Pompy ciepła Dimplex doskonale nadają się do zastosowania w modernizowanych instalacjach w ramach programu „Czyste Powietrze”. Dlaczego? Mam nadzieję, że przekonają Państwa poniższe dowody.

Obiektem do przeprowadzenia analizy techniczno – ekonomicznej zastosowania powietrznej pompy ciepła jest wolnostojący budynek mieszkalny o powierzchni użytkowej 160 m2 znajdujący się w Toruniu w województwie Kujawsko – Pomorskim, czyli w II strefie klimatycznej. Szczytowe zapotrzebowanie na moc grzewczą dla tego obiektu wynosi 8 kW, natomiast dobowe zapotrzebowanie na ciepłą wodę użytkową wynosi 200 dm3/24 h co daje roczne zapotrzebowanie na ciepło do ogrzania jego pomieszczeń oraz przygotowania c.w.u. równe 23379,7 kWh/rok.

Dobór powietrznej pompy ciepła Dimplex – podstawowe informacje:

Liczba godzin o danej temperaturze zewnętrznej dla stacji meteorologicznej Toruń wg danych meteorologicznych NFOŚiGW z okresu 30 lat (rys.1).

Dobor-powietrznej-pompy-ciepla-Dimplex
Rys. 1. Liczba godzin o danej temperaturze zewnętrznej dla stacji meteorologicznej Toruń.

Zapotrzebowanie na moc oraz energię grzewczą analizowanego budynku w zależności od temperatury zewnętrznej.

Dobor-powietrznej-pompy-ciepla-Dimplex-program-Czyste-Powietrze-Dimplex-zapotrzebowanie-na-energie-elektryczna


Rys. 2. Zapotrzebowanie na moc oraz energię grzewczą analizowanego budynku w zależności od temperatury zewnętrznej wg danych stacji meteorologicznej Toruń.

Zapotrzebowanie na maksymalną moc grzewczą analizowanego budynku znajdującego się w II strefie klimatycznej dla temperatury obliczeniowej -18oC wynosi 8 kW (rys.2). Praca urządzenia grzewczego z tą mocą będzie występowała sporadycznie, ponieważ liczba godzin występowania tej temperatury jest minimalna (rys.1), a co z tym się wiąże również zapotrzebowanie na energię grzewczą (rys.2). Największe zapotrzebowanie na energię grzewczą przypada przy temperaturze zewnętrznej około 1oC, wtedy zapotrzebowanie na moc grzewcza budynku wynosi około 4 kW.

Analiza techniczno – ekonomiczna systemu grzewczego

Do analizy systemu grzewczego opartego na powietrznej pompie ciepła dla analizowanego obiektu dobrano pompę ciepła model HPL 9S-TU marki Dimplex (rys.3) pracującej w systemie monoenergetycznym, gdzie źródłem szczytowym jest grzałka elektryczna. Jest to pompa ciepła typu monoblok o bardzo wysokim współczynniku COP = 4,8 oraz mocy grzewczej Q = 8,4 kW przy A7/W35 wg EN PN 14511.

Dobor-powietrznej-pompy-ciepla-Dimplex


Rys. 3. Widok zewnętrzny powietrznej pompy ciepła typu monoblock HPL 9S-TU marki Dimplex wraz z osprzętem (kompletny system grzewczy c.o. i c.w.u.).

Omawiana pompa ciepła pracuje samodzielnie do około -7oC temperatury zewnętrznej, następnie dalej pracuje, ale już we współpracy ze źródłem szczytowym (grzałka elektryczna). Przy temperaturze obliczeniowej dla II strefy klimatycznej moc grzewcza uzyskana z pompy ciepła wynosi około 4 kW, natomiast pozostałe 4 kW w celu pokrycia szczytowego zapotrzebowania na moc grzewczą analizowanego budynku pochodzi z grzałki elektrycznej (rys.4).

Dobor-powietrznej-pompy-ciepla-Dimplex-program-Czyste-Powietrze-Dimplex-wykres

Rys. 4. Relacja mocy grzewczej powietrznej pompy ciepła model HPL 9S-TU z zapotrzebowaniem na moc grzewczą analizowanego budynku w zależności od temperatury zewnętrznej.

Pod względem energetycznym udział źródła szczytowego w postaci grzałki elektrycznej jest znikomy ze względu na niewielką liczbę dni z temperaturą zewnętrzną poniżej -7oC, a zatem niskim zapotrzebowaniu na energię grzewczą (rys. 5).

Dobor-powietrznej-pompy-ciepla-Dimplex-program-Czyste-Powietrze
Rys. 5. Praca powietrznej pompy ciepła model HPL 9S-TU ze źródłem szczytowym (grzałka elektryczna) dla analizowanego budynku w zależności od jego zapotrzebowania na energię wg temperatury zewnętrznej.
Dobor-powietrznej-pompy-ciepla-Dimplex-program-Czyste-Powietrze-Dimplex-praca-powietrznej-pompy-ciepla
Rys. 6. Temperatura zasilania systemu ogrzewania płaszczyznowego (podłogówka) w zależności od temperatury zewnętrznej analizowanego budynku.

Dystrybucja ciepła w analizowanym budynku odbywa się za pomocą płaszczyznowego systemu ogrzewania (podłogówka) pracującego wg krzywej grzewczej, gdzie temperatura zasilania systemu grzewczego zależna jest od temperatury zewnętrznej (rys.6). Maksymalna temperatura zasilania przy -18oC wynosi 35oC.

Dobor-powietrznej-pompy-ciepla-Dimplex-program-Czyste-Powietrze-Dimplex-moc-grzewcza

Rys. 7. Średniomiesięczny współczynnik SCOP systemu grzewczego opartego na powietrznej pompie ciepła typu monoblok HPL 9S-TU dla analizowanego budynku.

Zaawansowana technologia układu chłodniczego powietrznej pompy ciepła poddanej analizie typu HPL 9 S-TU pozwala uzyskać średnioroczny współczynnik SCOP dla ogrzewania oraz podgrzewu wody użytkowej dla analizowanego budynku 4,65 (rys. 7). Jest to bardzo dobry wynik, dzięki czemu tego typu konstrukcje powietrznych pomp ciepła bardzo silnie konkurują z gruntowymi pompami ciepła.

Dobor-powietrznej-pompy-ciepla-Dimplex-SCOP

Rys. 8. Koszty eksploatacyjne systemu grzewczego opartego na powietrznej pompie ciepła typu monoblok HPL 9S-TU dla analizowanego budynku.

Przy założeniu ceny energii elektrycznej brutto w wysokości 0,62 zł, roczne koszty eksploatacyjne opisywanego systemu grzewczego wynoszą 3276,17 zł (rys.8).

Dobor-powietrznej-pompy-ciepla-Dimplex-COP

Rys. 9. Współczynnik COP analizowanej pompy ciepła HPL 9S-TU w zależności od temperatury zasilania systemu grzewczego oraz temperatury zewnętrznej.

Koszty eksploatacyjne w sposób istotny zależą od systemu ogrzewania budynku, a dzieje się tak, ponieważ współczynnik COP pompy ciepła zależy w głównej mierze od temperatury zasilania systemu (rys. 9).

Ze względu na ten fakt inne koszty eksploatacyjne będą przy ogrzewaniu płaszczyznowym czy grzejnikowym, gdzie temperatura zasilania zależy od temperatury zewnętrznej (krzywa grzewcza), a inne gdy pompa ciepła będzie pracowała stałotemperaturowo (rys. 10).

Dobor-powietrznej-pompy-ciepla-Dimplex-program-Czyste-Powietrze-Dimplex-temperatura-zasilana

Rys. 10. Temperatura zasilania systemu grzewczego w zależności od temperatury zewnętrznej oraz systemu dystrybucji ciepła oraz koszty eksploatacyjne:


System 1 – ogrzewanie płaszczyznowe, gdzie temperatura zasilania zależy od temperatury zewnętrznej (maksymalna wartość wynosi 35oC);

System 2 – ogrzewanie grzejnikowe, gdzie temperatura zasilania zależy od temperatury zewnętrznej (maksymalna wartość wynosi 55oC);

System 3 – ogrzewanie grzejnikowe, stała temperatura zasilania 55oC w całym zakresie temperatury zewnętrznej.

Pompa ciepła stwarza możliwość uzyskania niskich kosztów eksploatacyjnych, a czy je osiągniemy zależy to już od projektowanego systemu grzewczego. Dlatego system grzewczy oparty na pompie ciepła należy projektować w taki sposób, aby urządzenie to pracowało przy jak najniższej temperaturze zasilania jak to jest tylko możliwe. W porównaniu do innych systemów grzewczych powietrzna kompaktowa pompa ciepła model HPL LA 9S-TU dla analizowanego obiektu generuje najniższe koszty eksploatacyjne (rys. 11).

Dobor-powietrznej-pompy-ciepla-Dimplex-program-Czyste-Powietrze-Dimplex

Rys. 11. Porównanie kosztów eksploatacyjnych analizowanego obiektu ogrzewanego powietrzną pompą ciepła model HPL9S-TU w odniesieniu do innych systemów grzewczych.

Uwaga! Przy koszcie ogrzewania paliwem stałem nie uwzględniono ceny bieżącej obsługi oraz magazynowania paliwa.

Adam Koniszewski

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij