Ето и по-детайлна примерна схема на това как се свързват отделните елементи на една термопомпена инсталация тип въздух-вода. Имайте предвид, че в системата може да бъдат интегрирани и допълнителни вече съществуващи елементи за отопление, охлаждане или производство на битова гореща вода. Става дума за интегриране на неща, като например слънчеви колектори за топла вода или пък отоплителен котел, така че отделните елементи да работят максимално ефективно заедно. А след като такива вече така или иначе са налични, защо да не бъдат интегрирани и използвани. Все пак е добре да имате едно на ум дали използването на някои от тях си заслужава след инсталирането на термопомпена инсталация.
Стана дума, че при термопомпите, за разлика от други видове топлоизточници, реално не се произвежда енергия, а само се премества от едно място на друго. В резултат на това ефективността на работа на термопомпените инсталации е много по-висока от тази на други методи за отопление, които изискват производството на топлинна енергия като газови, нафтови или електрически котели. Именно поради тази причина потребяваната електроенергия от термопомпите е осезаемо по-ниска, което в дългосрочен план определено се отразява на разходите за използване на системата за отопление.
При изглеждането на теремопомпена инсталация е необходимо да се помисли внимателно за елементите от система, които реално ще осигуряват отоплението и охлаждането. Използването на подово отопление, например, е с най-висока ефективност, когато е необходимо отопление. То обаче не е лесно приложимо навсякъде, а и не е необходимост (да не говорим че не е особено ефективно за нуждите на охлаждане). Конвекторите с принудителна циркулация са по средата като ефективност и са подходящи както за охлаждане, така и за отопление. Конвекторите с естествена конвекция са с най-ниска ефективност и също не са толкова ефективни за целите на охлаждане.
Ето и по-ясна картина за това каква е цената на енергия за 1 киловат, произведен с помощта на различни решения за отопление, като се вземе предвид разхода на използваният източник на енергия. Както можете и сами да видите, цената на енергията осигурявана от термопомпата е най-ниската спрямо различни видове отоплителни котели и спрямо цената на енергията осигурявана от ТЕЦ.
Сравнение на основните параметри между водещите производители
Щракнете на изображението, за да свалите XLS таблица със сравнителните данни
В таблиците по-горе можете да видите сравнение между параметрите на водещите производителни на термопомпени инсталации въздух-вода с различна мощност: Mitsubishi Electric, DAIKIN, TOSHIBA, FUJITSU GENERAL и Mitsubishi Heavy Industries. Специално внимание искаме да ви обърнем на ефективността на работа при външна температура от -15 градуса по Целзий, тъй като обикновено с намаляване на температурите навън през зимата ефективността осезаемо намалява. Още повече, че когато повечето производители цитират ефективността на своите продукти, обикновено се публикуват стойности при 7 градуса външна температура, което може да е подвеждащо предвид факта, че у нас зимните условия обикновено са свързани с известни периоди при минусови температури. В таблицата ще видите и поле за цена с ДДС за 1 kW инсталирана мощност при външна изчислителна температура -15С, което взема предвид не само ефективността на работа при ниската температура навън, но също така и цената на самата инсталация.
Територията на страната е разделена на 9 различни климатични зони, като в зависимост от това към коя от тях сте причислени, можете да направите справка за очакваните средни температури през денонощието през различните месеци от годината. Имайте предвид, че става дума за срдени температури разпределени по месеци за всеки един час от денонощието, които за оформени на база на данни от минали периоди. Това обаче не означава, че ако средната дневна температура през декември в дадена климатична зона е -2 градуса, то реалната в даден ден няма да е -10, например.
Разпределение на температурите по климатична зона:
• Климатична зона 1, 2, 3
• Климатична зона 4, 5, 6
• Климатична зона 7, 8, 9
Класификацията на енергийната ефективността на системите за отопление и охлаждане влязла в сила в началото на 2013 година води до известни промени в показателите, които се вземат предвид за определяне на енергийния клас. Основният акцент според плановете на ЕС е подобряване на енергийната ефективност с цел осигуряване на по-добра степен на охлаждане и отопление с цената на по-малки разходи за потребителя. В тази връзка вместо стария рейтинг COP и класове от A до G за енергийна ефективност в режим на отопление, вече се използва нов термин за сезона ефективност наречен SCOP и три нови нива на по-висока ефективност – А+++, А++ и A+, както и отпадането на класовете E, F и G, налични при старата класификация.
По същата причина имаме и промяна в класификацията за енергийна ефективност в режим на охлаждане, като новият сезонен рейтинг SEER замества стария EER. И тук подобно на рейтинга за отопление имаме три нови още по-ефективни класа и отпадане на старите най-слабо ефективни три класа.
От 26.09.2015 г. влезе в сила нова ErP директива на ЕС за отоплителни и комбинирани топлоизточници, отново с цел повишаване на енергийната ефективност. Ето как изглежда новият етикет, даващ информация на потребителя за коефициента на енергийна ефективност и други основни параметри на тези системи, сред които се причисляват и термопомпите.
Как да изградим нашата инсталация
1. Трябва да определим от какво имаме нужда в сградата зависимост от нейната функционалност
• Тип на сградата – жилищна, детско заведение, хотел, офис, обществена и др.• Местоположение – регион с неговите особености, градска среда, малки населени места, извън населени места
• Ориентация и естествено засенчване
• Начин на обитаване – постоянно или периодично
2. Трябва да изберем типа на сградната инсталация
Необходимо ли е охлаждане във всички помещения или приоритет е отоплението, а само в определени помещения ще се охлажда. В този случай може да има комбинация от различна системи.
3. Какво количество вода ни е необходимо за БГВ?
С новите смесители за душове и умивалници се пести голямо количество вода. Те са проектирани да ограничават консумацията, но да запазват комфорта. Най-големият консуматор са вани и джакузита. Дори и след напълването им е необходимо да имате достатъчно топла вода за други битови нужди. За това има два варианта: • Да подберете обема на бойлера, така че да имате достатъчно буферна вода за запълване на ваната и за последваща консумация. В този случай имате бойлер с голям обем (300 – 500 литра), който се загрява дълго време и по-големи топлинни загуби.
Стандартните бойлери са с малка площ на серпентината, което удължава времето за подгряване и намалява ефективността на системата. Препоръчват се водосъдържатели с площ на серпентината над 2.5 м2 с долно разположение. • Водосъдържател в комбинация с пластинчат топлообменник с висока ефективност, съкращава времето за загряване защото по време на целия цикъл съоръжението работи на номинална мощност и повишава ефективността.
Когато използваме бойлер със серпентина по време на загряване, температурата във водосъдържателя се повишава, в следствие на което намалява топлообмена между серпентината и загряваната вода, резултатът е автоматично понижаване мощността на съоръжението поради защита от високо налягане на системата. Максималната работна температура на термопомпа въздух вода е от 55 до 60 градуса в зависимост от външната температура.
4. Работни температури на различните инсталации
5. Необходим ли ни е буферен съд?
6. Каква е необходимата мощност?
Това е един от най-често задаваните въпроси, на който може да ви отговори ОВК инженер. Топлините загуби на една сграда са функция от:А. Площта на ограждащите елементи – стени, под, таван, остъкляване и др.
Б. Термодинамичните характеристики на тези елементи граничещи с околната среда.
В. Инфилтрация от смукателни системи (санитарни вентилатори, абсорбатори, общообменна вентилация)
При избор на термопомпа се препоръчва изчислителните данни температури да бъдат при 0% неосигуреност за София – 15С, температура в помещенията да бъде комфортна, а не нормативната 20С.
7. Изменение на топлинните загуби в зависимост от външната температура
8. Как да подберем необходимите ни съоръжения?
Всяка една термопомпа променя мощността и ефективността си в зависимост от:• външна температура
• температура на произвежданата вода
• процент на натовареност
Всеки един производител предоставя техническа документация, в която подробно е описано изменението на мощността; и/или консумацията; и/или COP (коефициента на трансформация) – колкото е по-висок е този коефициент, толкова по-ефективно е съоръжението COP=мощността/консумацията (внимавайте при сравняване). Тази техническа литература се нарича Data Book или Technical Data или Technical Manual. При избор на съоръжение изисквайте от търговеца.
Информацията която се предоставя на потребителите не е опростена и стандартизирана, а и различните производители кръщават тези таблици с данни по различен начин. Също така тези данни се представят и при различни условия и алгоритми на стандарт EN14511-2011:
• В зависимост от оборотите на компресора
Minimum – минимални обороти
Medium – средни обороти
Nominal – номинални (каталожни)
Maximal – максимални за съоръжението
• В зависимост от алгоритъма на теста
Peak value – топлопроизводството на системата в рамките на 35 минути работа при максимално производство.
Integrated value – средното топлопроизводството на системата в рамките на 180 минути работа в които се включва и размразяването на външното тяло по време на дефрост.
Всеки производител преценява дали да предостави информация и за двете или само за Integrated value
9. Кога системата е по-икономична?
На първо място отоплителната инсталация е необходимо да осигури комфортна среда.На второ място са експлоатационните разходи.
За да имате ниски експлоатационни разходи е необходимо:
• Сградата да бъде термо-стабилна.
• Сградната инсталация да бъде ниско температурна.
• Оптимизирана система за управление температурата на водата.
А. Постоянна температура – в този режим фиксирате една температура на водата в отоплителната инсталация и тя не се променя за целият зимен сезон.
Б. Температурна крива – температурата на водата в отоплителната инсталация се изменя автоматично в зависимост от външната температура.
ОВК инженера изчислява топлинните загуби на сградата, след което изчислява необходимата работна температура на водата в отоплителната инсталация при – 15С. В действителност това са много малко часове за сезона и няма смисъл да се подържа тази температура. Понижавайки температурата на вода та повишаваме ефективността на системата по две гранични температури, като може да се зададат и междинни точки.
В. Двукомпонентно управление температурата на водата – системата следи температурата в референтно помещение и отчита влиянието на външни в вътрешни топлоизточници като компенсира промяната на температурата в помещението променяйки температурата на водата.
Ефективност на термопомпата:
А. Колкото повече възобновяема енергия използваме, толкова по-ниски са разходите за отопление.За целта е необходимо да подберем термопомпата така че да ни осигури пълната мощност, а да не разчитаме на проточния електрически нагревател във вътрешното тяло.
Изменение на мощността в зависимост от външната температура отнесено към топлинните загуби на сградата.
Изменение на коефициента на трансформация в зависимост от изменението на външната температура.
Енергийна ефективност за сгради с близко до нулево енергопотребление - част 1
Сгради с близко до нулево енергопотребление, Ефективно използване на възобновяемата енергияЕнергийна ефективност за сгради с близко до нулево енергопотребление - част 3
Нуждата от вентилационна инсталация, Тестове на реално функциониращи инсталацииТермопомпа Въздух-Вода - тема за коментари
