Вертикально интегрированные системы часть 2 

В системах с применением водяного охлаждения/обогрева бетонной массы может использоваться вода относительно высокой температуры при охлаждении и относительно низкой — при обогреве. Это облегчает возможность использования источников возобновляемой энергии, таких как подземные теплообменники, солнечные батареи для обогрева и охлаждения, охлаждение ночным воздухом. Такой подход также повышает эффективность котлов, холодильных машин и тепловых насосов. Более того, эти системы могут использовать электроэнергию по более дешевому ночному тарифу.

Рис.2: Вертикально интегрированная районная система энергоснабжения

Рис. 3: Непрямое подключение для отопления и горячего водоснабжения

Центральные станции обычно имеют эффективные установки для нормальной нагрузки и менее дорогостоящее пиковое оборудование для работы при экстремальных нагрузках или в чрезвычайных обстоятельствах.


Рис. 4. Традиционный принцип проектирования. Упрощенная схема потоков и температурные профили для высокотемпературного базового радиатора или фэнкойла

Независимо от выбора центральной станции потенциальный рабочий перепад температур между зоной производства энергии и зоной ее потребления может значительно сократить поток энергопередачи. В режиме обогрева температура поверхости пола может быть не выше 290С, а в режиме охлаждения — не ниже 190С (стандарт ANSI/ASHRAE 55–2004, Thermal Environmental Conditions for Human Occupancy). Поэтому для удовлетворительной теплопередачи достаточно, если обогреватель дает температуру 820С, а чиллер — 60С.
Пример (Рис. 4): при заданной непосредственно подсоединенной тепловой нагрузке в 1,5 MBtu/h (440 кВт), если использовались традиционные плинтусные установки или фэнкойлы, при температуре жидкости на входе 820С и активной разнице температур T 110С требуется расход:
Qw= qw /(60 min/h • pw • Cp • T),
где: Qw = расход, gpm (л/с)
qw = перенос тепла, Btu/h (кВт/ч)
pw = плотность жидкости, lb/gal (кг/м3), (например: I–P установки 8,2 при 660C; 8,1 при 820C)
Cp = удельная теплоемкость, Btu/lb·0F (кДж/кг·K)
Qw= 1,5 MBtu/h / (60 min/h • 8,1 lb/gal • 1 Btu/lb·0F • 200F)
Qw = 155 gpm (9,46 л/с)
При потерях на трение от 0,31 м до 1,22 м на 31 м длины трубы и скорости потока от 0,61 м/с до 1,5 м/с основная распределительная труба должна иметь диаметр 100 мм.