Pompa ciepła powietrze-powietrze informacje - Klima

Pompa ciepła powietrze-powietrze a ogrzewanie wodne – kocioł gazowy
Pompa ciepła typu powietrze-powietrze to maszyna wykorzystująca procesy termodynamiczne do
przenoszenia energii cieplnej, źródłem ciepła oraz ośrodkiem, który chcemy obrabiać termicznie jest ogólnie
pojęte „powietrze”. Analizując rynek Europejski moŜna stwierdzić, Ŝe najbardziej rozpowszechnione są
spręŜarkowe pompy ciepła, napędzane energią mechaniczną doprowadzaną na wał spręŜarki. Zazwyczaj energia
mechaniczna (ruch obrotowy) jest wytwarzana przez silnik elektryczny. Reasumując, energia elektryczna jest
przetwarzana w energię mechaniczną a następnie układ termodynamiczny (parownik, spręŜarka, skraplacz,
element dławiący) umoŜliwia pobranie ciepła z powietrza (źródło dolne) i przeniesienie do inne punktu w celu
oddania ciepłą do ośrodka-teŜ powietrza. Jak widać jedynym „kosztem” eksploatacyjnym jest zuŜycie energii
elektrycznej co przedstawia poniŜszy wykres.
Rys.1. Przepływ energii w pompie ciepła.
Taka konstrukcja umoŜliwia uzyskanie ok. 2-4 kW energii cieplnej ze źródła dolnego zuŜywając do tego celu
1kW energii elektrycznej. Ilość ciepła którą pompa moŜe pobrać w jednostce czasu zaleŜy od energii źródła
dolnego, czyli w naszym przypadku od temperatury powietrza. Na efektywność tego rodzaju pomp ciepła mają
wpływ pozostałe elementy takie jak rodzaj silnika napędzającego spręŜarkę, czynnik roboczy, typ spręŜarki,
wymienniki, automatyka. Dodatkowym czynnikiem wpływającym na współczynnik efektywności jest proces
osiadania szronu na wymienniku źródła dolnego tzw. oszranianie. W pewnym stopniu proces ten jest sprzyjający
gdyŜ powiększa powierzchnię wymiany ciepła wymiennika. Jednak gdy nastąpi zbytnie zalodzenie wydajność
spada. Aby zapobiec takiemu zjawisku uruchamiana jest procedura odszraniania. Ma ona dwie podstawowe
konsekwencje: podczas tego procesu tryb grzania nie działa, po drugie pobierana jest energia aby usunąć szron z
wymiennika i przywrócić jego pierwotną wydajność. W celu zminimalizowania wpływu procedury na całkowitą
efektywność stosuje się zaawansowaną automatykę, która precyzyjnie kontroluje procedurę. Pompy ciepła
obecnie stosowane wyposaŜone są w technologie płynnie dopasowującą się do zapotrzebowania na ilość ciepłą
co w znaczący sposób obniŜa koszty eksploatacyjne.(tzw. technologia INWERTER), wykonuje się je w klasie
energetycznej A.
Takie pompy ciepła pracują jak urządzenie chłodnicze i mogą być wykorzystywane zimą jako źródło ogrzewania
a latem układ schładzania na potrzeby klimatyzacji pomieszczeń. Konstrukcja urządzenia składa się z jednostki
zewnętrznej z zainstalowany wymiennik, spręŜarka i automatyką sterująca jej pracą, jednostki lub jednostek
wewnętrznych instalowanych w pomieszczeniach, instalacji miedzianej(freonowej) oraz instalacji elektrycznej
zasilającej i sterującej. Średnice rurociągów miedzianych zaleŜą od mocy pompy ciepła i rozpoczynają się od
6,35mm. Wykonuje się szeroki zakres mocy jednostek zewnętrznych od ok. 2kW do 120kW w ramach
pojedynczego systemu lub rozbudowanych układów. Wymienniki montowane w obrabianych cieplnie
pomieszczeniach są zintegrowane z wentylatorem, kierownicami powietrza i automatykę sterującą.
Wykonywane są w róŜnych wersjach: np. jednostki ścienne, kasetonowe, przypodłogowe czy kanałowe (do
których podłącza się kanały wentylacyjne rozprowadzające powietrze po pomieszczeniu). Sterowanie jest
realizowane przy pomocy pilotów bezprzewodowych lub przewodowych. MoŜna równieŜ takie urządzenia
łączyć w jedną linię sterującą i podłączyć do centralnego systemu sterowania np. BMS.
KLIMA-THERM Sp. z o.o.
Fujitsu General Partner
Siedziba: 04-041 Warszawa, ul. Ostrobramska 101A; tel. 022 517 36 00, fax 022 879 99 07
Oddział: 80-298 Gdańsk, ul. Budowlanych 48; tel. 058 768 03 33, fax 058 768 03 00
KLIMA-THERM sp. z o.o. zarejestrowana jest w Sądzie Rejonowym w Toruniu,
VII Wydział Gospodarczy KRS, Sygnatura TO.VII NS-REJ. KRS/7343/06/305
NIP: 9562163781 Wysokość kapitału zakładowego: 17.121.000,00 zł
www.klima-therm.pl
Dzięki takiej konstrukcji moŜna dopasować jednostki wewnętrzne do aranŜacji wnętrza a elastyczny system
sterowania podnosi komfort uŜytkowania. W przypadku obiektów biurowych, hoteli moŜliwość podłączenia do
centralnego systemu sterowania pozwala na dokładną kontrolę pracy urządzeń. Przykład: automatyczne
obniŜenie temperatury w pomieszczeniach podczas dni wolnych od pracy.
Na szczególną uwagę zasługuję niska bezwładność takich systemów. Nie ma dodatkowych mediów
pośredniczących (jak woda) przez co redukuje się straty.
Jak waŜną zaletę pomp ciepła naleŜy zaliczyć niską emisję CO2 do atmosfery. W przypadku spalania paliw
stałych, ciekłych czy gazowych emisja jest znacząca. W przypadku pomp ciepła jedynym źródłem emisji jest
elektrownia, która produkuje prąd na potrzeby pracy urządzenia. Porównanie poniŜsze opiera się na załoŜeniach:
• Budynek biurowy: 800m2, 32 pomieszczenia
• Zapotrzebowanie na ciepło rocznie: 1277,8429 GJ 345017 kWh
• cena 1m3 gaz GZ50 ≈ 1.20 PLN/m3
• cena 1kWh ≈ 0.40PLN/kWh
• współczynnik efektywności pompy COP = 2.77 kW/kW
Rodzaj źródła ciepła
Roczny koszt
eksploatacji
[tyś PLN]
Ilość zuŜytego
paliwa
Emisja CO2 do
Poziom
atmosfery
redukcji
[tony CO2]
emisji CO2
Piec gazowy
~ 43.8(0%)
~ 36.5 m3 gazu
~ 68.0
0
Ogrzewanie elektryczne
~ 138.0(+214%)
~ 345 017 kWh
~ 122.0
+80%
Pompa ciepłą powietrze-powietrze
~ 49.8(+13%)
~ 124 554 kWh
~ 42.7
-37%
Porównując koszty eksploatacyjne ogrzewanie gazowe wychodzi na prowadzenie(zakładając Ŝe cena gazu
utrzyma się), jeśli spojrzymy na tabelę pod kontem czystości powietrza – ekologii to pompa ciepła jest liderem.
Analizując funkcjonalność pompy ciepła naleŜy pamiętać o moŜliwości chłodzenia latem oraz duŜej
elastyczności aranŜacji wnętrza. MoŜliwości sterowania pozwalają na precyzyjne dopasowanie temperatury dla
komfortu uŜytkownika.
Rafał CzyŜ
KLIMA-THERM Sp. z o.o.
Fujitsu General Partner
Siedziba: 04-041 Warszawa, ul. Ostrobramska 101A; tel. 022 517 36 00, fax 022 879 99 07
Oddział: 80-298 Gdańsk, ul. Budowlanych 48; tel. 058 768 03 33, fax 058 768 03 00
KLIMA-THERM sp. z o.o. zarejestrowana jest w Sądzie Rejonowym w Toruniu,
VII Wydział Gospodarczy KRS, Sygnatura TO.VII NS-REJ. KRS/7343/06/305
NIP: 9562163781 Wysokość kapitału zakładowego: 17.121.000,00 zł
www.klima-therm.pl