Szacowanie SCOP na podstawie wytycznych VDI 4650 cz. 1 i cz.2 Kalkulator SCOP na

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Szacowanie SCOP na podstawie wytycznych VDI 4650 cz. 1 i cz.2 Kalkulator SCOP na www.portpc.pl"

Filip Antczak
8 lat temu
Przeglądów:

1 Szacowanie SCOP na podstawie wytycznych VDI 4650 cz. 1 i cz.2 Kalkulator SCOP na Mgr inż. Paweł Lachman Dr inż. Marian Rubik 17 października 2013, Warszawa

2 Kalkulator SCOP na www.portpc.pl Mgr inż.

2 Wytyczne VDI 4650 ark. 1(marzec 2009) Obliczanie pomp ciepła Skrócona metoda obliczania rocznego współczynnika efektywności pomp ciepła Elektryczne pompy ciepła do ogrzewania pomieszczeń i przygotowania c.w.u. Spółka VDE Technika Energetyczna Komisja Energii Odnawialnych Podręcznik VDI Technika Energetyczna Podręcznik VDI Techniczne Wyposażenie Budynków, tom 4: Technika cieplna i grzewcza Podręcznik VDI Technika Ochrony Środowiska

ciepła Elektryczne pompy ciepła do ogrzewania pomieszczeń i przygotowania c.w.u.

3 Zasobnik c.w.u. grzałka elektryczna pompy obiegu wtórnego ciepłomierze zbiornik buforowy c.o. Szacowanie SCOP wg wytycznych VDI 4650 Co to jest COP i SCOP (wg VDI 4650 cz.1) Coefficient of Performance (wskaźnik efektywności) COP: stosunek wydajności grzewczej do pobieranej mocy efektywnej zespołu pompa obiegu pierwotnego pompa ciepła dolne źródło ciepła Źródło: Marek Miara ISE Fraunhofer

pobieranej mocy efektywnej zespołu pompa obiegu pierwotnego pompa ciepła dolne źródło ciepła

4 A-7 Szacowanie SCOP wg wytycznych VDI 4650 E-1 B0 Qu W10 COP t d N COP ( t d ; t mc z ) w ( t N z t p ) m t z W35 N np. A-7/W35 E-1/W35 B0/W35 W10/W35 m t p

5 COP Szacowanie SCOP wg wytycznych VDI 4650 Różnica między COP a SCOP COP wg PN EN ,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 Temperatura zasilania 35oC Temperatura zasilania 45oC Temperatura zasilania 55oC 0, Temperatura zewnętrzna [ o C] Przykładowe wartości COP wybranej pompy ciepła typu powietrze/woda przy różnych wartościach temperatury powietrza i temperatury zasilania wody grzejnej (wg PN-EN 14511)

0,0-15 -10-5 0 5 10 Temperatura zewnętrzna [ o C] Przykładowe wartości COP wybranej pompy ciepła typu

6 Wyznaczanie COP i SCOP PN-EN 14511: wyznaczanie efektywności pomp ciepła ze sprężarkami napędzanymi silnikami elektrycznymi o stałej prędkości PN-EN 14825: wyznaczanie efektywności pomp ciepła ze sprężarkami napędzanymi silnikami elektrycznymi. Norma zawiera załącznik do obliczania SCOP na podstawie zużycia energii końcowej i warunków klimatycznych, a także podczas pracy z częściowym obciążeniem. PN-EN 15316: wyznaczanie efektywności energetycznej całego budynku zasilanego pompą ciepła Dyrektywa 2009/28/WE E RES =Q u (1-1/SPF) SCOP( SPF ) 1,15 Źródło : EHPA News

Norma zawiera załącznik do obliczania SCOP na podstawie zużycia energii końcowej i warunków klimatycznych, a także podczas pracy z częściowym

7 Zasobnik c.w.u. grzałka elektryczna pompy obiegu wtórnego ciepłomierze zbiornik buforowy c.o. Szacowanie SCOP wg wytycznych VDI 4650 Co to jest SCOP (wg VDI 4650 cz.1) SCOP(SPF) = Q E pompa obiegu pierwotnego pompa ciepła dolne źródło ciepła Źródło: Marek Miara ISE Fraunhofer

buforowy c.o. Szacowanie SCOP wg wytycznych VDI 4650 Co to jest SCOP

8 Systemowe obszary szacowania SPF (SCOP) Pompa obiegowa /wentylator dolnego źródła Dziękujemy za uwagę. Pompa ciepła Grzałka elektryczna Pompa obiegowa /wentylator górnego źródła

9 Systemowe obszary wyznaczania SPF wg projektu SEPEMO (Akronim SEPEMO: Seasonal Performance factor and Monitoring for heat pump systems in the building sector) Zasobnik c.w.u. Bufor c.o. Pompa ciepła

10 Porównanie zakresu granic pomiaru COP i szacowania SCOP SPF H1 SPF H2 SPF H3 SPF H4 PN-EN PN-EN VDI PN-EN / Lot 1 Element Sprężarka x x x x x x x x Pompa glikolowa/ wentylator (dolne źródło) --- x x x Tylko opory parowacza x x Tylko opory parowacza Grzałka x x --- x x x Pompa do bufora (obieg pierwotny) x --- x --- x Pompa/wentylator c.o. i c.w.u x Tylko opory skraplacza x Tylko opory skraplacza Tylko opory skraplacza Od września 2015 będzie obowiązywać PN-EN 14825

opory parowacza Grzałka --- --- x x --- x x x Pompa do bufora (obieg pierwotny) --- --- --- x --- x --- x Pompa/wentylator c.o. i c.

11 SCOP (SPF) wrażliwe parametry i czynniki Zmiana wartości COP w różnych warunkach eksploatacji Typ pompy ciepła, Temperatura pomieszczeń Moc projektowa, zyski ciepła, typ budynku i graniczna temperatura ogrzewania budynku Lokalizacja budynku (obliczeniowa temperatura zewnętrzna) Rodzaj instalacji grzewczej Parametry instalacji grzewczej Rodzaj gruntu; temperatury powietrza zewnętrznego, Temperatura dolnego źródła (woda) Temperatura biwalentna (przełączenia, wyłączenia pompy ciepła) Typ zasobnika ciepłej wody Wielkość buforu lub zasobnika ciepła Przepływy po stronie dolnego i górnego źródła Jakość projektu i wykonania instalacji Sposób użytkowania przez klienta (preferencje) (SCOP)SPF zależy od wielu czynników i nie można oszacować jego wartości na piechotę

zewnętrznego, Temperatura dolnego źródła (woda) Temperatura biwalentna (przełączenia, wyłączenia pompy ciepła) Typ zasobnika ciepłej wody Wielkość buforu lub zasobnika ciepła Przepływy po

12 adania (monitoring) eksploatowanych instalacji w celu wyznaczenia SCOP (SPF Akronimy: SEPEMO: Seasonal Performance factor and Monitoring for heat pump systems in the building sector FAWA: Feldanalysen von Wȁmepumpen anlagen

Performance factor and Monitoring for heat pump systems

13 VDI wiarygodna metoda szacowania SCOP W niemieckich zakładach energetycznych RWE zostały zebrane liczne wyniki pomiarów instalacji z pompami ciepła. Na podstawie wyników powstał "Arkusz określający przybliżone wartość rocznego współczynnika efektywności pomp ciepła - VDI 4650 cz. 1(2003). Wytyczne VDI 4650 zostały rozszerzone w 2008 i 2009 r. na tryb monoenergetyczny, jak również uwzględniono podgrzewanie wody użytkowej. Rozszerzenie to nie służy do prognozy rzeczywistej wartości rocznego współczynnika efektywności pompy ciepła, lecz stanowi kryterium do porównywania systemów ogrzewania w programach dofinansowania. Nie należy zatem spodziewać się pełnej zgodności wartości obliczonych i uzyskanych w wyniku pomiarów. Autorzy wytycznych VDI 4650 są tego świadomi stwierdzając, że: "Wytyczne nie są w stanie zastąpić szczegółowej symulacji i nie mogą też służyć jako przewodnik doboru instalacji z pompą ciepła ".

na tryb monoenergetyczny, jak również uwzględniono podgrzewanie wody użytkowej.

14 Adaptacja VDI 4650 do polskich warunków Zmieniono wartości projektowej (obliczeniowej) temperatury powietrza zewnętrznego i współczynników korekcyjnych Inne zapisy dostosowano do obowiązujących polskich norm i przepisów

powietrza zewnętrznego i współczynników korekcyjnych

15 SD Szacowanie SCOP wg wytycznych VDI 4650 Liczba stopniodni ogrzewania w Niemczech i Polsce Ld 1 t t Ld( m) i am Kd/a Ld(m) liczba dni ogrzewania w m-tym miesiącu, t am - średnia wieloletnia temperatura zewnętrzna w m-tym miesiącu

m) i am Kd/a Ld(m) liczba dni ogrzewania w m-tym

16 Wartości temperatury projektowej w Polsce i w Niemczech W Polsce temperatura projektowa zewnętrzna jest wartością średnią z 5 dni (występujących po sobie) najchłodniejszych w ciągu 30 lat (PN-82/B Ogrzewnictwo. Temperatury obliczeniowe zewnętrzne) W Niemczech temperatura projektowa zewnętrzna jest obliczana jako wartość średnia z najchłodniejszych 2 dni x 10 razy (występujących obok siebie) w ciągu 10 lat. (DIN 4701 Obliczanie zapotrzebowania na ciepło) Obecnie obowiązują normy PN-EN 12831: 2006 (DIN-EN 12831: 2003) Instalacje ogrzewcze w budynkach Metoda obliczania projektowego obciążenia cieplnego W Niemczech wprowadzono załącznik krajowy D; w Polsce dotychczas załącznika nie opracowano.

Temperatury obliczeniowe zewnętrzne) W Niemczech temperatura projektowa zewnętrzna jest obliczana jako wartość średnia z najchłodniejszych 2 dni x 10 razy (występujących obok

17 SCOP wg VDI 4650 COP /wg PN-EN 14511/ A-7/W35 E-1/W35 B0/W35 W10/W35 Gruntowe pompy ciepła (ogrzewanie) COP F SCOP F P F Powietrzne pompy ciepła Instalacja pozyskiwania ciepła niskotemperaturowego /dolne źródło/ temperatura nośnika przed parowaczem(f ϑ ) zmienność temperatury nośnika w sezonie F P =1,075; (1+ P P /P WP ) SCOP ) F ( COP1 F 1 COP2 F 2 COP3 F 3 Instalacja odbiorcza /co.; c.w.u.;c.o.+ c.w.u./ temperatura zasilania (F ϑ ) spadek temperatury (F Δϑ ) zmienność temperatury zasilania zużycie energii do napędu pompy dolnego źródła (F P ) udział ilości ciepła do przygotowania c.w.u. w całorocznym zużyciu ciepła COP 1 ; COP 2 ; COP 3 odpowiednio w warunkach: A-7/W35; A2/W35; A10/W35, F ϑ1 ; F ϑ2 ; F ϑ3 współczynniki korekcyjne uwzględniające odmienne warunki eksploatacji Gruntowe pompy ciepła (przygotowanie c.w.u.) COP F F SCOPc. w. FP Gruntowe pompy ciepła (c.o. + c.w.u.) 1 SCOP - stopień pokrycia potrzeb c.o. i c.w.u. przez pompę x y ciepła w trybie monoenergetycznym (tabela 8) SCOPc o. SCOPc. w. x; y roczny udział potrzeb cieplnych na c.o i c.w.u. (0,82 i 0,18). u. 1

18 Obliczyć SCOP pompy ciepła B0/W35 (COP=4,2; Δϑ M =5 K) eksploatowanej w warunkach: -temperatura zasilania 35 o C -temperatura powrotu 28 o C -spadek temperatury Δϑ B =7 K -temperatura zasilania parowacza 2 o C (glikol) SCOP COP F F P F 4,21,021,113 SCOP 1,075 4,44

-temperatura powrotu 28 o C -spadek temperatury Δϑ B =7 K

19 Terminy wydania wytycznych PORTPC/ VDI 4650 cz. 1 i cz. 2 Wydanie wytycznych PORTPC na podstawie VDI 4650 cz. 1 (sprężarkowe pompy ciepła zasilane energią elektryczną) planowane jest w grudniu 2013! Wydanie wytycznych PORTPC na podstawie VDI 4650 cz. 2 planowane jest w grudniu 2013 (pompy ciepła zasilane ciepłem) Narzędzie do obliczania SCOP wg VDI 4650 cz. 2 przewidziane jest w I kwartale 2014 Szacowanie SCOP dostępne na stronie

20 Szacowanie współczynnika efektywności SCOP wg VDI 4650 Oficjalnie przyjęta metoda przez MTBiGM od 2014 r. PORT PC zgłosił propozycje obliczania SCOP wg VDI 4650 do projektu rozporządzenia o metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynków z pompami ciepła Szacowanie współczynnika SCOP wg metody VDI 4650 oficjalną metodą do 2015 roku W połowie 2014 planowana jest zmiana wytycznych VDI 4650

PORT PC zgłosił propozycje obliczania SCOP wg VDI 4650 do projektu rozporządzenia o metodologii

21 Obliczanie SCOP na stronie

22 Przykład obliczania SCOP

23 Przykład raportu obliczania SCOP Szacowanie SCOP dostępne na stronie

24 Dziękujemy za uwagę

Podobne dokumenty

Webinarium Pompy ciepła

Marzec 2018 Webinarium Pompy ciepła Cześć 3 : Dane techniczne pomp ciepła Dawid Pantera 19:00 Akademia Viessmann Präsentationstitel in der Fußzeile Viessmann Group 15.03.2018 1 Najważniejsze parametry