niedziela, 12 listopada 2017

dobór pompy ciepła - moc pompy ciepła


Dobór mocy grzewczej pompy ciepła sprowadza się do wyboru urządzenia o mocy nieznacznie wyższej niż szczytowe zapotrzebowanie cieplne budynku. Zgodnie z praktyką wystarczy gdy przewymiarowanie będzie do 10%. Dobór taki nazywa się monowalentnym czyli takim gdzie pompa ciepła samodzielnie zabezpieczy zapotrzebowanie cieplne budynku.

Alternatywnym sposobem doboru jest dobór biwalentny czyli taki gdy z góry zakłada się, że w określonym momencie - punkt biwalentny - do pracy zostanie włączone dodatkowe źródło ciepła. W układzie biwalentnym alternatywnym od punktu biwalentnego dodatkowe źródło ciepła przejmuje w całości ogrzewanie a pompa ciepła się wyłącza. W układzie biwalentnym równoległym pompa ciepła pracuje cały czas a od punktu biwalentnego włącza się dodatkowe źródło ciepła wspierające pracę pompy ciepła.

Dobierając moc pompy ciepła należy zwrócić uwagę na to, że moc grzewcza pompy ciepła zależy od temperatury zasilania. Przy powietrznych pompach ciepła dodatkowo moc grzewcza zależy również od temperatury zewnętrznej. Instalacja grzewcza zaprojektowana jest do pracy z określonymi temperaturami zasilania. Dobór mocy pompy ciepła wykonuje się w szczytowym punkcie pracy.

Szczytowy punkt pracy wyznaczają nastepujące warunki w szczycie sezonu grzewczego:

  • temperatura zasilania instalacji grzewczej
  • temperatura zewnętrzna  

Producenci zobowiązani są do prezentacji danych pomp ciepła zależnie od temperatury zasilania oraz temperatury zewnętrznej stąd uzyskanie wymaganych informacji nie powinno przysporzyć żadnych kłopotów.

Dobór mocy pompy ciepła może być również skorygowany czasem blokady.

Czas blokady - koszt energii elektrycznej zależy od wybranej taryfy. Najnowsza taryfa G13 dzieli dobę na trzy okresy: szczyt przedpołudniowy (7.00-13.00 - strefa średnich cen), szczyt popołudniowy (latem 19.00-22.00, zimą 16.00-21.00 - strefa wysokich cen) oraz okres poza strefami szczytu (strefa niskich cen). Przykładowy cennik TAURON na rok 2017 0,1248/0,2149/0,0236 PLN/kWh - zobacz. Odpowiednie zarządzanie czasem pracy pompy ciepła tj. blokowanie w okresach najdroższej taryfy pozwala na zrealizowanie dodatkowych oszczędności. Czas blokady np. 5 godzin na dobę oznacza konieczność odpowiedniego zwiększenia mocy grzewczej pompy ciepła tak by pozostałym okresie pracy móc wyprodukować żądane całodniowe zapotrzebowanie. Produkcja ciepła na okres blokady odbywa się w okresie bieżącego zapotrzebowania stąd moc pompy ciepła musi zostać odpowiednio zwiększona by pokryć bieżące zapotrzebowanie oraz produkcję energii na pokrycie czasu blokady. Zapas mocy gromadzony jest w zbiorniku buforowym. Niższa eksploatacja z wykorzystaniem strefy niskiej ceny energii elektrycznej wiąże się ze zwiększonym nakładem inwestycyjnym w system grzewczy o wyższej mocy. Decyzja o wyborze rozwiązania musi być gruntownie przemyślana i zbilansowana w okresie 5 lat. Oszczędności eksploatacyjne w tym okresie muszą zamortyzować różnicę w koszcie inwestycji.


dobór pompy ciepła - szczytowa moc grzewcza

Szczytowe zapotrzebowanie cieplne wynika z następujących składowych:
  1. powierzchnia budynku (całkowita)
  2. technologia budowy
  3. rodzaj wentylacji (grawitacja czy rekuperacja)
  4. ilość osób
  5. oczekiwania eksploatacyjne (żądana temperatura wewnątrz budynku)
Powierzchnia budynku - czynnik o zasadniczym wpływie na szczytowe zapotrzebowanie cieplne budynku. Do oszacowania mocy cieplnej bierzemy całą powierzchnię budynku w tym garaż o ile jest w obrysie budynku. Garaż wolnostojący oczywiście nie jest brany pod uwagę. Konieczność uwzględniania garażu wynika z tego, że ściany działowe między garażem a pozostałymi pomieszczeniami nie są izolowane tak jak ściany zewnętrzne.

Technologia budowy - minimalne wymagania określone są w normach i bez ich spełnienia żaden projekt budowlany nie otrzyma pozwolenia na budowę. Poprawa izolacyjności obniża zapotrzebowanie cieplne budynku a przez to można zastosować źródło ciepła o niższej mocy. Mniejsza moc to niższe koszty inwestycyjne oraz tańsza eksploatacja. Czynnikiem determinującym technologię budowy jest przenikalność cieplna.

Rodzaj wentylacji - wentylacja grawitacyjna do niedawna była standardowym rozwiązaniem. Wymaga wybudowania kominów wentylacyjnych w każdym pomieszczeniu. Działa na zasadzie naturalnej wymiany powietrza. Zużyte ciepłe powietrze uchodzi na wewnątrz poprzez przewody wentylacyjne. Brakująca ilość powietrza dostarczana jest bezpośrednio z zewnątrz. Zaletą takiego rozwiązania jest brak urządzeń koniecznych do funkcjonowania. Wady są dwie - uzupełnianie świeżego powietrza z zewnątrz skutkuje wzrostem zapotrzebowania na ciepło oraz brak pewności wymiany powietrza. Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła daje pewność wymiany powietrza przy jednoczesnym ograniczeniu strat związanych z tą wymianą. Wentylacja grawitacyjna odpowiada za blisko 30% start ciepła w budynku stąd zamiana na wentylację mechaniczną z odzyskiem ciepła przekłada się na spore oszczędności w całkowitym bilansie cieplnym.

Ilość osób - determinuje zapotrzebowanie na ciepłą wodę użytkową. Podgrzew cwu przekłada się na określone zapotrzebowanie na energię grzewczą, która musi zostać dostarczona przez pompę ciepła.

Oczekiwania eksploatacyjne - standardowo zgodnie z normą przyjmuje się, że temperatura w budynku wynosi +20⁰C. Oczekiwanie wyższych temperatur oznacza zwiększenie zapotrzebowania.


Wyznaczenie szczytowego zapotrzebowania cieplnego budynku oraz rocznego zapotrzebowania na energię cieplną rozpoczyna sporządzenie projektu instalacji grzewczej. Alternatywnie, można oszacować te wartości samodzielnie. W tym celu opracowałem kalkulator pozwalający na szybkie oszacowanie - zapraszam.


          



dobór pompy ciepła - moc pompy ciepła

Dobór mocy grzewczej pompy ciepła sprowadza się do wyboru urządzenia o mocy nieznacznie wyższej niż szczytowe zapotrzebowanie cieplne budyn...