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



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