소비합니다. 신선한 공기는 46m3/s의 유속으로 단지에 유입되며 이 중 21m3/s는 당구장에 공급됩니다. 높은 환기율로 홀 및 인접실의 결로 현상을 최소화하고 살균용으로 사용되는 염소 냄새도 줄여줍니다. 2MW의 총 열 부하는 수영장 물 난방, 샤워용 온수 및 인접한 서비스 건물의 난방으로 구성됩니다. 전체 열 소비량의 약 3/4은 환기에 사용되며 그 중 절반은 수영장에서 소비됩니다.

이 경우 가장 경제적 인 것은 히트 펌프 시스템과 함께 환기 덕트에 중간 냉각수가 있는 폐쇄 루프를 사용하는 것입니다. 폐쇄 회로의 일부를 통과하는 배출 공기는 사전 냉각되어 잠열의 일부를 방출한 다음 히트 펌프 증발기에서 4°C로 냉각됩니다. 신선한 공기는 먼저 폐쇄 회로의 후반부에 의해 가열된 다음 히트 펌프 응축기에서 재가열됩니다. 전체 열 균형에서 폐쇄 루프는 약 400kW를 반환하고 열 펌프는 1MW를 약간 초과하여 열 부하의 상대적으로 작은 부분을 기존 소스로 처리합니다.

수영장에서 열 펌프를 사용하는 것은 공랭식 시스템에만 국한되지 않습니다. 수영장에서 열 펌프를 사용한 광범위한 경험을 가진 Sulzer는 각각 고유한 목적을 가진 다양한 열 펌프를 결합합니다. 대표적인 예가 Lindenberg의 공장입니다. 수면 315,5m2의 실내 수영장은 기온이 30~32°C, 수온이 2°C 더 낮습니다.

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그러나 일본인들이 이렇게 잉태된 설치류와 일반적인 방식으로 잉태된 설치류의 DNA 구조를 비교했을 때, 그들은 큰 차이를 발견하지 못했다. "우주"쥐 새끼에는 편차가 없었습니다.

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