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



Zaprojektuj niezawodne instalacje w budynku »

Czy wiesz, jakich błędów unikać przy instalacji? »

zawory antyskażeniowe
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


 Jak zapewnić skuteczny monitoring parametrów środowiskowych w pomieszczeniach medycznych »

izolacje w instalacji


 


Czy bezdotykowy design stanie się standardem? »

Jak zminimalizować stratę energii w układach wentylacyjnych »
armatura bezdotykowa
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Zbliża się zima 100-lecia? Z jakim urządzeniem zaoszczędzisz najwięcej »

oszczednosc energii



O czym dowiesz się na międzynarodowym spotkaniu instalatorów »

Czy wiesz, na której platformie znajdziesz niezbędne narzędzia dla instalatora i dostaniesz 500zł »
 
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Co zrobić kiedy nie możesz pozbyć się wody z wycieku »

wyciek z rury


 


Jaki wybrać płyn do instalcji w przemyśle spożywczym »

Od czego zacząć, gdy chcesz zabezpieczyć hale przemysłowe przed pożarem »
panele fotowoltaiczne ochrona przed pożarem
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Jak zabezpieczyć dylatację przed pożarem »

dyletacja

 



Do 77% oszczędności na zużyciu energii »

Z poradnika hydraulika - gdzie kupisz sprawdzony sprzęt »

cichy oszczedny klimatyzator hydraulik
jestem na bieżąco » korzystam z wiedzy »

 


 


Które pompy ściekowe mogą być stosowane na dużej głębokości » Upały dają się we znaki! Co lepsze? Centrala wentylacyjna czy rooftop? »
kanalizacja wentylatory
wiem więcej » poznaj dziś »

 



Poznaj metody na oszczędność wody »

W czym tkwi sedno w projektowaniu instalacji grzewczej »
produkcja studni wodomierzowych
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Ekspert Budowlany - zlecenia

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
9/2021

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 9/2021
W miesięczniku m.in.:
  • - Instalacje PV z magazynami energii
  • - Wentylacja obiektów gastronomicznych
Zobacz szczegóły

Bezpłatny newsletter

Mamy dla Ciebie prezent 


Wystarczy,

że zapiszesz się na newsletter,
a otrzymasz link do

e-book

" Kotły na biomasę i biopaliwa "

Zapisuję się »

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