Przykład doboru pomp ciepła typu powietrze/woda

Przykład doboru pomp ciepła typu powietrze/woda

W dwóch poprzednich artykułach przybliżona została technologia gazowych absorpcyjnych pomp ciepła oraz korzyści płynące z ich wykorzystania.

1. Technologia absorpcyjna – OZE z gazu. Korzyści na każdym etapie inwestycji.
2. Korzyści na każdym etapie inwestycji. 
3. Przykład doboru pomp ciepła typu powietrze woda.
4. Przykład doboru pomp ciepła typu grunt/woda.
5. Analiza eksploatacyjna urządzeń absorpcyjnych.
6. Spełnia warunki, oszczędza rachunki.
7. Instalacja hydrauliczna z GAHP.
8. Absorpcyjna pompa ciepła małej mocy.
9. Przykłady realizacji.

Przykład doboru pomp ciepła typu powietrze/woda

Posiadając podstawową wiedzę możemy szybko ocenić czy urządzenia będą pasowały do rozpatrywanego budynku.

Jak jednak przeprowadzić prawidłowy dobór?

Na co zwrócić szczególną uwagę oraz jakie możliwości daje nam konfiguracja zestawów?

Z uwagi na dość szeroki zakres zagadnienia, w tym artykule przeczytają Państwo o doborze jednostek powietrznych, a w następnym zajmiemy się urządzeniami wykorzystującymi jako dolne źródło grunt.

Podstawowe zagadnienia, na które należy zwrócić uwagę dobierając urządzenia:

  • przy obniżającej się temperaturze powietrza zewnętrznego wzrasta zapotrzebowanie ciepła budynku,
  • przy obniżającej się temperaturze dolnego źródła obniża się moc cieplna pompy ciepła,
  • przy podwyższaniu temperatury zasilania z pomp ciepła, obniża się moc cieplna urządzeń.

Moc pompy ciepła zmienia się w zależności od wartości temperatury dolnego źródła ciepła (w przypadku urządzeń GAHP-A oraz GAHP-AR jest to powietrze) oraz parametrów wyjściowych z urządzenia. Dla nowych oraz modernizowanych obiektów o zapotrzebowaniu na moc grzewczą kilkudziesięciu kW oraz więcej sięga się po układy monowalentne lub biwalentne. Układ monowalentny zakłada całkowite zastąpienie istniejącego źródła ciepła jedną pompą lub kaskadą pomp ciepła. Układy biwalentne natomiast zakładają montaż mniejszej ilości gazowych absorpcyjnych pomp ciepła, wspomaganych kondensacyjnym kotłem gazowym. Algorytm współpracy pompy ciepła z drugim źródłem polega na blokowaniu kotła w okresie, gdy pompa posiada wystarczającą moc grzewczą do pokrycia strat ciepła budynku oraz na załączaniu kotła, gdy jej moc jest niewystarczająca.

Największej redukcji kosztów ogrzewania można spodziewać się stosując układ monowalentny, gdzie pompy ciepła dobrane są do pokrycia całkowitego zapotrzebowania obiektu na moc cieplną. Najlepszy stosunek kosztów inwestycji do redukcji kosztów ogrzewania to z kolei układ biwalentny, gdzie moc grzewcza pomp ciepła stanowi około 60% mocy obliczeniowej ogrzewanego budynku. Zwiększanie mocy pomp ciepła powoduje oczywiście dalszą redukcję kosztów ogrzewania, ale powoduje wzrost kosztów inwestycyjnych. W układach alternatywnych energia dostarczona przez pompy ciepła w czasie okresu grzewczego stanowi ok. 70% energii niezbędnej do ogrzania budynku, a w układzie równoległym nawet 90%. Jeżeli instalacja grzewcza projektowana jest do pracy w układzie biwalentnym, przede wszystkim z uwagi na konieczność ograniczenia kosztów inwestycyjnych, to moc pompy ciepła nie powinna przekraczać 60% mocy obliczeniowej ogrzewanego budynku. Redukcja kosztów ogrzewania będzie przez to wyraźna, a koszty inwestycyjne nawet o 25% niższe niż w układach monowalentnych.

Gazowe absorpcyjne pompy ciepła typu powietrze/woda w układzie monowalentnym:

Dobór następuje na podstawie temperatury zasilania z pompy ciepła oraz projektowej temperatury zewnętrznej. Ze względu na to, że pompa ciepła w takim układzie dobierana jest na 100% zapotrzebowania na ciepło budynku musimy założyć pracę w skrajnych warunkach. W przypadku doboru urządzeń dla III strefy, gdzie temperatura projektowa wynosi –20°C oraz temperatury zasilania z urządzenia 55°C należy założyć, że z pompy ciepła uzyskamy 25,70 kW. W przypadku budynku o zapotrzebowaniu energetycznym wynoszącym 120 kW należałoby zastosować pięć GAHP–A HT S1 – gazowych absorpcyjnych pomp ciepła typu powietrze/woda w wersji wyciszonej, które tworzyłyby zestaw RTA 00–665 HT S1 CW.

Dla tego samego budynku moglibyśmy również zastosować pięć GAHP-AR S – gazowych rewersyjnych absorpcyjnych pomp ciepła typu powietrze/woda wersji wyciszonej, które tworzyłyby zestaw RTAR 290-600 S CW.  Takie rozwiązanie pozwalałoby na pracę w sezonie letnim na potrzeby chłodzenia, a zestaw byłby w stanie zapewnić zapotrzebowanie na poziomie 84 kW przy parametrze A7/W35.

Gazowe absorpcyjne pompy ciepła typu powietrze/woda w układzie biwalentnym:

Jest to najczęściej stosowany układ i najbardziej optymalny dla większości inwestycji, w którym pompy ciepła pracują przez większą część sezonu grzewczego, natomiast gazowe kotły kondensacyjne załączają się poniżej pewnej temperatury. Pompa ciepła dobierana jest na około 60% zapotrzebowania na ciepło budynku. Pozostałą część pokrywa źródło szczytowe – kondensacyjny kocioł gazowy. Dobór pompy ciepła następuje na podstawie temperatury zasilania z urządzenia oraz projektowej temperatury zewnętrznej. W przypadku doboru urządzeń dla III strefy (temperatura projektowa wynosi –20°C) oraz temperatury zasilania z urządzenia 55°C należy założyć moc uzyskaną z pompy, określoną na podstawie punktu biwalentnego. Zakładając, że do temperatury zewnętrznej –7°C pracują same pompy ciepła, dobieramy je z uwzględnieniem, że przy tych warunkach z pompy ciepła uzyskamy 29,7 kW. Dla przykładowego obiektu o zapotrzebowaniu na moc grzewczą wynoszącym 140 kW zostaną dobrane trzy pompy ciepła oraz jako źródło szczytowe dwa kondensacyjne zewnętrzne kotły gazowe AY o mocy 34,4 kW każdy, które tworzą zestaw RTAY 00-639 HT S1 CW. Dodatkowo istnieje możliwość stworzenia układu czterorurowego, wydzielając jeden z kotłów na osobnej parze rur. Takie rozwiązanie pozwala na pracę kotła na cele c.w.u. w priorytecie oraz na wspomaganie pozostałych urządzeń przy najniższych temperaturach w pracy na cele centralnego ogrzewania.

Możliwe jest również stworzenie zestawu, który pozwalałby na pracę na cele grzewcze zimą, na cele chłodnicze latem oraz przygotowanie c.w.u. przez cały rok. Na przykładowe zapotrzebowanie 140 kW byłby to zestaw składający się z trzech rewersyjnych pomp ciepła oraz dwóch kondensacyjnych kotłów gazowych w układzie czterorurowym RTYR 174-600/4 S CW. W przypadku gdy wymagana jest jednoczesność grzania oraz chłodzenia należy skontaktować się z działem techniczno-handlowym firmy Gazuno.

Nasza firma prowadzi pełne doradztwo na każdym etapie inwestycji, dlatego w przypadku doborów na większe moce, przy bardziej skomplikowanych układach warto się z nami skontaktować, a wspólnie wybierzemy najlepszą koncepcję.


Masz pytania?
Skontaktuj się z nami!

 

Iwo Byner

kierownik sekcji handlowej

+48 505 502 533

iwo.byner@gazuno.pl

 

Obserwuj nas:

Komentarze