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

Wpływ doboru pompy ciepła powietrze/woda na koszty eksploatacyjne instalacji grzewczej

The impact of the air-to-water heat pump sizing on the heating installation operating costs
Pompa ciepła Danfoss DHP-M XL
Pompa ciepła Danfoss DHP-M XL
Fot. Danfoss

Odpowiedni dobór mocy pompy ciepła powietrze/woda jest bardzo istotny z uwagi na późniejsze koszty eksploatacyjne. Powszechnie zauważalnym problemem jest niedowymiarowanie urządzeń i tym samym nadmierne zużycie energii elektrycznej przez grzałkę w okresie niskich temperatur w sezonie grzewczym. Z kolei przewymiarowanie powoduje nie tylko wyższe koszty inwestycyjne, ale i eksploatacyjne przy występowaniu umiarkowanych temperatur.

Moc grzewcza oraz chwilowa wartość współczynnika efektywności (COP) pomp ciepła powietrze/woda zależą od wielu czynników. Najważniejszymi są parametry dolnego oraz górnego źródła, przede wszystkim temperatura powietrza zewnętrznego oraz temperatura zasilania instalacji centralnego ogrzewania. Głównym problemem w eksploatacji tych urządzeń jako źródła ciepła jest jednak niekoherentność (niespójność) zapotrzebowania budynku na ciepło oraz generowanej mocy grzewczej. Wraz ze zmniejszającą się temperaturą powietrza zewnętrznego rośnie obciążenie cieplne budynku. Jednocześnie jednak spada maksymalna moc pompy ciepła, która wykorzystuje powietrze zewnętrzne jako dolne źródło ciepła. Obniżeniu ulega również wskaźnik COP, a więc główny parametr określający efektywność urządzenia, która bezpośrednio przekłada się na koszty ogrzewania.

Zauważalnym problemem jest zazwyczaj dobór urządzenia o zbyt małej mocy. Skutkuje to zwiększeniem udziału grzałki elektrycznej w wytworzeniu energii cieplnej i dodatkowym pogorszeniem wartości COP przy niskich temperaturach powietrza zewnętrznego. Natomiast problem przewymiarowania pompy ciepła postrzegany jest głównie przez pryzmat nadmiernych kosztów inwestycyjnych. Okazuje się jednak, że również dobór pompy ciepła o zbyt dużej mocy w wielu przypadkach niekorzystnie wpływa na osiągane wartości COP.

Czytaj też: Metody wyznaczania parametrów gruntu do projektowania pionowych wymienników dla pomp ciepła solanka/woda >>>

Metody doboru mocy pompy ciepła powietrze/woda

Ze względu na brak krajowych wytycznych doboru mocy pomp ciepła w praktyce najczęściej stosuje się w tym celu metody opisane przez producentów urządzeń. W przypadku pomp ciepła powietrze/woda zazwyczaj określa się tzw. punkt biwalentny. Jest to taka wartość temperatury zewnętrznej (dolnego źródła), dla której maksymalna moc pompy ciepła na potrzeby grzewcze (dla wymaganej temperatury zasilania) jest w przybliżeniu równa obciążeniu cieplnemu budynku.

Oznacza to, że w przypadku wystąpienia temperatury zewnętrznej niższej od tej wartości konieczne jest wspomaganie pracy sprężarki urządzenia grzałką elektryczną, która dla pomp ciepła powietrze/woda jest zwykle elementem niezbędnym. W teorii zbyt niska wartość temperatury biwalentnej oznacza przewymiarowanie pompy ciepła, co znacząco zwiększa koszty inwestycyjne instalacji oraz negatywnie wpływa na pracę urządzenia ze względu na obciążenie częściowe występujące przez większą część sezonu grzewczego. Zbyt wysoka wartość punktu biwalentnego oznacza z kolei częsty niedobór mocy i konieczność uruchamiania grzałki elektrycznej, co zwiększa koszty eksploatacyjne.

Literatura:

  1. PN-EN 14825:2014-02 Klimatyzatory, ziębiarki cieczy i pompy ciepła ze sprężarkami o napędzie elektrycznym, do grzania i ziębienia. Badanie i ocena w warunkach niepełnego obciążenia oraz obliczanie wydajności sezonowej.
  2. PN-EN 15316-4-2:2017 Charakterystyka energetyczna budynków. Metoda obliczania zapotrzebowania na ciepło przez instalację i sprawności układu. Część 4-2: Źródła ciepła w pomieszczeniach, instalacje z pompami ciepła.
  3. PN-EN 14511-1:2013 Klimatyzatory, ziębiarki cieczy i pompy ciepła ze sprężarkami o napędzie elektrycznym, do grzania i ziębienia.
  4. Dongellini M., Naldi C., Morini G.L., Seasonal performance evaluation of electric air-to-water heat pump, „Applied Thermal Engineering” 90, 2015, p. 1072–1081.
  5. Dongellini M., Naldi C., Morini G.L., Climate influence on seasonal performances of air-to-water heat pumps for heating, „Energy Procedia” 81, 2015, p. 100–107.
  6. Piechurski K., Szulgowska-Zgrzywa M., Obliczanie rocznej efektywności pomp ciepła powietrze/woda, „Rynek Instalacyjny” nr 6/2016, s. 35–40.
  7. Piechurski K., Szulgowska-Zgrzywa M., Wpływ warunków klimatycznych i obciążenia cieplnego budynku na efektywność energetyczną pomp ciepła powietrze/woda z płynną regulacją mocy, „Rynek Instalacyjny” nr 10/2016, s. 21–26.

W artykule:

• Metody doboru mocy pompy ciepła powietrze/woda
• Rzeczywista praca instalacji z pompą ciepła
• Metody analizy współpracy pompy ciepła z budynkiem

streszczenie

Warunkiem poprawnej pracy pompy ciepła powietrze/woda jest odpowiedni dobór mocy urządzenia do potrzeb grzewczych zasilanych przez nią systemów. Powszechnie zauważalnym problemem jest niedowymiarowanie urządzeń, które skutkuje nadmiernym zużyciem energii elektrycznej pobranej na potrzeby pracy grzałki wspomagającej pracę urządzenia w okresie zimowym. Wbrew pozorom, pompy ciepła przewymiarowane względem potrzeb grzewczych również pracują nieefektywnie. Taki dobór generuje znacząco wyższe koszty inwestycyjne, ale również problemy z odbiorem zbyt dużej w stosunku do potrzeb mocy grzewczej. Nawet w przypadku urządzeń z regulowaną mocą wpływa to negatywnie na ich efektywność energetyczną, zwiększając koszty eksploatacji.



abstract

The requirement for the correct operation of an air-to-water heat pump is the appropriate device’s power sizing for the heating needs of the systems it supplies. A well-known problem is the under-dimensioning of the device, which results in increased electricity demand for the operation of the electric heater during the winter. Contrary to appearances, the oversized heat pumps could also work very inefficient. Such condition generates significantly higher investment costs, but also causes the problem with the distribution of excessive heat. Even in the case of heat pumps with the variable-speed compressors, this has a negative impact on their energy efficiency, raising the operating costs.

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!

[pompa ciepła, pompa ciepła powietrze woda, dobór mocy, ogrzewanie, urządzenie grzewcze, efektywność energetyczna, moc grzewcza, zużycie energii elektrycznej, sezon grzewczy, instalacja grzewcza, koszty eksploatacyjne pompy ciepła]

   31.07.2018
Dostęp do pełnej treści tego artykułu jest BEZPŁATNY, wymaga jednak zalogowania.
Logowanie
zapomniałem hasła
Załóż konto
Jeśli nie masz jeszcze Konta Użytkownika - prosimy o wypełnienie formularza rejestracyjnego. Czas potrzebny na założenie Konta Użytkownika to max. 1 minuta.
Chcę założyć konto użytkownika
Dlaczego warto założyć konto użytkownika?
otrzymujesz bezpłatny dostęp do wielu przydatnych informacji: artykułów znanych ekspertów, przeglądów produktów, porad i raportów
co tydzień otrzymasz bezpłatny Newsletter informujący o nowych artykułach, produktach i wydarzeniach związanych z izolacjami i rynkiem budowlanym
będziesz miał możliość brania udziału w konkursach z cennymi nagrodami
utworzysz swój Profil, dzięki któremu będziesz mógł brać udział w dyskusjach na Forum, wymieniać się poglądami z innymi użytkownikami oraz pisać opinie i komentarze
będziesz otrzymywać powiadomienia o promocjach i rabatach w naszej Księgarni Technicznej oraz zniżkach w sklepach naszych partnerów biznesowych.
Jednocześnie zapewniamy Cię, iż podczas rejestracji nie zbieramy żadnych szczegółowych danych personalnych i teleadresowych. W każdej chwili możesz zmienić swoje dane lub zażądać usunięcia konta.
Przed założeniem Konta sugerujemy zapoznać się z regulaminem.
inż.  Krzysztof  Piechurski
inż.  Krzysztof  Piechurski
Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Wrocławska więcej »
mgr inż.  Ewelina  Stefanowicz
mgr inż.  Ewelina  Stefanowicz
Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Wrocławska więcej »

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
9/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Dofinansowanie ogrzewania i fotowoltaiki
  • - Eksploatacja gruntowych pomp ciepła
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