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

Obliczanie rocznej efektywności pomp ciepła powietrze/woda

Rys. 1. Podział Europy na strefy klimatyczne [6]
Rys. 1. Podział Europy na strefy klimatyczne [6]
arch. autorów

Norma PN-EN 14825 podaje szereg informacji niezbędnych w procesie oceny efektywności pomp ciepła wszystkich typów, w tym podstawy do tworzenia etykiet energetycznych tych urządzeń. Zawarta w niej metoda obliczania SCOPon może znaleźć zastosowanie również w praktyce projektowej.

Pompy ciepła powietrze/woda mogą być stosowane do ogrzewania budynków. Dobierając je jako urządzenia grzewcze, uwzględnić należy ich charakterystyczną cechę, jaką jest zależność mocy grzewczej oraz współczynnika efektywności energetycznej od temperatury zewnętrznej.

Niespójność potrzeb grzewczych budynku i dostępnej mocy grzewczej pomp ciepła powietrze/woda budzi niekiedy wątpliwości co do efektywności energetycznej tych urządzeń. Jednak w praktyce prawidłowo dobrane urządzenie doskonale sprawdzi się jako system grzewczy dla budynku, szczególnie niskoenergetycznego, również w naszej strefie klimatycznej.

 

Dobierając pompę ciepła powietrze/woda, należy każdorazowo przeprowadzić analizę współpracy urządzenia z ogrzewanym obiektem, m.in. dla obliczenia rocznego wskaźnika efektywności energetycznej SCOP.

Żeby umożliwić poprawny dobór pompy ciepła, producenci mają obowiązek dostarczyć dane o wartościach współczynnika efektywności COP oraz mocy grzewczej dla określonych normą PN-EN 14511 [1] temperatur zasilania po stronie grzewczej (górne źródło pompy ciepła) i temperatur powietrza zewnętrznego (dolne źródło pompy ciepła).

Dodatkowo od września 2015 dla urządzeń grzewczych, również pomp ciepła, należy podawać etykietę energetyczną, wymaga tego dyrektywa 2009/125/WE [2].

Pompa ciepła jest badana i oceniana za pomocą metody podanej w normie PN-EN 14825 [3].

Na podstawie obliczonego według tej normy wskaźnika SCOP urządzenia nadawana jest mu klasa efektywności energetycznej (oznaczana literami od G do A+++).

Zauważyć należy, że przeliczenie COP na SCOP na potrzeby etykiet odbywa się dla narzuconych odgórnie warunków klimatycznych oraz deklarowanego przez producenta obliczeniowego zapotrzebowania na moc grzewczą wynikającego z przyjętego do obliczeń punktu biwalentnego. W związku z tym podawana na etykiecie klasa energetyczna jest wskaźnikiem pozwalającym w pewnym stopniu porównać różne urządzenia grzewcze, ale nie zastąpi analizy i rzetelnego doboru urządzenia do potrzeb grzewczych konkretnego budynku.

Jednym ze sposobów przeprowadzenia takiej analizy może być metoda szacowania proponowana właśnie przez PN-EN 14825 [3].

Pozwala ona dokonać oceny SCOP pompy ciepła zasilającej w ciepło budynek o dowolnej lokalizacji i znanym zapotrzebowaniu na moc grzewczą. Analizy prezentowane w pracach [4, 5], jak i zapisy samej normy [3] wskazują, że wykorzystanie tej metody nie tylko jako procedury przypisanej do certyfikowania urządzeń jest jak najbardziej możliwe.

W artykule wykorzystano model obliczania SCOP według wytycznych normy [3] do analizy wpływu danych klimatycznych wybranych miejscowości w Polsce oraz przyjętego punktu biwalentnego na roczny wskaźnik efektywności energetycznej przykładowej pompy ciepła powietrze/woda, zasilającej dom jednorodzinny o projektowym obciążeniu cieplnym 9,5 kW.

Obliczanie SCOP pomp ciepła powietrze/woda wg PN-EN 14825

Norma PN-EN 14825 podaje zasady testowania oraz obliczania efektywności energetycznej różnych typów pomp ciepła pracujących jako urządzenia grzewcze oraz jako urządzenia chłodnicze w warunkach obciążenia częściowego.

W artykule opisano aspekty związane z analizą pracy pomp ciepła powietrze/woda pracujących w trybie grzewczym. Efektywność według [3] może być wyrażona poprzez szacowany sezonowy współczynnik: SCOPon, SCOPnet i SCOP. Wartość SCOP­on odzwierciedla pracę pompy ciepła w trybie grzewczym z uwzględnieniem pracy grzałki wspomagającej. Wartość SCOPnet uwzględnia jedynie energię elektryczną zużytą na potrzeby działania pompy ciepła i obiegu czynnika przepływającego przez dolne źródło (np. praca wentylatorów, pomp obiegowych). SCOP uwzględnia dodatkowo energię niezbędną do działania urządzenia w trybach pracy nieaktywnej. W artykule jako miarodajny i wystarczający dla planowanej analizy przyjęto współczynnik SCOPon, dla którego podstawą do obliczeń według [3] są:

  • charakterystyka sezonu grzewczego,
  • dane urządzenia dotyczące jego mocy grzewczej i COP w warunkach obciążenia częściowego,
  • dane dotyczące projektowego obciążenia cieplnego budynku.

Charakterystyka sezonu grzewczego

Norma [3] wprowadza podział Europy na trzy strefy klimatyczne:

  • A – strefa średnia (average), o zewnętrznej temperaturze obliczeniowej Tdesign,h = –10°C,
  • C – strefa zimna (colder), o zewnętrznej temperaturze obliczeniowej Tdesign,h = –22°C,
  • W – strefa ciepła (warmer), o zewnętrznej temperaturze obliczeniowej Tdesign,h = 2°C.

Podział ten przedstawiono poglądowo na rys. 1 (patrz: rysunek tytulowy). Zaznaczono na nim również obszar Polski zakwalifikowany do strefy chłodnej (C).

 Rys. 2. Porównanie krzywych klimatycznych dla wybranych miejscowości w Polsce wg [3] i [7]
Rys. 2. Porównanie krzywych klimatycznych dla wybranych miejscowości w Polsce wg [3] i [7]

Zauważyć należy także, że obowiązkowe jest dla producentów wyznaczenie klasy energetycznej każdej pompy ciepła wprowadzanej do sprzedaży w Europie w oparciu o dane klimatyczne dla sezonu średniego (A).

Każda ze stref cechuje się, poza różnymi temperaturami obliczeniowymi, odmiennym czasem trwania sezonu grzewczego oraz liczbą godzin występowania danej temperatury zewnętrznej. Krzywe opisujące liczbę godzin występowania danej temperatury zewnętrznej przedstawiono na rys. 2.

Czytaj też: Pompy ciepła – przykłady pozyskiwania ciepła odpadowego >>>

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
   24.06.2016
dr inż.  Małgorzata Szulgowska-Zgrzywa
dr inż.  Małgorzata Szulgowska-Zgrzywa
Politechnika Wrocławska, Wydział Inżynierii Środowiska więcej »
inż.  Krzysztof  Piechurski
inż.  Krzysztof  Piechurski
Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Wrocławska więcej »

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 



Jak osiągnąć 99% skuteczność bakteriobójczej w wentylacji » Któremu producentowi systemów grzewczych i wodociagowych zaufać »
bezpieczeństwo instalatora rury wielowarstwowe
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


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 »

 


Jaka pompa ciepła zwalcza bakterię Legionella »

pompy ciepła

 



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
11/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 11/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Dobór wymienników płytowych
  • - Rekuperatory ścienne a prawo
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