Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Gazowe pompy ciepła

Schemat gazowej pompy ciepła
Schemat gazowej pompy ciepła
www.gazowe-pompy-ciepla.pl

W artykule przedstawiono rozważania na temat wykorzystania gazu ziemnego do zwiększenia efektywności pomp ciepła. Opisane zostały klasyczne gazowe oraz gazowe absorpcyjne pompy ciepła, oceniono również przydatność poszczególnych rozwiązań. Zaletą gazowych pomp ciepła jest m.in. znacznie mniejsza ilość dwutlenku węgla, jaka powstaje przy zastosowaniu paliw pierwotnych – ok. 30% ilości powstającej podczas pracy silników elektrycznych napędzających sprężarki.

Zasada pracy pompy ciepła opiera się na lewobieżnym obiegu termodynamicznym [1–3]. Dzięki pracy mechanicznej, niezbędnej do napędu sprężarki, zwiększana jest temperatura w górnym źródle ciepła. Do napędu sprężarek wykorzystuje się najczęściej energię elektryczną – to rozwiązanie nazywane jest w dalszej części artykułu „klasyczną pompą ciepła”. Z kolei przykład zastosowania pompy ciepła ze sprężarką napędzaną silnikiem gazowym przedstawiono m.in. w publikacji [4].

Rozwiązanie z silnikiem elektrycznym nie daje niestety zadowalającego efektu energetycznego i ekonomicznego [5]. Jest to przede wszystkim rezultatem bardzo niskiej sprawności wytwarzania i przesyłu energii elektrycznej – wynosi ona ok. 25%. Jak wykazano w artykule [6], najlepszym dolnym źródłem ciepła są sondy pionowe, a najmniej ekonomicznym rozwiązaniem jest zastosowanie wężownic poziomych.

Pojęcie „gazowa pompa ciepła” nie jest jednoznaczne, może bowiem oznaczać jedno z trzech poniższych urządzeń:

  • pompę ze sprężarką napędzaną silnikiem spalinowym na gaz, np. ziemny [7],
  • pompę, dla której nośnikiem ciepła w obiegu termodynamicznym jest gaz, np. CO2 [8],
  • gazową absorpcyjną pompę ciepła z palnikiem gazowym ogrzewającym roztwór, np. wody z amoniakiem, w obiegu absorpcyjnym [8].

Klasyczna pompa ciepła (z silnikiem elektrycznym)

Na rys. 1 pokazano schematycznie budowę klasycznej pompy ciepła. Charakterystyka pompy to graficzna ilustracja zmiany mocy cieplnej Q [kW], mocy napędu sprężarki N [kW] oraz wskaźnika COP, który jest definiowany zależnością:



Na rys. 2 przedstawiono przykładową charakterystykę jednej z pomp ciepła firmy Viessmann. Na podstawie dostępnych danych możliwe jest obliczenie zależności wskaźnika COP od temperatur dolnego i górnego źródła ciepła [6]. W przypadku opisywanej pompy ma ona postać:



Zależność taka umożliwia szczegółowe obliczenie warunków pracy pompy w ciągu całego roku, co jest niezbędne do przeprowadzenia rzetelnych analiz ekonomicznych oraz znalezienia najlepszych rozwiązań technologicznych. Przy stałej wydajności sprężarki zakres zmian mocy cieplnej jest dość duży i odwrotnie proporcjonalny do potrzeb centralnego ogrzewania.

Gazowa pompa ciepła (z silnikiem spalinowym)

Zamiast silnika elektrycznego do napędu sprężarki można zastosować silnik spalinowy zasilany gazem ziemnym lub LPG. Na rys. 3 pokazano schemat budowy takiej gazowej pompy ciepła. W przypadku tego rozwiązania można dodatkowo wykorzystywać ciepło spalin i pochodzące z procesu chłodzenia silnika spalinowego. Zwiększa to w oczywisty sposób efekty energetyczne zastosowania pompy. Wprawdzie silnik spalinowy charakteryzuje relatywnie niska sprawność, bo zaledwie 25–40%, podczas gdy silnik elektryczny ma sprawność rzędu 80–90%, jednak przy kalkulacji kosztów należy również uwzględnić niższą cenę gazu.

Miarodajne byłoby porównanie charakterystyk pracy obydwu rodzajów pomp ciepła w takich samych warunkach, nie jest to jednak proste, gdyż producenci nie podają wszystkich niezbędnych danych. Ponadto zupełnie inaczej definiowany jest w obu przypadkach wskaźnik COP.

   18.11.2011

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Zdradzamy sposób na projektowanie instalacji najwyższej jakości »

projektowanie

 



Z jakiego powodu tworzywa sztuczne zdominowały rynek wod-kan » Jak bez problemowo przeprowadzić iniekcję mikropali, kotew i gwoździ gruntowych »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Czy można dobrze odseparować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jak zabezpieczyć wentylatory dachowe »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Przedłuż certyfikat HVAC bez wychodzenia z firmy »

szkolenia hvac

 



Czy łatwo zainstalować podwieszaną toaletę » Z jakego powodu ta pompa wyprzedza przyszłość »
podwieszana toaleta pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
10/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 10/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Ogrzewanie obiektów przemysłowych
  • - Wentylacja domów jednorodzinnych
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl