Zasada działania jest podobna do pracy lodówki. Z jej wnętrza, wypompowywuje się ciepło i oddaje do otoczenia.

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Zasada działania jest podobna do pracy lodówki. Z jej wnętrza, wypompowywuje się ciepło i oddaje do otoczenia."

Bogumił Zawadzki
9 lat temu
Przeglądów:

1 Pompy ciepła Zasada działania pompy ciepła polega na pozyskiwaniu ciepła ze środowiska ( wody, gruntu i powietrza) i przekazywaniu go do odbiorcy jako ciepło grzewcze. Ciepło pobrane z otoczenia sprężane jest w sprężarce w wyniku, czego jego temp. wzrasta i oddawane zostaje do budynku. Zasada działania jest podobna do pracy lodówki. Z jej wnętrza, wypompowywuje się ciepło i oddaje do otoczenia. Zastosowanie pompy ciepła wzięło się z jej wysokiej sprawności określonej jako współczynnik efektywności COP (Coefficient of Performance): COP= oddawana moc grzewcza / użyta moc elektryczna 4 kw/1kw=4

Zasada działania jest podobna do pracy lodówki. Z jej wnętrza, wypompowywuje się ciepło i oddaje do otoczenia.

2 W zależności od źródła napędzania sprężarki można podzielić pompy ciepła na: -mechaniczne napędzane energią elektryczną -absorpcyjne napędzane gazem Ciepło pobierane jest z dolnego źródła ciepła którym jest środowisko i oddawane do górnego źródła ciepła, którym jest odbiorca nośnik ciepła instalacja. Dolne źródło ciepła powinno charakteryzować się cechami: - duża pojemność cieplna - stała, najlepiej jak najwyższa temperatura przez cały czas - brak zanieczyszczeń - dobra dostępność taka, aby uniknąć wysokich kosztów instalacji Dolnym źródłem ciepła dla pomp mogą być: * źródła odnawialne: - grunt ( temp C ) - słońce ( temp C ) - pow. zewnętrzne ( temp C ) - woda gruntowa (temp C ) - woda powierzchniowa (temp C ) * ciepło odpadowe - ścieki - powietrze wentylacyjne - gazy wylotowe - woda powrotna w systemach ciepłowniczych

Dolne źródło ciepła powinno charakteryzować się cechami: - duża pojemność cieplna - stała, najlepiej jak najwyższa temperatura przez cały czas - brak zanieczyszczeń - dobra dostępność taka, aby

3 Podział pomp: Powietrze zewnętrzne jako dolne źródło ciepła Charakterystyka: - najłatwiej dostępne - najniższa cena - niskie koszty instalacji - duże wahania temperatury - duża powierzchnia wymiennika - duży hałas - stosowane w domach jednorodzinnych - mniejsza sprawność - powstawanie szronu na parowaczu - temp. użyteczna pracy powyżej 3 0 C - większa energia do napędu wentylatorów Woda jako dolne źródło ciepła

duży hałas - stosowane w domach jednorodzinnych - mniejsza sprawność - powstawanie szronu na parowaczu

Charakterystyka - niskie koszty eksploatacyjne - stała wysoka temperatura - zrzut wody ze studni może odbywać się do zbiorników otwartych - pobór wody z jezior i rzek może odbywać się bezpośrednio

4 Charakterystyka - niskie koszty eksploatacyjne - stała wysoka temperatura - zrzut wody ze studni może odbywać się do zbiorników otwartych - pobór wody z jezior i rzek może odbywać się bezpośrednio lub przez zatopioną wężownicę - wysokie koszty inwestycyjne - przy dużej mineralizacji wody potrzebny wymiennik ciepła - studnia może ulec zamuleniu - jeżeli kierunek przepływu wód gruntowych nie jest znany to odległość między studniami powinna być większa niż 30 m Grunt jako dolne źródło ciepła Charakterystyka - stała temperatura w przybliżeniu równa temp. średniorocznej powietrza - temperatura gruntu wokół kolektorów obniża się na wskutek poboru ciepła, co zmniejsza sprawność odzysku ciepła. Grunt musi się zregenerować do temp. wyjściowej. - ciepło pozyskiwane jest poprzez zagłębione w ziemi pionowo lub poziomo kolektory wypełnione solanką lub glikolem Pompy mogą mieć gruntowy wymiennik ciepła: *Pionowy zagłębione pionowo sondy

jest znany to odległość między studniami powinna być większa niż 30 m Grunt jako dolne źródło ciepła Charakterystyka - stała temperatura w przybliżeniu równa temp.

- potrzeba wiercenia otworu na głębokość 20-100 m - konieczność zachowania odstępów

5 m - uzyskiwana wydajność pompy 25-70 W/m rury -aby zapobiec wychłodzeniu gruntu

5 - potrzeba wiercenia otworu na głębokość m - konieczność zachowania odstępów między sondami min. 5 m - uzyskiwana wydajność pompy W/m rury -aby zapobiec wychłodzeniu gruntu szczególnie w przypadku pracy pomp o dużej wydajności, latem można ciepło z kolektorów słonecznych odprowadzać do gruntu. *Poziomy- położone płasko rury ( kolektory)

6 - rury PE, PP, PB umieszczane są na głębokości 1,2-2,0 m w odległości, co 0,8-1,0 m. - wydajność jest zależna od rodzaju gruntu i jego wilgotności. Średnio między W/m2 Grunt piaszczysty suchy od W/m 2 Grunt piaszczysty wilgotny W/m 2 Grunt ilasty suchy W/m 2 Grunt ilasty wilgotny W/m 2 Grunt wodonośny W/m 2 Dodatkowo są stosowane, ale rzadko z uwagi na b. duże koszty inwestycyjne pale energetyczne. Miejsce na pale drąży się pod domem. Dla mocy 5kW potrzeba wykonać ok. 10 otworów. Bardzo korzystne jest chłodzenie za pomocą pompy ciepła. Wykorzystuje się tzw. funkcję natural cooling. Ciepło z pomieszczeń odbierane jest za pomocą : - konwektorów wentylatorowych - stropów chłodzących - ogrzewania podłogowego - elementów konstrukcyjnych budynku

Dodatkowo są stosowane, ale rzadko z uwagi na b. duże koszty inwestycyjne pale energetyczne. Miejsce na pale drąży się pod domem. Dla mocy 5kW potrzeba wykonać ok. 10 otworów.

7 Z uwagi na ciągle duże ceny pomp ciepła, nie są one chętnie stosowane przez inwestorów. Niestety taka inwestycja nie zwróci się w ciągu nawet kilku dziesięcioleci. W Skandynawii ten typ ogrzewania jest stosowany dość powszechnie. Jeżeli jednak chcemy zainwestować w takie urządzenie należy pamiętać o bardzo dobrej izolacji budynku najlepiej z mechaniczną wentylacją ( rekuperacją). Zapotrzebowanie budynku na ciepło do ogrzewania powinno być na możliwie najniższym poziomie. Wówczas zużycie energii do napędzania pompy będzie niskie. Inwestorzy często instalują pompy ciepła w budynkach o standardowej termice licząc na oszczędności. Jednak jak się okazuje rachunki za prąd są porównywalne z rachunkami za np. paliwo stałe do kotła. Energia elektryczna stale drożeje i oszczędności maleją. Szczególnie poleca się stosowanie pomp ciepła w budynkach pasywnych i niskoenergetycznych. Najlepszym rozwiązaniem byłoby napędzanie pompy energią pozyskaną z odnawialnych źródeł np. ogniw, fotowoltaicznych, które niestety w Polsce są bardzo drogie. Poniżej kompaktowa centrala z odzyskiem ciepła pompa ciepła zastosowana do odzysku ciepła w rekuperacji z powietrza wywiewanego na zewnątrz ( zużytego) i oddania go do powietrza powietrze nawiewanego do pomieszczeń, co zwiększa sprawność rekuperatora.

Jeżeli jednak chcemy zainwestować w takie urządzenie należy pamiętać o bardzo dobrej izolacji budynku najlepiej z mechaniczną wentylacją ( rekuperacją).

8 Poniżej kompaktowa centrala cieplna dla domów pasywnych Vitotres 343 wewnątrz urządzenia znajduje się rekuperatora, pompa ciepła, zbiornik na ciepłą wodę. Urządzenie daje możliwość odzysku ciepła w zastosowanej rekuperacji z powietrza wywiewanego dla powietrza nawiewanego do pomieszczeń i dla zasobnika ciepłej wody użytkowej. Jednocześnie pozyskiwanie ciepła do ciepłej wody z kolektorów słonecznych.

Urządzenie daje możliwość odzysku ciepła w zastosowanej rekuperacji z powietrza wywiewanego dla

9 źródło: zdj. z art. Pompy ciepła Viessmann, prezentacja budpas Andrzej Górka

Podobne dokumenty

W kręgu naszych zainteresowań jest:

DOLNE ŹRÓDŁA CIEPŁA W kręgu naszych zainteresowań jest: pozyskiwanie ciepła z gruntu, pozyskiwanie ciepła z powietrza zewnętrznego, pozyskiwanie ciepła z wód podziemnych, pozyskiwanie ciepła z wód powierzchniowych.