Rev 1.01 1/6 Zwiększenie efektywności energetycznej Pomp Ciepła z użyciem regulatorów grzania firmy EMC SUPPLY Znaczna część opisanych rozwiązań regulatorów jest zgłoszona do opatentowania. Wyłączne prawa do zgłoszonego patentu ma przedsiębiorstwo Marek Nowakowski - Nowakowski Business Consulting. Nie stanowi naruszenia patentu używanie rozwiązań oznaczonych logiem EMC SUPPLY. Powszechnie znanym parametrem pomp ciepła jest współczynnik COP symbolizujący efektywność pompy ciepła. Powszechnie wiadomo jest, że COP jest tym większy im mniejsza jest różnica temperatur pomiędzy źródłem górnym a dolnym. Wiemy także, że pompy ciepła zawierają grzałki do dogrzewania dolnego źródła w celu zapewnienia efektywności pomp przy zwiększonym zapotrzebowaniu gospodarstwa domowego w energię cieplną. Z analizy parametrów technicznych i specyfikacji regulatorów grzania firmy EMC SUPPLY można wywnioskować, że regulatory te cechuje duża sprawność, możliwość pracy w różnego rodzaju układach sterowania i kontroli grzaniem wody użytkowej. Dodatkowo cechuje je unikatowa na rynku funkcjonalność spełniania wymagań bezpieczeństwa jako samodzielnego regulatora w tych systemach grzania. We wrześniu 2015r ustawodawca w krajach UE wprowadził obowiązek podawania efektywności energetycznej systemów centralnego ogrzewania. 1.Dogrzewanie dolnego źródła energią DC a) czynnikiem przenoszącym anergię cieplną w dolnym źródle ciepła jest płyn Współpraca regulatora GERB60VDC PLC z systemami pomp ciepła. Regulator REGB60VDC PLC może pracować z układami pomp ciepła w kilku układach połączeń. Dogrzewanie dolnego źródła Pompy Ciepła energią DC. Regulatora GERB60VDC PLC charakteryzuje się najwyższą wydajnością. W celu wykorzystania tej możliwości standardowe grzałki AC znajdujące się w pompie ciepła należy zastąpić kombinacją grzałek dopasowaną do mocy paneli fotowoltaicznych podłączonych do regulatora. MPPT regulatora w raz z najwyższą sprawnością na rynku > 99,5% (typowa 99,9%) przy konsumpcji własnej regulatora w zakresie 1-2W(zależne od posiadanej wersji sprzętowej) spowoduje przekazanie energii pozyskanej przez panele fotowoltaiczne do dogrzania dolnego źródła podwyższając tym samym efektywność energetyczną całego systemu. Ważne: Regulator czerpie zasilanie na potrzeby własne tylko i wyłącznie z energii odnawialnej! Realizuje się to w układzie jak niżej:
Rev 1.01 2/6 Grzałki są elementami podgrzewającym dolne źródło ciepła (zalecane 2kW paneli) Jako zabezpieczenie przed zagotowaniem się czynnika obiegowego dolnego źródła należy w kapilarach grzałek umieścić przetworniki temperatury i zaprogramować w nastawach serwisowych maksymalną temperaturę grzania DC z użyciem energii odnawialnej. Jest to możliwe tylko przez serwis. Standardowa nastawa to 80C. Ogólnie wiadomo, że w okresach zimowych zwłaszcza w nocy ilość energii odnawialnej może nie być wystarczająca. Wówczas zachodzić konieczność dogrzewania dolnego źródła energią AC. Regulator GERB60VDC PLC zadba, aby to użycie energii AC odbywało się tylko wtedy gdy jest to niezbędne. Pojawienie się energii odnawialnej i rozpoczęcie grzania DC będzie wyłączało dogrzewanie AC. Uwaga: Regulator GERB60VDCPLC nie pobiera dla pracy własnej energii AC. Tym samym całość energii AC dostarczona na jego wejście będzie przekazana do grzałki AC której moc nie może przekraczać 1600W. Użycie regulatora GERB60VAC PLC z dogrzewaniem AC realizuje się w układzie jak niżej:
Rev 1.01 3/6 Uwaga! Zasilanie gniazda AC regulatora GERB60VDC PLC można realizować tylko i wyłącznie z gniazda Pompy Ciepła przeznaczonego do sterowania grzałką. Tylko w takim przypadku powyższy układ będzie spełniał wymagania bezpieczeństwa w systemach grzania. Załączanie grzania energią AC będzie uzależnione zarówno od nastaw w pompie ciepła jak i nastaw temperatur grzania w strefach czasowych w regulatorze GERB230VAC PLC. Niezależnie od nastaw załączających grzanie w pompie ciepła nastąpi wyłączenie grzania AC gdy pojawi się energia odnawialna. Jeżeli zamawiasz regulator GERB60VDC PLC do współpracy z pompą ciepła i potrzebujesz innego zakresu temperatur pracy przy grzaniu AC możesz zamówić sterownik z potrzebnym zakresem temperatur pracy w cenie sterownika ze standardowym zakresem temperatur. Włączanie/wyłączanie grzałki AC według nastaw regulatora będzie się odbywać także w nocy. b) czynnikiem przenoszącym anergię cieplną w dolnym źródle ciepła jest powietrze W tych rozwiązaniach nie ma konieczności stosowania regulatora bezpieczeństwa. Do dogrzewania powietrza można użyć grzałki szamotowe przeznaczone do pracy w powietrzu. Regulatorem jaki można użyć jest: Regulator GER60VDC (bez możliwości sterowania grzałką AC) Regulator GER60VDC 485(bez możliwości sterowania grzałką AC) Regulator GER60VDC PLC (z możliwością sterowania grzałka AC o mocy do 800W) Uwaga: w tym sterowniku bez obecności energii odnawialnej grzałka AC jest włączona
Rev 1.01 4/6 na stałe jej proces włączania wyłączania kontroluje w pełni pompa ciepła Sposób doboru grzałek DC, układy połączeń są identyczne jak w przypadku sterownika GERB60VDC PLC. W podgrzewaniu powietrza nie są używane przetworniki temperatury nie ma niebezpieczeństwa zagotowania wody. Temperatura grzałek może przekraczać 150C. 2.Dogrzewanie dolnego źródła energią AC (odnawialną) a)czynnikiem przenoszącym anergię cieplną w dolnym źródle ciepła jest płyn Użycie regulatora bezpieczeństwa GERB230VAC PLC Schemat połączeń dogrzewanie dolnego źródła energią AC invertera z użyciem GERB230VAC PLC.
Rev 1.01 5/6 Uwaga: w trakcie nastaw serwisowych z użyciem oprogramowania serwisowego należy zaprogramować maksymalną temperaturę grzania z użyciem energii AC Invertera oraz moce dołączonych grzałek zaprogramować temperaturę dogrzewania czynnika (grzałek) przy braku obecności energii invertera w strefach czasowych zasilanie AC zalecane jest realizować z pominięciem obwodów pompy ciepła (regulator samodzielnie pełni funkcję regulatora bezpieczeństwa w systemach AC jednak instalator ma tutaj dowolność i może zasilić ten regulator z gniazda pompy Ciepła sterującego grzałką AC. Wówczas łączna moc grzałek nie powinna przekraczać znamionowej mocy grzałki AC w pompie ciepła przewidzianej przez producenta pompy. wygląd regulatora sposób obsługi jest identyczny jak regulatora GERB60VDC PLC jednak działanie tego regulatora jak i ilość i rozmieszczenie gniazd są inne. Pobór mocy z sieci AC na zasilanie własne to około 2W Użycie regulatora GER230VAC Schemat ideowy podgrzewania dolnego źródła z użyciem grzałek AC i regulatora GER230VAC Uwaga:
Rev 1.01 6/6 programowanie mocy grzałek realizowane jest tylko w czasie produkcji regulatora zasilanie regulatora można realizować tylko i wyłącznie z gniazda AC do sterowania grzałką AC z Pompy Ciepła grzanie AC będzie się odbywało gdy będzie energia AC z invertera oraz PC będzie zezwalać na dogrzewanie )temperatura dolnego źródła będzie niższa niż oczekiwana) b)czynnikiem przenoszącym anergię cieplną w dolnym źródle ciepła jest powietrze Schemat ideowy podgrzewania dolnego źródła z użyciem grzałek AC i regulatora GER230VAC jak wyżej Uwaga. Najwyższa efektywność przy podgrzewaniu dolnego źródła występuje przy podgrzewaniu energią DC. Pomimo 7 stopniowego doboru mocy grzałek występuje pełna liniowość zależności mocy grzałek od wydajności paneli. Przy dogrzewaniu energią AC z inwertera występuje skokowe stopniowanie mocy grzania. Część energii będzie oddawana do sieci gospodarstwa domowego.