Efektywność działania pompy ciepła typu powietrze-woda - weryfikacja na podstawie badań instalacji laboratoryjnej

Transkrypt

1 Efektywność działania pompy ciepła typu powietrze-woda - weryfikacja na podstawie badań instalacji laboratoryjnej

2 Dr inż. Adam Mroziński

3

4 Zadaniem Interdyscyplinarnego Centrum Odnawialnych Źródeł Energii jest inicjowanie, organizowanie i koordynowanie różnorakich form aktywności naukowo-badawczej, rozwojowej, wdrożeniowej, dydaktycznej i usługowej w zakresie odnawialnych źródeł energii. Do szczegółowych zadań ICOŹE należy przede wszystkim: Integracja i stymulacja działań z zakresu odnawialnych źródeł energii prowadzonych przez podstawowe jednostki UTP Reprezentowanie UTP w zewnętrznych krajowych i międzynarodowych środowiskach związanych z działalnością na rzecz odnawialnych źródeł energii Nawiązywanie współpracy z krajowymi i zagranicznymi ośrodkami naukowo-badawczymi i dydaktycznymi z zakresu odnawialnych źródeł energii Inicjowanie, pozyskiwanie i realizacja krajowych i międzynarodowych interdyscyplinarnych projektów badawczych, rozwojowych i wdrożeniowych z zakresu odnawialnych źródeł energii, finansowanych ze środków budżetowych i pozabudżetowych, w tym ze środków Unii Europejskiej Pozyskiwanie i realizacja prac usługowych z zakresu odnawialnych źródeł energii Inicjowanie i realizacja interdyscyplinarnych form dydaktycznych z zakresu odnawialnych źródeł energii Inicjowanie i prowadzenie szkoleń i kursów z zakresu odnawialnych źródeł energii

5 Rynek pomp ciepła w Polsce w latach

6 Rynek pomp ciepła w Polsce w latach

7 +20 C +5 C ŚRODOWISKO NATURALNE ENERGIA ODNAWIALNA ENERGIA NIEKONWENCJONALNA

8

9 Schemat budowy powietrznej pompy ciepła

10

11

12 Pompa ciepła typu powietrze-woda do ogrzewania budynkowi wody użytkowej

13

14

15 NIBE F2040 8kW

16

17 Powietrzna pompa ciepła typu monoblok Powietrzna pompa ciepła typu split

18 Monitoring pompy ciepła

19

20

21 iphone Screenshot

22 ANDROID iphone Screenshot

23 Wykres prędkości pompy zasilającej oraz temperatury zewnętrznej z dnia 6 lutego

24 Wykres prędkości pompy zasilającej oraz temperatury zewnętrznej z dnia 17 lutego

25 Wykres prędkości pompy zasilającej oraz temperatury zewnętrznej z dnia 23 lutego

26 Wykres bieżącej częstotliwości sprężarki z dnia 6 lutego

27 Współczynnik wydajności pompy ciepła COO

28

29 Jak wyznaczyć rzeczywistą moc grzewczą pompy ciepła QK? Q = m*cw*(t2-t1) t1 t2. m

30 Jak wyznaczyć rzeczywistą moc grzewczą pompy ciepła QK? Q = m*cw*(t2-t1) dla WPS 9 = 0,31 l/s cw = 4,19 kj/kgk t2 = 35,0 ºC = 308,15 K t1 = 27,9 ºC = 301,05 K t1 t2. m Q = 9,15 kw

31 Jak wyznaczyć rzeczywisty współczynnik wydajności COP? COP = Qk/P P

32 TEMP. DOLNEGO ŹRÓDŁA TEMP. GÓRNEGO ŹRÓDŁA 55 o C 50 o C 45 o C 40 o C INSTALACJA GÓRNEGO ŹRÓDŁA 35 o C 30 o C 25 o C Existing energy in exhaust air from house ventilation INSTALACJA DOLNEGO ŹRÓDŁA 20 o C 15 o C 10 o C 5 o C 0 o C -5 o C -10 o C

33

34

35

36 Podgrzewacz wody użytkowej z pompą ciepła typu powietrze-woda

37 Instalacja pompy ciepła PCWU 300K-2.3 kw z zasobnikiem 200 litrów

38 Instalacja pompy ciepła PCWU 200K-2.3 kw z zasobnikiem 200 litrów

39 Zasada działania pompy ciepła na cele c.w.u. w okresie zimowym Wentylator pompy ciepła zasysa ciepłe powietrze z pomieszczenia i przetłacza je przez parownik (wymiennik ciepła), na którym powietrze to jest ochładzane o ok. 5-7 K, a dalej usuwane jest np. na zewnątrz budynku lub do tego samego pomieszczenia. Dzięki temu niewielkiemu wychłodzeniu powietrza, pompa ciepła odbiera z niego dużą ilość ciepła, które wykorzystane będzie do podgrzewania ciepłej wody użytkowej w zasobniku np. 270-litrowym.

40 Zasada działania pompy ciepła na cele c.w.u. w okresie letnim Latem zaś, ciepłe powietrze zasysane jest z zewnątrz budynku, a to nieco schłodzone na parowniku może być kierowane do wnętrza budynku.

41 Podłączenie pompy ciepła na cele c.w.u. z konwencjonalnym źródłem energii Pompy ciepła do podgrzewania ciepłej wody użytkowej sprawdzają się świetnie jako samodzielny lub uzupełniający system przygotowania ciepłej wody w budynku mieszkalnym. Pompa ciepła ma wbudowaną w zbiornik, stalową wężownicę, do której można podłączyć instalację słoneczną, kominek z płaszczem wodnym lub kocioł na paliwo stałe. Jest to niewątpliwa zaleta tego urządzenia, bo pozwala na wykorzystanie nadwyżki ciepła z kominka lub kotła do podgrzewania wody. Zimą, gdy palimy w kominku lub kotle, woda podgrzewana jest przez wężownicę, a gdy kominek/kocioł zgaśnie, podgrzewanie wody przejmuje pompa ciepła.

42 Instalacja pompy ciepła PCWU 200K-2.3 kw z zasobnikiem 200 litrów

43 Instalacja pompy ciepła PCWU 200K-2.3 kw z zasobnikiem 200 litrów

44 Instalacja pompy ciepła PCWU 200K-2.3 kw z zasobnikiem 200 litrów Zalety urządzenia: - wykonany z wysokogatunkowej stali nierdzewnej o grubości ścianki 2mm. - wersja 200 litrowa (PCWU 200K- 2,3kW) posiada jedną wężownicę o powierzchni wymiany ciepła 1 m2 Ochrona anodą tytanową - w połączeniu z zasobnikiem ze stali nierdzewnej jest najlepszą ochronę przeciwkorozyjną dostępną na rynku. - dodatkowo w zasobniku została zamontowana anoda magnezowa w przypadku braku zasilania lub awarii klient cały czas ma chroniony antykorozyjnie zasobnik.

45 Pompa ciepła zasada działania

46 Monitoring pompy ciepła

47 Pompa ciepła do podgrzewania wody użytkowej - PCWU 200K - 2,3kW

48 Pompa ciepła do podgrzewania wody użytkowej - PCWU 200K - 2,3kW

49 Pompa ciepła do podgrzewania wody użytkowej - PCWU 200K - 2,3kW

50 Pompa ciepła do podgrzewania wody użytkowej - PCWU 200K - 2,3kW

51 Roczne koszty przygotowania c.w.u. dla zasobnika o pojemności 300 litrów dla różnych urządzeń grzewczych

52 Koszty przygotowania c.w.u. dla zasobnika o pojemności 300 litrów dla różnych urządzeń grzewczych

53

54

55

56 Koszty przygotowania c.w.u. w sezonie grzewczym i poza nim dla różnych urządzeń grzewczych

57 Podsumowanie Powietrzną pompę ciepła możemy zainstalować jeżeli nie mamy na działce miejsca na gruntowy wymiennik ciepła, bądź jego wykonanie jest dla nas zbyt kosztowne. Powietrzna pompa ciepła może ogrzewać pomieszczenia i przygotowywać ciepłą wodę użytkową, ale są też pompy powietrzne tylko do c.w.u. gdy są tanie ich efektywność jest zdecydowanie niższa. Efektywność powietrznej pompy ciepła zmienia się proporcjonalnie do zmian temperatury powietrza, z którego czerpie energię. W najzimniejszym okresie jej działanie jest wspomagane, przez inne urządzenie grzewcze na rynku znajdziemy jednak modele pracujące w wyjątkowo niskich temperaturach (-25 0 C).

58 Dziękuję za uwagę!