Materiały techniczno-projektowe Logatherm WPS.. K-1, WPS Ciepło jest naszym żywiołem. Zakres mocy od 6 kw do 17 kw

Transkrypt

1 Pompy ciepła glikol-woda Wydanie 2016/06 Materiały techniczno-projektowe Logatherm WPS.. K-1, WPS.. -1 Zakres mocy od 6 kw do 17 kw Ciepło jest naszym żywiołem

2

3 Spis treści Spis Treści 1. Podstawy Sposób działania pomp ciepła Przegląd produktów Współczynnik wydajności i roczny współczynnik efektywności Współczynnik wydajności Przykład obliczenia współczynnika wydajności na podstawie różnicy temperatur Porównanie współczynników wydajności różnych pomp ciepła wg PN EN Roczny współczynnik efektywności Współczynnik nakładu Tryby pracy pomp ciepła Tryb monowalentny Tryb monoenergetyczny Tryb biwalentny równoległy Tryb biwalentny alternatywny Źródła ciepła Ciepło z gruntu Ciepło z wody gruntowej Zasobnik buforowy Opis techniczny Pompy ciepła Pompy ciepła Logatherm WPS 6 K-1, WPS 8 K-1 i WPS 10 K Przegląd wyposażenia Wymiary i dane techniczne Charakterystyki pomp Pomieszczenie zainstalowania Wykresy mocy Pompy ciepła Logatherm WPS 6-1, WPS 8-1, WPS 10-1, WPS 13-1 i WPS Przegląd wyposażenia Wymiary i dane techniczne Pomieszczenie zainstalowania Wykresy mocy Dobór pomp ciepła Rozporządzenie w sprawie oszczędzania energii (EnEV) przepisy niemieckie EnEV 2009 wprowadzono istotne zmiany w porównaniu do EnEV Streszczenie EnEV Ustawa o odnawialnych źródłach energii cieplnej EEWärmeG przepisy niemieckie Pompy ciepła stosowane w nowym budownictwie Wyznaczanie obciążenia grzewczego (zapotrzebowania na ciepło w czasie) Wyznaczanie temperatury na zasilaniu Wyznaczanie zapotrzebowania na energię do układu przygotowania c.w.u Osuszanie budynków w pierwszym sezonie grzewczym Pompy ciepła stosowane przy renowacji budynków Wyznaczanie obciążenia grzewczego Wyznaczanie temperatury na zasilaniu Środki renowacyjne energooszczędny tryb pracy pompy ciepła Dodatkowe zapotrzebowanie na energię wywołane przez okresy blokady ze strony dostawcy energii Dobór wg trybu pracy Tryb monowalentny Tryb monoenergetyczny Biwalentny tryb pracy Dobór wg źródła ciepła Pompy ciepła glikol-woda gruntowe źródło ciepła Kolektory gruntowe Sondy gruntowe Alternatywne systemy geotermalne Pompa ciepła glikol-woda z pośrednim wymiennikiem ciepła jako pompa ciepła woda-woda Normy i przepisy Zaangażowani specjaliści Uzdatnianie i jakość wody unikanie szkód w wodnych instalacjach grzewczych Przykłady instalacji Wskazówki dotyczące wszystkich przykładów instalacji Tryb monowalentny/monoenergetyczny: pompa ciepła Logatherm WPS.. K-1 z zasobnikiem buforowym i obiegiem grzewczym bez zmieszania Tryb monowalentny/monoenergetyczny: pompa ciepła Logatherm WPS.. K-1 z zasobnikiem buforowym oraz obiegiem grzewczym bez zmieszania i ze zmieszaniem Tryb monowalentny/monoenergetyczny: pompa ciepła Logatherm WPS...-1 z zewnętrznym podgrzewaczem pojemnościowym c.w.u., zasobnikiem buforowym i obiegiem grzewczym bez zmieszania Tryb biwalentny: pompa ciepła Logatherm WPS...-1 z zewnętrznym Pompa ciepła glikol-woda (2013/04) 3

4 Spis treści podgrzewaczem pojemnościowym c.w.u., zasobnikiem buforowym, gazowym kotłem kondensacyjnym i obiegiem grzewczym bez zmieszania Tryb monowalentny/monoenergetyczny: pompa ciepła Logatherm WPS...-1 z pasywną stacją chłodzenia, zewnętrznym podgrzewaczem pojemnościowym c.w.u., zasobnikiem buforowym oraz obiegami grzewczymi i chłodzenia bez zmieszania i ze zmieszaniem Tryb monowalentny/monoenergetyczny: pompa ciepła Logatherm WPS...-1 z instalacją solarną do przygotowania c.w.u., zewnętrznym podgrzewaczem pojemnościowym c.w.u., zasobnikiem buforowym oraz obiegiem grzewczym bez zmieszania i ze zmieszaniem Tryb monowalentny/monoenergetyczny: pompa ciepła Logatherm WPS.. -1 z instalacją solarną do przygotowania c.w.u. zewnętrznym biwalentnym podgrzewaczem pojemnościowym c.w.u., zasobnikiem buforowym i dwoma obiegami grzewczymi ze zmieszaniem Tryb monowalentny/monoenergetyczny: pompa ciepła Logatherm WPS...-1 z zewnętrznym biwalentnym podgrzewaczem pojemnościowym c.w.u., zasobnikiem buforowym, kotłem opalanym drewnem i dwoma obiegami grzewczymi ze zmieszaniem Elementy instalacji pompy ciepła Przegląd Pozostałe komponenty pomp ciepła Buderus Regulacja Czujnik temperatury Sprężarka Skraplacz Parownik Pompy wysokowydajne Zawór rozprężny Czujnik ciśnienia Filtr odwadniacz Wziernik Filtr zanieczyszczeń Dogrzewacz elektryczny drogowy zawór przełączający Podgrzewacz pojemnościowy c.w.u. ze stali nierdzewnej z płaszczem wody grzewczej (tylko w przypadku WPS.. K-1) Podgrzewacz pojemnościowy c.w.u. SH290 RW, SH370 RW i SH450 RW Przegląd wyposażenia Wymiary i dane techniczne Pomieszczenie zainstalowania Wykres mocy Biwalentny podgrzewacz SMH400 E i SMH500 E Przegląd wyposażenia Wymiary i dane techniczne Dobór podgrzewacza w domach jednorodzinnych Przewód cyrkulacyjny c.w.u Dobór podgrzewacza w domach wielorodzinnych Współczynnik zapotrzebowania dla budynków mieszkalnych Zasobniki buforowe P120/5 W, P200/5 W, P300/5 W, Przegląd wyposażenia Wymiary i dane techniczne Pasywna stacja chłodzenia PKSt Przegląd wyposażenia Wymiary i dane techniczne Wykres mocy Stacja napełniania glikolem Urządzenie napełniające Wskazówki projektowe Wykres mocy Wskazówki projektowe Wykres mocy Multimoduł HHM Przegląd wyposażenia Wymiary i dane techniczne Przykład instalacji Wskazówki projektowe Budowa multimodułu HHM Przyłącze elektryczne Chłodzenie w instalacjach pompy ciepła Chłodzenie Przykład instalacji Przegląd komponentów do chłodzenia Osprzęt do chłodzenia przy użyciu pasywnej stacji chłodzenia PKSt Osprzęt dodatkowy Rentowność Kalkulacja kosztów inwestycji i eksploatacji Obliczenie kosztów inwestycji Załącznik Roczne współczynniki efektywności dla elektrycznych pomp ciepła Formularz do wyznaczania wymaganej temperatury systemu Formularz do wyznaczania zapotrzebowania na c.w.u. wg DIN Formularz do wstępnego obliczania obciążenia chłodniczego wg VDI Pompa ciepła glikol-woda (2013/04)

5 Spis treści 8.5 Tabele przeliczeniowe Oznaczenia literowe Indeks haseł Pompa ciepła glikol-woda (2013/04) 5

6 1 Podstawy 1 Podstawy 1.1 Sposób działania pomp ciepła Ogrzewanie ciepłem z otoczenia Pompa ciepła umożliwia wykorzystanie ciepła z otoczenia (ziemi, powietrza lub wody gruntowej) do ogrzewania i przygotowania c.w.u. Sposób działania Sposób działania pompy ciepła opiera się na sprawdzonej zasadzie działania lodówki. Lodówka odbiera ciepło z chłodzonych produktów i przekazuje je przez tylną ścianę do powietrza w pomieszczeniu. Pompa ciepła odbiera ciepło z otoczenia i przekazuje je do instalacji ogrzewczej. Wykorzystuje się przy tym fakt, że ciepło zawsze przepływa od źródła ciepła do odbiornika ciepła (od ciepłego do zimnego), podobnie jak rzeka zawsze płynie w dół doliny (od źródła do ujścia ). Pompa ciepła wykorzystuje (podobnie jak lodówka) naturalny kierunek przepływu od ciepłego do zimnego w zamkniętym obiegu czynnika chłodniczego z parownikiem, sprężarką, skraplaczem i zaworem rozprężnym. Pompa ciepła pompuje przy tym ciepło z otoczenia na wyższy poziom temperatury, który można wykorzystać do ogrzewania. W parowniku (1) znajduje się płynny czynnik roboczy o bardzo niskiej temperaturze wrzenia (tzw. czynnik chłodniczy). Czynnik chłodniczy ma niższą temperaturę niż źródło ciepła (np. ziemia, woda, powietrze) oraz niższe ciśnienie. Ciepło przepływa zatem od źródła do czynnika chłodniczego. W efekcie czynnik chłodniczy nagrzewa się powyżej swojej temperatury wrzenia, odparowuje i jest zasysany przez sprężarkę. Sprężarka (2) spręża odparowany (gazowy) czynnik chłodniczy, powodując znaczny wzrost jego ciśnienia. Wskutek tego gazowy czynnik chłodniczy jeszcze bardziej się nagrzewa. Dodatkowo następuje również zamiana energii napędowej sprężarki w ciepło, które przekazywane jest do czynnika chłodniczego. W ten sposób temperatura czynnika chłodniczego coraz bardziej wzrasta do momentu, aż przekroczy ona wartość niezbędną dla instalacji ogrzewczej do ogrzewania i przygotowania c.w.u. Po osiągnięciu określonej wartości ciśnienia i temperatury czynnik chłodniczy przepływa dalej do skraplacza. W skraplaczu (3) gorący, gazowy czynnik chłodniczy oddaje ciepło pobrane z otoczenia (źródło ciepła) oraz pozyskane z energii napędowej sprężarki do chłodniejszej instalacji ogrzewczej (odbiornik ciepła). Temperatura czynnika chłodniczego spada przy tym poniżej punktu skraplania, co powoduje ponowne przejście w stan ciekły. Czynnik chłodniczy, będący ponownie w stanie ciekłym, nadal jednak znajdujący się pod wysokim ciśnieniem, przepływa do zaworu rozprężnego. Zawór rozprężny (4) redukuje ciśnienie czynnika chłodniczego do wartości początkowej, zanim popłynie on z powrotem do parownika i znów pobierze ciepło z otoczenia. Schematyczna prezentacja sposobu działania instalacji pompy ciepła Rys. 1 Obieg czynnika chłodniczego w instalacji pompy ciepła (z czynnikiem chłodniczym R407c) [1] Parownik [2] Sprężarka [3] Skraplacz [4] Zawór rozprężny 6 Pompa ciepła glikol-woda (2013/04)

7 Podstawy Przegląd produktów Pompy ciepła glikol-woda są dostępne w dwóch typoszeregach w różnych wariantach mocowych: Logatherm WPS 6K-1 Logatherm WPS 8K-1 Logatherm WPS 10K-1 Logatherm WPS 6-1 Logatherm WPS 8-1 Logatherm WPS 10-1 Logatherm WPS 13-1 Logatherm WPS 17-1 Każda wielkość mocy jest dostępna w 2 wariantach wyposażenia: K-1: urządzenie z wbudowanym zasobnikiem c.w.u., wersja 1-1: urządzenie bez wbudowanego zasobnika c.w.u., wersja 1 Typ Efektywność energetyczna przy temp. 55 C Bez wbudowanego zasobnika c.w.u. WPS 6-1 WPS 8-1 WPS 10-1 WPS 13-1 Efektywność energetyczna przy temp. 35 C Typ Z wbudowanym zasobnikiem c.w.u. WPS 6K-1 WPS 8K-1 WPS 10K-1 Tab. 2 WPS 6K-1 10K-1 Efektywność energetyczna przy temp. 55 C WPS 17-1 Tab. 1 WPS Dane o zużyciu energii przez pompy ciepła Logatherm WPS Dane produktu Jednostka WPS 6-1 WPS 8-1 WPS 10-1 WPS 13-1 WPS 17-1 Klasa efektywności energetycznej dla temperatury 55 o C - A++ A++ A++ A++ A++ Sezonowa efektywność energetyczna ogrzewania pomieszczeń dla temperatury 55 o C (η S ) % Znamionowa moc cieplna dla temperatury 55 o C (Prated) kw Klasa efektywności energetycznej dla temperatury 35 o C - A++ A++ A++ A++ A++ Sezonowa efektywność energetyczna ogrzewania pomieszczeń dla temperatury 35 o C (η S ) % Znamionowa moc cieplna dla temperatury 35 o C (Prated) kw Poziom mocy akustycznej w pomieszczeniu (L WA ) db(a) Poziom mocy akustycznej na zewnątrz (L WA ) db(a) Dane o zużyciu energii przez pompy ciepła Logatherm WPS 6K-10K-1 Dane produktu Jednostka WPS 6K-1 WPS 8K-1 WPS 10K-1 Klasa efektywności energetycznej dla temperatury 55 C - A++ A++ A++ Sezonowa efektywność energetyczna ogrzewania pomieszczeń dla temperatury 55 C (η S ) % Znamionowa moc cieplna dla temperatury 55 C (Prated) kw Poziom mocy akustycznej w pomieszczeniu (L WA ) db(a) Poziom mocy akustycznej na zewnątrz (L WA ) db(a) Klasa efektywności energetycznej podgrzewania wody - A A A Efektywność energetyczna podgrzewania wody (η wh ) % Deklarowany profil obciążeń - L L L Pompa ciepła glikol-woda (2013/04) 7

8 1 Podstawy 1.3 Współczynnik wydajności i roczny współczynnik efektywności Współczynnik wydajności Współczynnik wydajności, zwany również COP (ang. Coefficient Of Performance), to współczynnik uzyskany w drodze pomiarów wzgl. obliczeń, odnoszący się do pomp ciepła przy specjalnie zdefiniowanych warunkach eksploatacyjnych, podobny do standardowego zużycia paliwa przez samochody. Współczynnik wydajności ε opisuje stosunek użytecznej mocy cieplnej do pobranej elektrycznej mocy napędowej sprężarki. Współczynnik wydajności, jaki może zostać osiągnięty przez pompę ciepła, zależny jest od różnicy temperatur pomiędzy źródłem ciepła a odbiornikiem ciepła. W odniesieniu do nowoczesnych urządzeń obowiązuje następująca zasada obliczania współczynnika ε na podstawie różnicy temperatur: Przykład obliczenia współczynnika wydajności na podstawie różnicy temperatur Poszukiwany jest współczynnik wydajności pompy ciepła w przypadku ogrzewania podłogowego o temperaturze zasilania 35 C i ogrzewania grzejnikowego o temperaturze 50 C przy temperaturze źródła ciepła wynoszącej 0 C. Ogrzewanie podłogowe (1) T = 35 C = ( ) K = 308 K T 0 = 0 C = ( ) K = 273 K T = T T 0 = ( ) K = 35 K Obliczenia zgodnie ze wzorem 1: F. 1 Wzór do obliczania współczynnika wydajności na podstawie temperatury [T] Temperatura bezwzględna odbiornika ciepła w K [T 0 ] Temperatura bezwzględna źródła ciepła w K Do obliczenia na podstawie stosunku mocy grzewczej do poboru mocy elektrycznej stosuje się następujący wzór: F. 2 Wzór do obliczania współczynnika wydajności na podstawie poboru mocy elektrycznej Ogrzewanie grzejnikowe (2) T = 50 C = ( ) K = 323 K T 0 = 0 C = ( ) K = 273 K T = T T 0 = ( ) K = 50 K Obliczenia zgodnie ze wzorem 1: Na przykładzie tym widać, że współczynnik wydajności dla ogrzewania podłogowego jest o 36% wyższy niż dla ogrzewania grzejnikowego. Wynika z tego zasada: wzrost temperatury mniejszy o: 1 C = współczynnik wydajności większy o 2,5%. [P el ] Pobór mocy elektrycznej w kw [Q N ] Oddana moc użyteczna w kw Rys. 2 Współczynniki wydajności wg przykładowego obliczenia [COP] Współczynnik wydajności ε [ T] Różnica temperatur 8 Pompa ciepła glikol-woda (2013/04)

9 Podstawy Porównanie współczynników wydajności różnych pomp ciepła wg PN EN Obecnie obowiązująca norma dot. obliczania COP to PN EN W celu orientacyjnego porównania różnych pomp ciepła w normie PN EN podano warunki obowiązujące przy wyznaczaniu współczynnika wydajności, np. rodzaj źródła ciepła i temperatura jego nośnika ciepła. 1) Źródło ciepła i temperatura nośnika ciepła. 2) Odbiornik ciepła i temperatura na wylocie z urządzenia (zasilanie instalacji ogrzewczej). [A] [B] [W] Glikol 1) / Woda 2) [ C] Air (ang. powietrze) Brine (ang. glikol) Water (ang. woda) Woda 1) / woda 2) [ C] Powietrze 1) / woda 2) [ C] B0/W35 W10/W35 A7/W35 B0/W45 W10/W45 A2/W35 B5/W45 W15/W45 A -7/W35 Tab. 3 Porównanie pomp ciepła wg PN EN Współczynnik wydajności wg PN EN oprócz poboru mocy sprężarki uwzględnia również moc napędową agregatów pomocniczych, proporcjonalną moc pompy glikolu wzgl. pompy wodnej wzgl. w przypadku pomp ciepła powietrze-woda proporcjonalną moc wentylatora. Także rozróżnienie na urządzenia z wbudowaną pompą i urządzenia bez wbudowanej pompy w praktyce prowadzi do znacznych różnic współczynnika wydajności. Z tego względu celowe jest porównywanie tylko pomp ciepła o tym samym typie konstrukcji. Wartości współczynnika wydajności podawane dla pomp ciepła Buderus (ε, COP) odnoszą się do obiegu czynnika chłodniczego (bez proporcjonalnej mocy pompy) oraz dodatkowo do metody obliczeń wg normy PN EN dla urządzeń z wbudowaną pompą Roczny współczynnik efektywności Ponieważ współczynnik wydajności odzwierciedla jedynie stan chwilowy w ściśle określonych warunkach, dla uzupełnienia podaje się współczynnik efektywności. Zazwyczaj podaje się go w postaci rocznego współczynnika efektywności ß (ang. seasonal performance factor), który wyraża stosunek całkowitej ilości ciepła użytkowego oddawanego przez instalację pompy ciepła w ciągu roku oraz energii elektrycznej pobranej przez instalację w tym samym okresie. Wytyczne VDI 4650 opisują procedurę umożliwiającą przeliczenie współczynników wydajności uzyskanych w wyniku pomiarów na stanowiskach badawczych na roczny współczynnik efektywności odnoszący się do rzeczywistej eksploatacji w konkretnych warunkach. W ten sposób możliwe jest orientacyjne obliczenie rocznego współczynnika efektywności. Uwzględniane są przy tym typ konstrukcji pompy ciepła oraz różne współczynniki korygujące związane z warunkami eksploatacji. W celu uzyskania dokładnych wartości można wykonać symulację przy użyciu odpowiedniego oprogramowania. Poniżej przedstawiono znacznie uproszczoną metodę obliczania rocznego współczynnika efektywności: F. 3 Wzór do obliczania rocznego współczynnika efektywności [ß] Roczny współczynnik efektywności [Q WP ] Ilość ciepła w kwh oddana przez instalację pompy ciepła w ciągu roku [W el ] Energia elektryczna w kwh pobrana przez instalację pompy ciepła w ciągu roku Współczynnik nakładu W celu umożliwienia oceny wydajności energetycznej różnych technologii grzewczych również dla pomp ciepła, wprowadzone mają zostać obecnie powszechnie stosowane tzw. współczynniki nakładu e wg normy DIN V Współczynnik nakładu źródła ciepła e g informuje o ilości energii nieodnawialnej, jaką dana instalacja potrzebuje do spełnienia swojego zadania. Dla pompy ciepła współczynnik nakładu źródła ciepła jest wartością odwrotną rocznego współczynnika efektywności: F. 4 Wzór do obliczania współczynnika nakładu źródła ciepła [ß] Roczny współczynnik efektywności [e g ] Współczynnik nakładu pompy ciepła [Q WP ] Ilość ciepła w kwh oddana przez instalację pompy ciepła w ciągu roku [W el ] Energia elektryczna w kwh pobrana przez instalację pompy ciepła w ciągu roku Pompa ciepła glikol-woda (2013/04) 9

10 1 Podstawy 1.4 Tryby pracy pomp ciepła W zależności od źródła ciepła dla pompy ciepła, sposobu rozplanowania instalacji ogrzewczej w danym budynku, jak również już znajdujących się w nim urządzeń techniki grzewczej, pompy ciepła mogą pracować w różnych trybach Tryb monowalentny Całkowite obciążenie grzewcze dla instalacji ogrzewczej i przygotowania c.w.u. pokrywane jest przez pompę ciepła. Optymalne źródła ciepła dla trybu monowalentnego to ziemia i woda gruntowa, bowiem dostarczają one wystarczającą ilość ciepła niezależnie od temperatury zewnętrznej, a więc także przy niskiej temperaturze. Dla pomp ciepła glikol-woda firma Buderus zaleca tryb monowalentny Tryb monoenergetyczny W celu pokrycia szczytowego zapotrzebowania instalacje pracujące w trybie monoenergetycznym wyposażone są w dogrzewacz elektryczny, który może wspomagać instalację ogrzewczą i w miarę możliwości również przygotowanie c.w.u. W takim przypadku dogrzewacz może również być wykorzystywany do okresowego podgrzewania c.w.u. w celu ochrony przed bakteriami z rodzaju Legionella. Instalację pompy ciepła ze zintegrowanym dogrzewaczem elektrycznym można zaprojektować nieco mniejszą niż instalację bez dogrzewacza, co z kolei przekłada się na zmniejszenie kosztów zakupu. Ważny jest jednakże dokładny projekt, tak aby dogrzewacz zużywał możliwie najmniejszą ilość prądu. W przypadku mniejszej pompy ciepła z reguły nie osiąga się oszczędności wynikających z mniejszych kosztów odwiertów, ponieważ w trybie monoenergetycznym liczba godzin pracy pompy ciepła w ciągu roku jest większa niż w trybie monowalentnym. Fakt ten należy uwzględnić podczas doboru źródła ciepła Tryb biwalentny równoległy Instalacje pracujące w trybie biwalentnym równoległym posiadają zarówno pompę ciepła, jak i dodatkowe źródło ciepła. Oprócz pompy ciepła stosuje się zazwyczaj kocioł olejowy bądź gazowy. Pompa ciepła jest przy tym głównym źródłem ciepła. Z chwilą gdy temperatura zewnętrzna spadnie poniżej określonej wartości granicznej, np. 0 C, włączane jest również drugie źródło ciepła. W przypadku eksploatacji w trybie biwalentnym równoległym czas pracy pompy ciepła może ulec wydłużeniu. W takim przypadku konieczne jest również dopasowanie źródła ciepła (odwiertu pod sondę, kolektora powierzchniowego) do zwiększonych wymagań. W przypadku układu obejściowego z zasobnikiem buforowym czas pracy może wydłużyć się do 4000 godzin Tryb biwalentny alternatywny Również instalacje pracujące w trybie biwalentnym alternatywnym posiadają oprócz pompy ciepła drugie źródło ciepła. W przeciwieństwie jednak do trybu pracy biwalentnego równoległego w tym trybie pompa ciepła i drugie źródło ciepła nigdy nie pracują równocześnie. Po przekroczeniu określonej temperatury zewnętrznej, np. 3 C, pracuje wyłącznie pompa ciepła. Przy temperaturze niższej od wartości granicznej całe ciepło wytwarzane jest przez kocioł grzewczy. 1.5 Źródła ciepła Przewaga pomp ciepła nad konwencjonalnymi instalacjami ogrzewczymi polega na tym, że umożliwiają one wykorzystanie darmowego ciepła z otoczenia. Równocześnie z montażem pompy ciepła konieczne jest przygotowanie odpowiedniego źródła ciepła. Inwestycja w przygotowanie źródła ciepła wynosi w przybliżeniu tyle, ile koszt zakupu zapasów materiału grzewczego. Grunt i woda gruntowa stanowią wyjątkowo odpowiednie źródła ciepła. Przy doborze źródła ciepła dla danego budynku należy uwzględnić indywidualne czynniki i wybrać wariant najkorzystniejszy w danym przypadku Ciepło z gruntu Możliwe jest wykorzystanie dwóch różnych źródeł ciepła z gruntu: ciepła występującego blisko powierzchni oraz energii geotermalnej. Kolektory gruntowe wykorzystują ciepło występujące blisko powierzchni. Układane są poziomo na głębokości od 1,20 m do 1,50 m i absorbują ciepło z promieniowania słonecznego nagromadzone w górnych warstwach gruntu. Sondy gruntowe natomiast wykorzystują energię geotermalną płynącą z wnętrza Ziemi na powierzchnię. Umieszcza się je w odwiertach na głębokości od 100 m do 150 m. Ponieważ temperatura z obu źródeł ciepła jest stosunkowo wysoka i nie zmienia się w zależności od pory roku, instalacja pompy ciepła w obu przypadkach może pracować z wysoką sprawnością techniczną, tj. z wysokim rocznym współczynnikiem efektywności. Dzięki eksploatacji w obiegu zamkniętym instalacja pompy ciepła pracuje niezawodnie i nie wymaga znacznej konserwacji. Sondy gruntowe, ze względu na łatwy montaż i niewielkie zapotrzebowanie miejsca, od kilku lat są coraz bardziej popularne. 10 Pompa ciepła glikol-woda (2013/04)

11 Podstawy 1 Kolektory gruntowe Sondy gruntowe ca. 1,5 ca il Rys. 3 Kolektory gruntowe (wymiary w m) Zalety: Ekonomiczność kolektory gruntowe może ułożyć sam inwestor. Efektywność wysokie roczne współczynniki efektywności pompy ciepła. Są niezawodne i nie wymagają znacznej konserwacji ze względu na obieg zamknięty. Wady: Konieczne jest ich precyzyjne ułożenie w celu uniknięcia korków powietrznych. Wymagają wykorzystania dużej powierzchni (mniej więcej dwukrotnie większej od powierzchni ogrzewanej). Brak możliwości zabudowy nad kolektorami. Nie jest możliwe chłodzenie. Kolektory gruntowe stosuje się z reguły w domach jedno- i dwurodzinnych. Układa się je poziomo na niezabudowanej części działki na głębokości do 1,5 m. Na głębokości większej niż 2 m strumień ciepła z powierzchni coraz bardziej zmniejsza się. Natomiast strumień ciepła z głębszych warstw gruntu jest wciąż zbyt mały. Ciepło dostarczane jest przez promienie słoneczne, przede wszystkim za pośrednictwem wody deszczowej. Odbiór ciepła z reguły odbywa się za pomocą rur plastikowych ułożonych w kilka obiegów i podłączonych do jednego rozdzielacza. Długość poszczególnych obiegów zależna jest od wydajności poboru ciepła z gruntu, wielkości działki oraz ciśnienia dyspozycyjnego pompy glikolu. Rozdzielacz powinien być łatwo dostępny i znajdować się w szachcie lub szybie świetlnym w najwyższym punkcie kolektora, aby możliwe było przeprowadzanie prac konserwacyjnych i odpowietrzanie instalacji. Oblodzenie rur, zwłaszcza w obszarze rozdzielacza, nie ma negatywnego wpływu na działanie instalacji. Zaleca się, aby nie sadzić nad kolektorem roślin posiadających głębokie korzenie. Wszystkie rury w budynku muszą zostać zaopatrzone w odpowiednią izolację paroszczelną. Należy zapoznać się z informacjami na ten temat zawartymi w rozdziale 3 Dobór pomp ciepła. Rys. 4 Sondy gruntowe (wymiary w m) Zalety: il Efektywność wysokie roczne współczynniki efektywności pompy ciepła. Są niezawodne i nie wymagają znacznej konserwacji ze względu na obieg zamknięty. Oszczędność miejsca. Sondy mogą być wykorzystywane do chłodzenia. Wady: Koszty inwestycji są z reguły wyższe niż w przypadku kolektorów gruntowych. Zastosowanie nie jest możliwe na wszystkich terenach. Wymagana jest aprobata stosownego organu. Dodatkowe zapotrzebowanie na energię, np. dla pompy obiegowej. Instalację mogą przeprowadzać tylko specjalistyczne firmy. Sondy gruntowe stosowane są w domach jednoi wielorodzinnych. Składają się one z rury sondy, podstawy sondy oraz rozdzielacza. Z reguły stosuje się pojedyncze lub podwójne sondy w kształcie litery "U", zapewniające większy odbiór ciepła. W celu umieszczenia sond konieczne jest zlecenie certyfikowanej firmie wykonania kilku odwiertów w gruncie, w zależności od zapotrzebowania na ciepło, specyficznej pojemności cieplnej gruntu i czasu pracy pompy ciepła. Strumień ciepła napływa z głębszych warstw gruntu. W przypadku odwiertów o głębokości do 100 m konieczne jest wykonanie projektu prac geologicznych i zgłoszenie do odpowiedniego organu administracji państwowej. W przypadku głębokości większej niż 100 m konieczna jest aprobata urzędu górniczego. Należy zapoznać się z informacjami na ten temat zawartymi w rozdziale 3 Dobór pomp ciepła. Nie zaleca się używania pomp ciepła do suszenia posadzek jastrychowych. Niezbędny jest do tego dodatkowy nakład energii, na jaki te źródła ciepła nie są przygotowane. Zalecamy suszenie posadzek jastrychowych za pomocą specjalnych urządzeń osuszających. Pompa ciepła glikol-woda (2013/04) 11

12 1 Podstawy Ciepło z wody gruntowej ca. 10 Następnie należy złożyć wniosek celem uzyskania aprobaty Regionalnego Zarządu Gospodarki Wodnej. Firma Buderus stosuje do przenoszenia ciepła płytowe wymienniki ciepła ze stali nierdzewnej. Wymienniki ciepła ze stali nierdzewnej mają dobre właściwości antykorozyjne i są odporne na prawie wszystkie substancje występujące w wodzie. Należy zapoznać się także z informacjami na ten temat zawartymi w rozdziale 3 Dobór pomp ciepła. 1.6 Zasobnik buforowy il Rys. 5 Studnia wody gruntowej (wymiary w m) Zalety: Ekonomiczność. Efektywność wysokie roczne współczynniki efektywności pompy ciepła. Oszczędność miejsca. Wady: Wymagany jest większy zakres prac konserwacyjnych, ponieważ z reguły stosuje się studnie bezciśnieniowe. Wymagana jest analiza wody. Wymagana jest aprobata stosownego organu. Dodatkowe zapotrzebowanie na energię, np. dla pompy obiegowej. Wykorzystanie wody gruntowej jako źródła ciepła polega na pobraniu wody ze studni, odebraniu z niej ciepła i ponownym odprowadzeniu do warstwy wodonośnej. Metoda ta jest wyjątkowo efektywna energetycznie i pozwala uzyskać wysokie współczynniki wydajności pompy ciepła, ponieważ temperatura wody jest niemalże stała bez względu na porę roku. Jeżeli woda gruntowa ma być wykorzystywana jako źródło ciepła, trzeba dokładnie przeanalizować także dodatkowe zapotrzebowanie na energię, zwłaszcza tę niezbędną do eksploatacji pompy tłoczącej. Jeżeli instalacja jest mała lub studnia jest bardzo głęboka, to energia niezbędna do pracy pompy tłoczącej negatywnie wpływa na roczny współczynnik efektywności. Oznacza to, że wykorzystanie wody jako źródła ciepła, które w większości przypadków jest niezwykle ekonomiczne, w tym przypadku nie jest opłacalne. Na wstępie muszą zostać spełnione następujące warunki: Czy dostępna jest wystarczająca ilość wody gruntowej? Informacje na ten temat można uzyskać od Regionalnego Zarządu Gospodarki Wodnej, geologów lub lokalnych firm wiertniczych. Czy właściwości względnie jakość wody są wystarczające? Analiza wody pozwala uzyskać informacje na temat składu wody gruntowej oraz interakcji z użytymi materiałami. Duży zasobnik wody grzewczej może zostać włączony równolegle w układ pomiędzy źródłem ciepła a odbiornikiem (na zasadzie podobnej do sprzęgła hydraulicznego) jako tzw. zasobnik buforowy i tymczasowo magazynować ciepło. Zasobnik buforowy zapewnia czasowe i hydrauliczne rozdzielenie procesu wytwarzania i odbioru ciepła, umożliwiając w ten sposób optymalną równowagę pomiędzy wytwarzaniem i odbiorem ciepła. W przypadku instalacji ogrzewczych z pompą ciepła oznacza to, że pompa ciepła, nawet w zamkniętych obiegach grzewczych (przy braku odbioru ciepła przez odbiorniki), może pozostawać włączona przez pewien czas i produkować ciepło, co znacznie wydłuża jej czas użytkowania i tym samym także żywotność. Ważne jest, aby zastosowany zasobnik buforowy posiadał dobrą izolację termiczną, pozwala to bowiem na efektywne wykorzystanie zmagazynowanego ciepła i zapobiega utracie zbyt dużej ilości ciepła. Prędkość strumienia wody grzewczej napływającej do zasobnika buforowego z obiegów grzewczych oraz z pompy ciepła powinna zostać konstrukcyjnie ograniczona do minimum (np. poprzez płytę odbojową, duże króćce itp.), aby zapewnić uwarstwienie wody o różnych temperaturach w zasobniku. 12 Pompa ciepła glikol-woda (2013/04)

13 Opis techniczny 2 2 Opis techniczny 2.1 Pompy ciepła Firma Buderus oferuje dwie serie pomp ciepła: Seria kompaktowa ze zintegrowanym podgrzewaczem pojemnościowym c.w.u. ze stali nierdzewnej Seria standardowa z zewnętrznym podgrzewaczem pojemnościowym c.w.u. Pompy ciepła Buderus zapewniają wiele korzyści Bezpieczeństwo dzięki jakości: Maksymalna funkcjonalność i trwałość. Pompy ciepła Buderus spełniają wszystkie wymogi jakościowe firmy Bosch. W zakładzie poddawane są obszernym testom i kontrolom jakości. Bezpieczeństwo dzięki sprawnemu serwisowi: Części zamienne można nabyć nawet po 15 latach bezpieczeństwo gwarantowane przez dużą markę. Ogrzewanie przyjazne dla środowiska: Ok. 75% energii grzewczej to energia odnawialna. Jeżeli do zasilania pompy ciepła używany jest zielony prąd, a więc energia wiatrowa, wodna lub słoneczna, udział energii odnawialnej może wynieść nawet do 100%. Instalacja ogrzewcza nie powoduje emisji. W niemieckim rozporządzeniu o oszczędzaniu energii (EnEV) pompy ciepła są bardzo dobrze ocenione. Pompy ciepła Buderus WPS spełniają wymagania znaku jakości EHPA (European Quality Label for Heat Pumps). Niezależność i przyszłościowe bezpieczeństwo: Nie są potrzebne paliwa takie jak olej czy gaz. Dzięki temu zmiany cen oleju i gazu mają jedynie pośrednie znaczenie. Czynniki środowiskowe takie jak słońce czy wiatr nie mają żadnego znaczenia, ponieważ ciepło z gruntu jest niezawodnie dostępne przez 365 dni w roku. Wysoka rentowność: Koszty eksploatacji są do 50% niższe w porównaniu z olejem bądź gazem. Stałe koszty dodatkowe, ponoszone w przypadku konwencjonalnych instalacji ogrzewczych (np. konserwacja palnika, wymiana filtra, prace kominiarskie), w przypadku instalacji pompy ciepła nie występują. Urządzenia pracują w zamkniętych obiegach. Dzięki temu są trwałe i nie wymagają znacznej konserwacji. Regularnej konserwacji wymagają jedynie elementy w instalacji ogrzewczej, np. naczynie wzbiorcze i zawór bezpieczeństwa. Zintegrowane pompy wysokowydajne automatycznie dostosowują się do oporu przepływu w systemie rozdzielacza, zmniejszają pobór prądu przez pompy i zwiększają roczny współczynnik efektywności. Sposób działania Pompy ciepła można ustawiać w dowolnym pomieszczeniu. Nie wymagają specjalnej kotłowni ani komina. Obieg glikolu (obieg czynnika chłodzącego): Pompa glikolu ( rys. 6 i rys. 7, poz. 7) pompuje glikol do parownika pompy ciepła (poz. 8). W parowniku glikol oddaje ciepło do obiegu czynnika chłodniczego, a następnie przepływa z powrotem do źródła ciepła. Opór przepływu obiegu glikolu zależny jest od temperatury i stosunku składników mieszaniny glikol monoetylenowy-woda. Im niższa temperatura i im wyższa zawartość glikolu monoetylenowego w mieszaninie, tym większy opór przepływu. Przy obliczaniu oporu przepływu trzeba zatem uwzględnić stężenie glikolu monoetylenowego. Obieg grzewczy: Pompa c.o. (poz. 7) pompuje wodę grzewczą do skraplacza (poz. 12). W skraplaczu woda grzewcza pochłania ciepło z obiegu czynnika chłodniczego. W razie potrzeby dołączony dogrzewacz elektryczny (poz. 14) jeszcze bardziej nagrzewa wodę grzewczą. Ciepła woda grzewcza przepływa teraz przez zawór 3-drogowy (poz. 16) do instalacji ogrzewczej lub do podgrzewacza pojemnościowego c.w.u. (w przypadku urządzeń WPS.. K-1 wewnętrznego, w przypadku urządzeń WPS..-1 zewnętrznego). Obieg chłodniczy (obieg czynnika chłodniczego): Płynny czynnik chłodniczy z obiegu czynnika chłodniczego napływa do parownika (poz. 8). W parowniku czynnik chłodniczy pochłania ciepło z obiegu glikolu, aż całkowicie odparuje. Czynnik chłodniczy znajduje się teraz w stanie gazowym i zostaje sprężony w sprężarce (poz. 9), co powoduje wzrost jego ciśnienia i jeszcze większe nagrzanie. W tym stanie czynnik chłodniczy dociera do skraplacza (poz. 12). W skraplaczu oddaje ciepło do obiegu grzewczego i ponownie przechodzi w stan ciekły. Płynny czynnik chłodniczy przepływa ze skraplacza przez filtr odwadniacz i wziernik (poz. 11) do zaworu rozprężnego (poz. 10). Tutaj następuje redukcja ciśnienia czynnika chłodniczego do wartości początkowej, po czym przepływa on z powrotem do parownika. Pompa ciepła glikol-woda (2013/04) 13

14 2 Opis techniczny Konstrukcja I I Rys. 6 Budowa pompy ciepła Logatherm WPS 6/8/10 K-1 Rys. 7 Budowa pompy ciepła Logatherm WPS 6/8/10/13/17-1 [1] Tabliczka znamionowa [2] Panel obsługi [3] Zabezpieczenie silnika sprężarki z funkcją Reset [4] Bezpieczniki automatyczne [5] Skrzynka rozdzielcza [6] Przycisk Reset dla zabezpieczenia dogrzewacza elektrycznego przed przegrzaniem [7] Wysokowydajna pompa glikolu [8] Parownik (niewidoczny na rysunku) [9] Sprężarka z izolacją [10] Zawór rozprężny [11] Wziernik [12] Skraplacz [13] Wysokowydajna pompa c.o. pierwotna [14] Dogrzewacz elektryczny [15] Filtr do systemu grzewczego [16] Zawór 3-drogowy [17] Podgrzewacz pojemnościowy c.w.u. z podwójnymi ścianami [18] Zawór spustowy pod podgrzewaczem pojemnościowym c.w.u. [19] Czujnik kolejności faz [20] Przycisk Reset do zabezpieczenia przed przegrzaniem dogrzewacza elektrycznego WPS (zasłonięty) 14 Pompa ciepła glikol-woda (2013/04)

15 Opis techniczny Pompy ciepła Logatherm WPS 6 K-1, WPS 8 K-1 i WPS 10 K Przegląd wyposażenia Do ogrzewania i przygotowania c.w.u. w domach jednorodzinnych stosuje się pompy ciepła typoszeregu Logatherm WPS 6/8/10 K-1. Posiadają one zintegrowany podgrzewacz pojemnościowy c.w.u. o pojemności 185 litrów oraz dogrzewacz elektryczny o mocy 9 kw. Zakres dostawy Pompa ciepła Logatherm WPS 6/8/10 K-1 Czujnik temperatury zasilania E11.T1 Czujnik temperatury zewnętrznej E10.T2 Filtr (gwint wewnętrzny R 3/4") do systemu grzewczego Filtr (gwint wewnętrzny R 1") dolnego źródła Nóżki poziomujące Dokumentacja techniczna Zalety Zintegrowany podgrzewacz pojemnościowy c.w.u., 185 litrów Zintegrowana wysokowydajna pompa glikolu Zintegrowana wysokowydajna pompa c.o. Zintegrowany dogrzewacz elektryczny, 9 kw 3-drogowy zawór przełączający Kompaktowa obudowa, zajmująca niewielką ilość miejsca, elegancki design Łatwe w obsłudze menu tekstowe Niski poziom hałasu Wysokie współczynniki wydajności Temperatura zasilania do 62 C Elektroniczny ogranicznik prądu rozruchowego (oprócz WPS 6 K-1) Zintegrowana funkcja rejestracji ilości ciepła za pomocą menedżera pompy ciepła Rys I Wybrane części i podzespoły pomp ciepła Logatherm WPS 6 10 K-1 [1] Tabliczka znamionowa [2] Panel obsługi [3] Zabezpieczenie silnika sprężarki z funkcją Reset [4] Bezpieczniki automatyczne [5] Skrzynka rozdzielcza [6] Przycisk Reset dla zabezpieczenia dogrzewacza elektrycznego przed przegrzaniem [7] Pompa glikolu [8] Parownik (niewidoczny na rysunku) [9] Sprężarka z izolacją [10] Zawór rozprężny [11] Wziernik [12] Skraplacz [13] Pompa c.o. pierwotna [14] Dogrzewacz elektryczny [16] Zawór 3-drogowy [17] Podgrzewacz pojemnościowy c.w.u. z podwójnymi ścianami [18] Zawór spustowy pod podgrzewaczem pojemnościowym c.w.u. [19] Czujnik kolejności faz Pompa ciepła glikol-woda (2013/04) 15

16 2 Opis techniczny Wymiary i dane techniczne Rys. 9 Wymiary pomp ciepła Logatherm WPS 6 10 K-1 (wymiary w mm) [1] Obieg glikolu wejście [2] Obieg glikolu wyjście [3] Dopływ zimnej wody [4] Przyłącza elektryczne [5] Zasilanie instalacji ogrzewczej [6] Wypływ ciepłej wody [7] Powrót instalacji ogrzewczej 16 Pompa ciepła glikol-woda (2013/04)

17 Opis techniczny 2 Jednostka WPS 6 K-1 WPS 8 K-1 WPS 10 K-1 Tryb glikol-woda Moc cieplna (B0/W35) 1) kw 5,8 7,6 10,4 Moc cieplna (B0/W45) 1) kw 5,6 7,3 10,0 COP (B0/W35) 1) - 4,4 4,7 4,7 COP (B0/W45) 1) - 3,4 3,6 3,7 Moc chłodzenia (B0/W35) kw 4,5 6,0 8,2 Obieg glikolu Przepływ nominalny ( T = 3 K) 2) m 3 /h 1,40 1,87 2,52 Dopuszczalny zewnętrzny opór przepływu 2) kpa Ciśnienie maks. bar 4 Pojemność (wewnętrzna) I 5 Temperatura robocza C Przyłącze (Cu) mm 28 Sprężarka Typ - Copeland fixed scroll Masa czynnika chłodniczego R 410A 3) kg 1,55 1,95 2,20 Ciśnienie maks. bar 42 Ogrzewanie Przepływ nominalny ( T = 7 K) m 3 /h 0,72 0,94 1,30 Min./maks. temperatura zasilania C 20/62 Maks. dopuszczalne ciśnienie robocze bar 3,0 Pojemność wody grzewczej włącznie z płaszczem wody grzewczej podgrzewacza l 47 Przyłącze (Cu) mm 22 C.W.U. Moc maksymalna bez dogrzewacza elektrycznego/ z dogrzewaczem (9 kw) kw 5,8/14,8 7,6/16,6 10,4/19,4 Pojemność użytkowa ciepłej wody I 185 Wskaźnik mocy - 1,0 1,1 1,6 Min./maks. dopuszczalne ciśnienie robocze bar 2/10 Przyłącze (stal nierdzewna) mm 22 Elektryczne parametry przyłącza Przyłącze elektryczne V 3 N ~ 50 Hz Bezpiecznik zwłoczny; w przypadku dogrzewacza elektrycznego 3/6/9 kw A 10/16/20 16/16/20 16/20/25 Znamionowy pobór mocy przez sprężarkę (B0/W35) kw 1,32 1,63 2,19 Maks. natężenie prądu z ogranicznikiem prądu rozruchowego 4) A 27,0 27,5 29,5 Stopień ochrony IP X1 Informacje ogólne Dopuszczalne temperatury otoczenia C Poziom ciśnienia akustycznego 5) dba Poziom mocy akustycznej 6) dba Wymiary (szer. głęb. wys.) mm 600 x 645 x 1800 Masa (bez opakowania) kg Tab. 4 Dane techniczne 1) Z pompą wewnętrzną wg EN ) Z glikolem etylenowym 3) Współczynnik ocieplenia globalnego, GWP 100 = ) WPS 6 K-1: Maks. natężenie prądu bez ogranicznika prądu rozruchowego 5) Wg EN ) Wg EN Pompa ciepła glikol-woda (2013/04) 17

18 2 Opis techniczny Pompa ciepła Logatherm Jednostka WPS 6 K-1 WPS 8 K-1 WPS 10 K-1 Glikol (czynnik chłodniczy) Pompa glikolu Wilo - Para 25/1-7 Para 25/1-11 Para 30/1-12 Długość konstrukcyjna mm Ogrzewanie Pompa c.o. Wilo - Para 25/1-7 Para 25/1-7 Para 25/1-7 Długość konstrukcyjna mm Tab. 5 Pompy glikolu i c.o. pomp ciepła Logatherm WPS 6 10 K-1 Pompa ciepła Logatherm Przepustowość glikolu 1) WPS 6 K-1 WPS 8 K-1 WPS 10 K-1 Nominalna [m 3 /h] 1,40 1,87 2,52 Ciśnienie dyspozycyjne A [m] 4,5 8,0 8,0 Różnica temperatur A [K] 3,0 3,0 3,0 Tab. 6 Ciśnienie dyspozycyjne po stronie glikolu i różnica temperatur w zależności od przepustowości glikolu pomp ciepła Logatherm WPS 6 10 K-1 1) 30 % glikolu monoetylenowego. [A] Punkt znamionowy pracy przy nominalnej przepustowości glikolu Pompa ciepła Logatherm Przepustowość wody grzewczej Ciśnienie dyspozycyjne Różnica temperatur WPS 6 K-1 WPS 8 K-1 WPS 10 K-1 Nominalna Min. A 0,70 0,94 1,30 [m 3 /h] [m] [K] 0,50 0,68 0,94 5,0 4,8 3,5 5,0 5,0 5,0 Tab. 7 [A] Ciśnienie dyspozycyjne po stronie instalacji ogrzewczej i różnica temperatur w zależności od przepustowości wody grzewczej pomp ciepła Logatherm WPS 6 10 K-1 Punkt znamionowy pracy przy nominalnej przepustowości glikolu 18 Pompa ciepła glikol-woda (2013/04)

19 Opis techniczny Charakterystyki pomp Pompa glikolu WPS 6 K-1 H [kpa] [kpa] H [kpa] H [m] [m] 8H [m] V [m³/h] [m³/h] V [m³/h] 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 V [l/s] 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 [l/s] 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 V [l/s] il il il Rys. 10 Charakterystyka pompy pompa glikolu WPS 6 K-1 Pompa glikolu WPS 8 K-1 H [kpa] H [m] H 120 [kpa] 12 H [m] V [m³/h] 5 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1, 2 V [m³/h] V [l/s] 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1, 2 V [l/s] il il Pompa glikolu WPS 6 K-1 H [kpa] H [m] H [kpa] H [m] H 80 [kpa] 8 80 H [m] A- U = 10 V (4450 1/min) A- U = 10 V (4450 1/min) B- A- U = 910 V V (3990 (4450 1/min) 70 7 A B- U = 9 V (3990 1/min) 70 7 A C- B- U = 89 V (3520 (3990 1/min) 70 7 A C- U = 8 V (3520 1/min) D- C- U = 78 V (3060 (3520 1/min) D- U = 7 V (3060 1/min) 60 6 E- D- U = 67 V (2590 (3060 1/min) 60 6 E- U = 6 V (2590 1/min) F- 5 ( B E- U = 6 V (2590 1/min) B F- U = 5 V (2200 1/min) B G- F- U = 45 V (1660 (2200 1/min) G- U = 4 V (1660 1/min) 50 5 H- G- U = 34 V (1200 (1660 1/min) 50 5 H- U = 3 V (1200 1/min) 50 5 H- U = 3 V (1200 1/min) C C 40 4 C D D 30 3 D E E E F F F G 10 1 G 10 GH H H ,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 V 3,5 [m³/h] 4,0 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 V [m³/h] V [m³/h] V [l/s] 0 0,2 0,4 0,6 0, 8 1,0 V [l/s] 0 0,2 0,4 0,6 0, 8 V [l/s] 1,0 0 0,2 0,4 0,6 0, 8 1, il il il Rys. 13 Charakterystyka pompy pompa c.o. WPS 6 K-1 WPS 10 K-1 Legenda do rys. 10, 11, 12 i 13: [H] [V] Ciśnienie dyspozycyjne (bez środka zapobiegającego zamarzaniu) Strumień przepływu Rys. 11 Charakterystyka pompy pompa glikolu WPS 8 K-1 Pompa glikolu WPS 10 K-1 H [kpa] H [m] H 140 [kpa] 14 H [m] V [m³/h] V [m³/h] 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 V [l/s] 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 V [l/s] il il Rys. 12 Charakterystyka pompy pompa glikolu WPS 10 K-1 Pompa ciepła glikol-woda (2013/04) 19

20 2 Opis techniczny Pomieszczenie zainstalowania Ponieważ pompa ciepła generuje określony poziom hałasu, powinna być instalowana wyłącznie w miejscach, w których nie będzie to uciążliwe. Niekorzystna byłaby np. instalacja w pobliżu sypialni. Wymiary montażowe ( rys. 14). Odstęp tylnej strony pompy ciepła od ściany: min. 20 mm. Pompę należy ustawić na postumencie (zapewnia inwestor), nie zaś bezpośrednio na posadzce jastrychowej. Temperatura otoczenia w pomieszczeniu zainstalowania: 0 C do 45 C. W pomieszczeniu zainstalowania wypoziomować pompę ciepła za pomocą dołączonych nóżek poziomujących Wykresy mocy WPS 6 K-1 P [kw] P [kw] il T S [ C] Rys. 15 Wykres mocy WPS 6 K COP 8 7 COP T S [ C] il 1800 Rys. 16 Współczynnik wydajności WPS 6 K-1 Legenda do rys. 15, 16: [COP] Współczynnik wydajności ε [P] Moc [T S ] Temperatura na dopływie glikolu [1] Moc cieplna przy temperaturze zasilania 35 C [2] Moc cieplna przy temperaturze zasilania 45 C [3] Moc cieplna przy temperaturze zasilania 55 C [4] Współczynnik wydajności przy temperaturze zasilania 35 C [5] Współczynnik wydajności przy temperaturze zasilania 45 C [6] Współczynnik wydajności przy temperaturze zasilania 55 C I Rys. 14 Wymiary montażowe pomp ciepła Logatherm WPS 6 10 K-1 (wymiary w mm) 20 Pompa ciepła glikol-woda (2013/04)

21 Opis techniczny 2 WPS 8 K-1 WPS 10 K-1 Rys. 17 Wykres mocy WPS 8 K-1 Rys. 19 Wykres mocy WPS 10 K-1 Rys. 18 Współczynnik wydajności WPS 8 K-1 Rys. 20 Współczynnik wydajności WPS 10 K-1 Legenda do rys. 17, 18, 19 i 20: [COP] Współczynnik wydajności ε [P] Moc [T s l Temperatura na dopływie glikolu [1] Moc cieplna przy temperaturze zasilania 35 C [2] Moc cieplna przy temperaturze zasilania 45 C [3] Moc cieplna przy temperaturze zasilania 55 C [4] Współczynnik wydajności przy temperaturze zasilania 35 C [5] Współczynnik wydajności przy temperaturze zasilania 45 C [6] Współczynnik wydajności przy temperaturze zasilania 55 C Pompa ciepła glikol-woda (2013/04) 21

22 2 Opis techniczny 2.3 Pompy ciepła Logatherm WPS 6-1, WPS 8-1, WPS 10-1, WPS 13-1 i WPS Przegląd wyposażenia Do ogrzewania i przygotowania c.w.u. w domach jednoi dwurodzinnych stosuje się pompy ciepła typoszeregu Logatherm WPS 6/8/10/13/17. Posiadają one zintegrowany dogrzewacz elektryczny o mocy 9 kw oraz napędzany silnikowo 3-drogowy zawór przełączający. Zakres dostawy Pompa ciepła WPS 6/8/10/13/17 Czujnik temperatury zasilania E11.T1 Czujnik temperatury zewnętrznej E10.T2 Filtr (gwint wewnętrzny R 3/4") do systemu grzewczego Filtr (gwint wewnętrzny R 1" oraz R 1 1/4") dla WPS 13 i WPS 17 Nóżki poziomujące Dokumentacja techniczna Zalety Zintegrowana wysokowydajna pompa glikolu Zintegrowana wysokowydajna pompa c.o. Zintegrowany dogrzewacz elektryczny (9 kw) 3-drogowy zawór przełączający Przygotowane do podłączenia podgrzewacza pojemnościowego c.w.u. Łatwe w obsłudze menu tekstowe Niski poziom hałasu Elegancki design Wysokie współczynniki wydajności Elektroniczny ogranicznik prądu rozruchowego (oprócz WPS 6-1) Zintegrowana funkcja rejestracji ilości ciepła za pomocą menedżera pompy ciepła Rys. 21 Wybrane części i podzespoły pomp ciepła Logatherm WPS [1] Tabliczka znamionowa [2] Panel obsługi [3] Zabezpieczenie silnika sprężarki z funkcją Reset [4] Bezpieczniki automatyczne [5] Skrzynka rozdzielcza [7] Pompa glikolu [8] Parownik (niewidoczny na rysunku) [9] Sprężarka z izolacją [10] Zawór rozprężny [11] Wziernik [12] Skraplacz [13] Pompa c.o. pierwotna [14] Dogrzewacz elektryczny [15] Filtr do systemu grzewczego [16] Zawór 3-drogowy [19] Czujnik kolejności faz [20] Przycisk Reset do zabezpieczenia przed przegrzaniem dogrzewacza elektrycznego WPS (zasłonięty) 22 Pompa ciepła glikol-woda (2013/04)

23 Opis techniczny Wymiary i dane techniczne Rys. 22 Wymiary pomp ciepła Logatherm WPS (wymiary w mm) [1] Przyłącza elektryczne [2] Obieg glikolu wyjście [3] Obieg glikolu wejście [4] Powrót podgrzewacza [5] Zasilanie podgrzewacza [6] Powrót instalacji ogrzewczej [7] Zasilanie instalacji ogrzewczej Pompa ciepła glikol-woda (2013/04) 23

24 2 Opis techniczny Jednostka WPS 6-1 WPS 8-1 WPS 10-1 WPS 13-1 WPS 17-1 Tryb glikol-woda Moc cieplna (B0/W35) 1) kw 5,8 7,6 10,4 13,3 17,0 Moc cieplna (B0/W45) 1) kw 5,6 7,3 10,0 12,8 16,1 COP (B0/W35) 1) - 4,4 4,7 4,8 4,8 4,7 COP (B0/W45) 1) - 3,4 3,6 3,8 3,8 3,6 Moc chłodzenia (B0/W35) kw 4,5 6,0 8,2 10,5 13,4 Obieg glikolu Przepływ nominalny ( T = 3 K) 2) m 3 /h 1,40 1,87 2,52 3,24 4,07 Dopuszczalny zewnętrzny opór przepływu 2) kpa Ciśnienie maks. bar 4 Pojemność (wewnętrzna) I 5 Temperatura robocza C Przyłącze (Cu) mm Sprężarka Typ Copeland fixed scroll Masa czynnika chłodniczego R 410A 3) kg 1,55 1,95 2,40 2,65 2,80 Ciśnienie maks. bar 42 Ogrzewanie Przepływ nominalny ( T = 7 K) m 3 /h 0,72 0,94 1,30 1,66 2,09 Min. temperatura zasilania C 20 Maks. temperatura zasilania C 62 Maks. dopuszczalne ciśnienie robocze bar 3,0 Pojemność c.w.u. I 7 Przyłącze (Cu) mm Elektryczne parametry przyłącza Przyłącze elektryczne 400 V 3 N ~ 50 Hz Bezpiecznik zwłoczny; w przypadku dogrzewacza elektrycznego 3/6/9 kw A 10/16/20 16/16/20 16/20/25 16/25/25 20/25/32 Znamionowy pobór mocy przez sprężarkę (B0/W35) kw 1,32 1,62 2,18 2,80 3,63 Maks. natężenie prądu z ogranicznikiem prądu rozruchowego 4) A 27,00 27,50 29,50 28,50 29,50 Stopień ochrony IP X1 Informacje ogólne Dopuszczalne temperatury otoczenia C Poziom ciśnienia akustycznego 5) dba Poziom mocy akustycznej 6) dba Wymiary (szer. głęb. wys.) mm 600 x 645 x 1520 Masa (bez opakowania) kg Tab. 8 Informacje techniczne 1) Z pompą wewnętrzną wg EN ) Z glikolem etylenowym 3) Współczynnik ocieplenia globalnego, GWP 100 = ) WPS 6-1: Maks. natężenie prądu bez ogranicznika prądu rozruchowego 5) Wg EN ) Wg EN Pompa ciepła glikol-woda (2013/04)

25 Opis techniczny 2 Pompa ciepła Logatherm Jednostka WPS 6-1 WPS 8-1 WPS 10-1 WPS 13-1 WPS 17-1 Glikol (czynnik chłodniczy) Pompa glikolu Wilo - Para 25/1-7 Para 25/1-11 Para 30/1-12 Para 30/1-12 Para 30/1-12 Długość konstrukcyjna mm Ogrzewanie Pompa c.o. Wilo - Para 25/1-7 Para 25/1-7 Para 25/1-7 Para 25/1-7 Para 25/1-11 Długość konstrukcyjna mm Tab. 9 Pompy glikolu i c.o. pomp ciepła Logatherm WPS Pompa ciepła Logatherm Przepustowość glikolu 1) (nominalna) Ciśnienie dyspozycyjne 2) Różnica temperatur 2) WPS 6-1 WPS 8-1 WPS 10-1 WPS 13-1 WPS 17-1 [m 3 /h] [m] [K] 1,40 1,87 2,52 3,24 4,07 4,5 8,0 9,1 9,0 8,5 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 Tab. 10 Ciśnienie dyspozycyjne po stronie glikolu i różnica temperatur w zależności od przepustowości glikolu pomp ciepła Logatherm WPS ) 30% glikolu monoetylenowego 2) Punkt znamionowy pracy przy nominalnej przepustowości glikolu Pompa ciepła Logatherm Przepustowość wody grzewczej Ciśnienie dyspozycyjne Różnica temperatur WPS 6-1 WPS 8-1 WPS 10-1 WPS 13-1 WPS 17-1 Nominalna Min. C A 0,72 0,94 1,30 1,66 2,10 [m 3 /h] [m] [K] 0,50 0,68 0,94 1,20 1,48 5,0 4,8 5,0 4,2 6,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 Tab. 11 [A] [C] Ciśnienie dyspozycyjne po stronie instalacji ogrzewczej i różnica temperatur w zależności od przepustowości wody grzewczej pomp ciepła Logatherm WPS Punkt znamionowy pracy przy nominalnej przepustowości wody grzewczej Punkt znamionowy pracy przy maksymalnej przepustowości wody grzewczej Pompa ciepła glikol-woda (2013/04) 25