Konfigurace polí se sondami Určení objemového průtoku: Vycházíme s následujícího vzorku: Q = m x c x t Takým způsobem vypočítáme oběhové množství v zemině. Q = Množství tepla kwh m = Hmota (oběhové množství) kg c = Tepelná kapacita wh kg x K t = Tepelný rozdíl K (Kelvin) V našem případě tepelný rozdíl mezi vstupem a výstupem zo zeminy (respektujte pokyny výrobců tepelných čerpaděl WP; obyčejně 3-5 K). c: termická specifická kapacita vody je: 1.160 wh kg x K Protože obyčejně sondy fungují se směsí voda-glykol, a glykol snižuje termickou kapacitu, beřeme jednoduše do výpočtu: wh 1.00 kg x K Množství tepla (nutný výkon zachycování) a tepelný rozdíl jsou nám známé; To, co potřebujeme, je množství oběhové vody v zemině. Tedy, proměníme vzorec následujícím způsobem: m = Q c x t Příklad výpočtu: Výkon zachycování 8 KW = 8000 W, předpokládaný tepelný rozdíl = 3,4 K m = 8000 wh x kg x K 1,0 wh x 3,4 K = 2353 kg m = 2353 kg je oběhové množství v zemině/hod = objemový průtok = 2353 L/h Pod výhradou technických změn a omylov vzniklých při redigování (cz) GERES GmbH, Meine, Germany 1
Výpočet minimální počet sond Příklad konfigurace sondy 35,0 m: Přijatý objemový průtok: 2353 L/h Maximálny objemový průtok / sonda: Výpočet výkon zachycování na 1 sondu: 8000 W / 4 sondy = 2000 W/sonda 2353 L/h : 600 L/h = 3,92 sonde Totiž, v tom případě byly by začleneny minimálně 4 sondy Určená hloubka vrtání: První 7,0 m budou konfigurovány jako svislé potrubí. pro ten úsek vycházíme z výkonu 25 W/m, Co znamená 7,0 m x 25 W/m = 175 W. Celá sonda musí zachytit 2000 W 2000 W 175 W = 1825 W nutné pro výkon zachycování spirály sondy. 1825 W : 27,5 m spirála = 66,3 W/m V případě, kdy spotkáte geologické okolnosti s nízkým výkonem zachycování, bude nutné začlenit vhodné sondy Spirála sondy má 35 m, nacházejíca se na místě ve stavu maximálně rozšířeném, může zachytit do 100 W/m energie (do 85 W/m v případě směsi voda-glykol). Pokud spotkáte geologické vrstvy, které realizují větší výkon zachycení, nebudete muset vrtat do maximální hloubky 35,0 m. Avšak nesmíte snížit počet sond, protože množství oběhové vody by byl takým způsobem nedostatečný. [ Prosíme respektujte informace ohledem výkovu zachycení z opatření VDI 4640 ] Pod výhradou technických změn a omylov vzniklých při redigování (cz) GERES GmbH, Meine, Germany 2
Příklady pro různé geologické okolnosti Určení ztráty tlaku i nominálních průměrů roury Ztráta konstantního tlaku závisí vždy od čerpadla voda půda, které existuje na tepelným čerpadle. V případě konstrukce zařízení se sondami musíte brát do úvahy a kdy je vhodné, upovědomit jejího výrobci, o ztrátě konstantního tlaku za účelem určení rozměrů spojovacího potrubí mezi rozdělovačem a tepelným čerpadlem. V případě sond GERES máte tu výhodu, že ztráta tlaku sondy je stále stejná a proto jí již nemusíte vypočítat. Ztráta tlaku bude ukázána v následujícich měrných jednotkách: Pa mbar m (Pascal); 100 Pa = 1,0 mbar; 10.000 Pa = 100 mbar Hlubina oběhu (oběhové čerpadlo) 100 mbar = 1 m Pod výhradou technických změn a omylov vzniklých při redigování (cz) GERES GmbH, Meine, Germany 3
Ztráta tlaku jednoho zařízení se sondami se skládá z následujících úseků: (1) Sonda GERES (2) Spojovací potrubí mezi sondou GERES a rozdělovačem (pokaždé je nutné vzít v úvahu jenom délku roury nacházející se na největší vzdálenosti od sondy) (3) Rozdělovač (4) Spojovací potrubí mezi rozdělovačem i tepelným čerpadlem (5) Individuální odpory v tepelném čerpadle např. čerpadlo voda půda, armatury blokování, potrubí, kolena, výparník, atd. Příklad: Jako příklad nám znova poslouží systém tepelných čerpaděl s termickým výkonem 10 kw, respektíve 8,0 kw výkon zachycování. Objemový průtok je 2353 L/h, za tepelného rozdílu 3,4 K. 2353 L/h : 4 sondy = 588 L/h/sonda. Příklad pole Nejvzdálenejší od rozdělovače je sonda D. Pod výhradou technických změn a omylov vzniklých při redigování (cz) GERES GmbH, Meine, Germany 4
Výpočet pro délku spojovacích potrubí (4) Úsek D C 5,00 m Úsek C A 5,00 m Úsek = A rozdělovač ca.12,00 m Jednoduché potrubí = 22,00 m Dvojité potrubí (přívodní a zpětné) 2x 22,00 m = 44,00 m Vysvětlení ohledem částečných průrezů příslušný (1): ztráta tlaku na sondě = 300 mbar při 588 L/h příslušný (2): ztráta tlaku na metr délky roury 25 x 2,0 mm při 588 L/h = 1,88 mbar /m Na celkovou délku potrubí = 44,0m x 1,88 mbar/m 83 mbar příslušný (3): ztráta tlaku na rozdělovači = 40 mbar přechodný výsledek: 300 mbar + 83 mbar + 40 mbar = 423 mbar 423 mbar = 42300 Pa = 4,23 m oběhová výška čerpadla voda půda příslušný (4): na spojovacím potrubí mezi rozdělovačem a tepelným čerpadlem: Volný tlak čerpadla voda půda = 550 mbar Ztracený tlak 1-3./. 423 mbar Konstantní tlak = 127 mbar Nutný objemový průtok = 2353 L/h Na délce 1.0 m roury s vnitřním průměrem 20 mm, s objemovým průtokem 2352 L/h se uskuteční ztráta tlaku asi 5,7 mbar/m. V případě konstantního tlaku 127,bar, výpočet je následující: 127 mbar: 5,7 mbar/m = 22,10 m maximální délka roury. V případě celkové délky roury spojovacího potrubí od 0,0 do 22,0 m, nominální průměr DN 25 je dostatečný. Jestliže překročíte tuto délku, bude zapotřebí vybrát odpovědně průměr. Jestli nebude zapotřebí, aby ste vy konfigurovali potrubí mezi rozdělovačem a tepelným čerpadlem a dělá to konstruktér tepelného zařízení, oznámte mu jednoduše ztrátu tlaku až po rozdělovač. příslušný (5): V technických údajech výrobce tepelného čerpadla, v této rubrice je označen "disponibilný tlak" anebo "volný tlak" anebo "výška zbytkového oběhu". tato hodnota obsahuje již všechny náhodní ztráty tlaku z tepelného čerpadla. v našém příkladu vycházíme z disponibilného tlaku 550 mbar. jestliže tyto hodnoty nejsou ukázany, požádajte o ně výrobce tepelného čerpadla. Centralizace: 1. Určení objemového průtoku: 8000W : 3,4 K = 2352 L/h 2. Minimální počet sond: 2350 L/h : 600 L = 3,92 = 4 sondy 3. Výpočet ztráty tlaku úseků / rozdělovač sondy (1-3) a rozdělovač - tepelné čerpadlo (4) Pod výhradou technických změn a omylov vzniklých při redigování (cz) GERES GmbH, Meine, Germany 5