ОСЦИЛЛИРУЮЩИЙ РЕЖИМ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ГРУНТОВЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ В ТЕПЛОНАСОСНЫХ ОТОПИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ

При эксплуатации теплонасосных отопительных систем с грунтовыми теплообменниками нередко приходится сталкиваться с явлением переохлаждения грунта, возникающим вследствие интенсивного отбора теплоты. Для предотвращения переохлаждения можно использовать крупные теплообменники при одновременном уменьшении расхода теплоносителя. Однако этот путь нельзя считать универсальным, поскольку крупные теплообменники значительно дороже, а их размещение на ограниченной площади не всегда возможно.

Гораздо более эффективным может оказаться использование нескольких небольших теплообменников, расположенных в грунте на некотором расстоянии друг от друга и подключаемых к контуру испарителя теплового насоса поочередно. При этом интенсивность теплообмена между грунтом и теплоносителем должна оставаться высокой. Докажем эффективность осциллирующего режима на примере трех теплообменников.

Известно, что уравнение динамики нагрева теплоносителя в общем случае имеет вид:

dQ1 = dQ2 + dQ3,       (1)

где dQ1 – подводимая теплота , Дж;

dQ2 – теплота, пошедшая на изменение температуры теплоносителя,

Дж; dQ3 – потери теплоты в окружающую среду вне грунта, Дж.

Слагаемые уравнения (1) можно представить так:

dQ1  = Pdt

где  P - подводимая тепловая мощность, Вт; dt - интервал времени, с;

dQ2  = mcdv ,

где m - масса нагреваемого теплоносителя, кг; Дж / кг × град  ; v- теплоемкость теплоносителя, текущая температура теплоносителя, град;