HIDROS
MI A HŐSZIVATTYÚ? A hőszivattyú olyan berendezés, amely energia felhasználásával a hőt a forrástól a felhasználóhoz továbbítja.
A hőszivattyú alapvetően a légkondicionálókkal azonos alapelvű, csak ellenkező irányú folyamat szerint működik.
Kompresszor
Kondenzátor
Elpárologtató
Expanziós szelep
HOGYAN MŰKÖDIK A HŐSZIVATTYÚ? A hőszivattyú hűtőkörében egy speciális hűtőközeg kering, amely a hőmérséklettől és a nyomástól függően gáznemű vagy folyékony halmazállapotú lehet. A hűtőkör elemei: • kompresszor • kondenzátor (felhasználó oldali hőcserélő) • expanziós szelep • elpárologtató (forrásoldali hőcserélő). A gáz halmazállapotú munkafolyadékot a kompresszor komprimálja és keringteti a rendszerben. A kompresszorból kilépő meleg, nagynyomású gáz egy hőcserélőben, a kondenzátorban lehűl és mérsékelten meleg hőmérsékletű, nagy nyomású folyadékká válik. A kondenzált hűtőközeg ezután egy expanziós szelepen áramlik keresztül és kerül beadagolásra gáz halmazállapotban. Innen a hűtőközeg egy másik hőcserélőbe, az elpárologtatóba áramlik, ahol a hűtőközeg hőt von el. Ezután a lehűlt, gáz állapotú hűtőközeg visszakerül a kompreszszorba és ismétlődik a folyamat. Különösen fontos, hogy elég nagy legyen a nyomáskülönbség ahhoz, hogy a folyadék a kondenzátorban kondenzálódjon és az
elpárologtatóban történjen az elpárolgás. Minél nagyobb a hőmérsékletkülönbség, annál nagyobb nyomáskülönbség jön létre, tehát annál több energia szükséges a hűtőközeg komprimálásához. Így, mint minden hőszivattyúnál az energiahatékonyság csökken a hőmérsékletkülönbség növekedésével. Hőszivattyú váltó szeleppel szerelt változatban is rendelhető: ez azt jelenti, hogy a téli időszakban fűt, a nyári időszakban hűt. Ezt az üzemmódot a 4 járatú váltószelep teszi lehetővé. Ez a szelep az egység vezérlőegységétől kapott elektromos jelre vált át fűtés üzemmódból hűtés üzemmódba. Fűtés üzemmódban a szelep átkapcsolásával a hűtőközeg áramlási iránya megváltozik.
8
A FORRÁS Azt az alacsony hőmérsékletű külső közeget, amelyből a rendszer az energiát nyeri, forrásnak nevezzük. Ez általában alacsony hőmérsékletű forrás. A hőszivattyúnál a hűtőközeg a hőt az elpárologtatóban veszi fel a forrásból. Az LZT, WZT és az LPH hőszivattyúk a kültéri levegőt használják hideg forrásként, ezért ezeket levegő-víz hőszivattyúnak nevezik.
A WZH és az WHA hőszivattyúk vizet használnak hideg forrásként, ezért ezeket vízvíz hőszivattyúnak nevezik. A FELHASZNÁLÓ Minden Hidros hőszivattyúnál, a felmelegített vizet felhasználónak nevezzük. A hőszivattyúnál a kondenzátor a felhasználó, amelyben a hűtőközeg átadja az alacsony hőmérsékletű forrástól felvett hőenergiát. Az épületben a geotermikus energiát a kör-
nyezetüknek leadják a fűtési rendszerben általánosan használt fan coil-ok, radiátorok, padlófűtési rendszerek valamint falfűtési és -hűtési rendszerek.
HIDROS
A FORRÁSOLDAL ÉS A FELHASZNÁLÓI OLDAL
HŐSZIVATTYÚ TÍPUSOK Több, a forrás fajtája szerint besorolt hőszivattyú típus létezik. A fő típusok a következők: • LEVEGŐ-VÍZ HŐSZIVATTYÚK • VÍZ-VÍZ HŐSZIVATTYÚK • GEOTERMIKUS HŐSZIVATTYÚK • HIBRID HŐSZIVATTYÚ
9
www.hidros.eu
HIDROS
LEVEGŐ-VÍZ HŐSZIVATTYÚK Hőforrásként levegőt használnak, aminek nagy előnye, hogy ez a közeg mindig rendelkezésre áll. Hátránya, hogy ha a környezeti hőmérséklet 0°C közelében vagy az alatt van, forrásoldali hőcserélőbe épített fűtésre is szükség van.
VÍZ-VÍZ HŐSZIVATTYÚK Hideg forrásként vizet használnak. Ezzel a megoldással érhető el a levegő-víz hőszivattyúkra jellemző legjobb teljesítmény, úgy, hogy azt a kültéri hőmérséklet változása nem befolyásolja. A rendszer nagy előnye, hogy a legmagasabb C.O.P. (teljesítmény-együttható W/W) érhető el vele.
10
• GEOTERMIKUS HŐSZIVATTYÚK
HIDROS
Hőforrásként a földben tárolt hőenergiát használják. A geotermikus energiát (a forrásból) csővezetéken keresztül veszik fel a földből. A csövekben és a szondákban glikollal kevert víz kering. A csővezeték a lehető legjobb energia-felvétel elérése céljából akár függőlegesen, akár vízszintesen is kiépíthető. Az időjárás változásai miatti teljesítmény-ingadozás elkerülése és a napsugárzás előnyeinek kihasználása érdekében, a vízszintes csöveket rendszerint 1 vagy 1,5 m mélyen fektetik le. A föld alatt elhelyezett csövek felületének 2-3-szor nagyobbnak kell lennie, a fűtendő épület belső falának felületénél. A függőleges csővezetékek általában 100 méter mélységben nyúlnak a föld alá és szondánként átlagosan 4-6 kW teljesítmény nyerhető. A geotermikus hőszivattyúk nagy előnye, hogy teljesítmény együtthatójuk állandó és fűtőteljesítményüket nem befolyásolja a környezeti hőmérséklet, de a telepítésükhöz szükséges mélyfúrás miatt költségesek.
• HIBRID HŐSZIVATTYÚK Ezek a változatok egyesítik a levegő-víz és a vízvíz hőszivattyúk előnyeit, ami a levegő-víz hőszivattyúkra jellemző egyszerű és gazdaságos telepítést és a víz-víz hőszivattyúkra jellemző jobb hatásfokot eredményez. Ezek az egységek mindig levegő-víz hőszivattyúként működnek és a rendszerhez lamellás hőcserélők és ventilátorok tartoznak. Ezek az egységek egy másodlagos hőcserélőt is használnak, ami az alacsony környezeti hőmérsékleten – például 0°C alatti üzemeltetéshez szükséges. Ez a másodlagos hőcserélő lehetővé teszi, hogy a hőszivattyúk alacsony környezeti hőmérsékleten is jó teljesítmény-együttható fenntartásával működjenek, akkor is, ha forrásként kismenynyiségű vizet vagy kis mélységben elhelyezett geotermikus szondát használunk. Ezzel a módszerrel a teljesítményhez képest alacsony üzemi költség érhető el. 11
www.hidros.eu
HIDROS
A HŐSZIVATTYÚ HATÁSFOKA Üzemelés közben a hőszivattyú: •Elektromos energiát vesz fel a kompresszorban •Hőenergiát vesz fel a forrásból (levegő vagy víz) •Hőenergiát ad le a felhasználó oldalon a kondenzátorban (víz). A hőszivattyú fő előnye, hogy több energiát termel (hőenergia), mint ami a működéséhez szükséges (elektromos energia). A hőszivattyú hatásfoka a teljesítményegyütthatóval mérhető, amely a felhasználó oldal által leadott hő- és az egység által felvett elektromos energia hányadosa. A teljesítmény-együttható a hőszivattyú típusától és az üzemi körülményektől függően változik, ás általában 3 és 5 között van. Ez azt jelenti, hogy 1 kW felvett elektromos energiával, az egység 3-5 kW hőenergiát
termel. A teljesítmény-együttható függ attól a hőmérséklettől, amelyen a hőátadás végbemegy, a forrás hőmérsékletétől és azoknál a berendezéseknél amelyek külső forrás-
ként levegőt használnak, a leolvasztáshoz felhasznált energia mennyiségétől.
Felvett teljesítmény
1 kWh Fűtőteljesítmény
4 kWh
Miért használjunk hőszivattyút? Az ábra mutatja, hogy milyen az energiafelhasználás a tipikus Észak-Európai területeken. (pl. Németországban) •
77,8% fűtési célú
•
10,5% háztartási melegvíz
•
6,6% háztartási készülékek
•
3,7% főzés
•
1,4% világítás.
Nyilvánvaló, hogy a fűtésre használt energia csökkentése (ami minden egyéb felhasználásnál jellemzõbb) az energia számla alapos csökkentését jelenti a különböző országokban.
A hőszivattyúnak minden más energiaforrásnál sokkal jobb a hatásfoka. Az energiafelhasználásra számított 3 és 5 közötti teljesítmény-együtthatóval, az energiafelhasználás lényegesen kisebb, mint a tipikus gázzal és olajjal működő rendszereknél. Ez azt jelenti, hogy az energiatakarékos üzem mellett, számos más, a következőkben felsorolt előnnyel rendelkezik:
•Nincs szükség üzemanyag tartályra vagy kiépített gázellátó és égéstermék elvezető rendszerre •Nem szennyezi a környezetet •Napenergiával termelt elektromosság alkalmazásával a környezetre áttételesen sem veszélyes, ideális feltételekkel üzemeltethető, a környezetre nincs káros hatással.
•Alacsony az üvegházhatású gázok, pl. CO2 kibocsátása •Mindenütt rendelkezésre álló elektromos energia, ami korlátlan energiaellátást jelent •Megújuló energiahordozók felhasználása
12
77,8 %
Fűtés
10,5 %
Használati melegvíz
6,6 %
Háztartási készülékek
3,7 %
Főzés
1,4 %
Világítás
Az alábbi diagramok a kereskedelemben kapható különböző fűtési rendszerek által használt primer energiahordozókat mutatják.
167W + 27W
HIDROS
PRIMER ENERGIAHORDOZÓK FELHASZNÁLÁSA
3W
100W 103W
Elektromos fűtés 297W
11W
14W
111W 100W
Kőolaj
125W 11W 8W
111W
Földgáz
100W
119W 1W
57W + 9W
67W
34W
Levegő-víz hőszivattyú Teljesítmény-együttható: 100W C.O.P. 3
100W
33W
1W
43W + 7W
75W
Víz-víz hőszivattyú Teljesítmény-együttható: C.O.P. 4
26W
25W
100W
76W
13
www.hidros.eu
HIDROS
A hőszivattyúk alkalmazásával csökken a hagyományos energiahordozók felhasználása és a széndioxid-kibocsátás
• • • • •
Fűtés rendszer
Felhasznált primer energiahordozók százaléka
Elektromos fűtés
(297%),
Kőolaj
(125%),
Földgáz
(120%),
Levegő-víz hőszivattyú
(100%),
Víz-víz hőszivattyú
(76%),
A hőszivattyú a jövő fűtési rendszere (könnyű karbantartani, jó hatásfokú, környezetbarát) A hőszivattyú fűtésre, hűtésre és használati melegvíz előállítására használható Jó hatásfokának köszönhetően, főleg észak-európai országokban, sok felhasználó már hőszivattyút használ. Az elektromos energia ára viszonylag stabilabb, mint a gáz ára. Telepítés után a hőszivattyú minimális karbantartást igényel.
HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSI TERÜLETEI A hőszivattyúkat széles körben alkalmazzák mind lakossági, mind közületi és ipari célokra, a hagyományos kazánokat és folyadékhűtőket használó fűtés-hűtés rendszerek helyett. Valójában egy egyszerű szelep segítségével, amely megváltoztatja a kondenzátor és az elpárologtató szerepét (irányváltó üzemmód) a hőszivattyúk télen fűtenek, nyáron pedig hűtenek. A hőszivattyúk fűtésre-hűtésre történő alkalmazása sokkal jobb hatásfokot és rövidebb megtérülési időt eredményez a csak fűteni képes rendszerekkel összehasonlítva. Ezen kívül hűtés üzemmódban vagy télen a fűtés üzemmód megszakításával a hőszivattyú használati melegvíz előállítására is képes. A hőszivattyúk egyébként is használhatók csak fűtésre és melegvíz előállítására.
HASZNÁLATI MELEGVÍZ (HMV) A Hidros hőszivattyúk 63 °C hőmérsékletű használati melegvíz előállítására képesek (LZT, CZT, WZT és LWZ egységek). A használati melegvizet előállító hőszivattyús rendszerekben, a normál kazános fűtésnél használtaknál nagyobb puffertartályokra van szükség, mivel a tárolt víz hőmérséklete 45-50 °C. Az átlag 45°C hőmérsékletű használati melegvíz mennyiség a következő táblázatban látható.
Felhasználók száma
HMV (l/24h)
Felhasználók száma
HMV (l/24h)
Felhasználók száma
HMV (l/24h)
Felhasználók száma
HMV (l/24h)
1
70
2
140
3
190
5
270
14
HŐSZIVATTYÚ MÉRETEZÉSE Ebből a szempontból a padlófűtési rendszerek nagyon célszerűek, mivel csak 3038 °C hőmérsékletű vízre van szükségük, míg a fan-coilok és radiátorok 50°C körüli hőmérsékletet igényelnek, ami a teljesítmény-együttható elkerülhetetlen csökkenését eredményezi. Fontos alapelv a hőszivattyús rendszerek tervezésénél, hogy a kilépő víz hőmérséklete maximum 55 °C lehet. Ha magasabb kilépő víz hőmérsékletre van szükség (pl. ha nem lehet kiváltani a meglévő fűtési rendszer elemeit), előfordulhat, hogy szükség van kiegészítő források (elektromos fűtőelemek vagy kazánok) alkalmazására is különösen alacsony környezeti hőmérséklet esetén. Ha a víz hőmérséklete 55 °C-nál alacsonyabb, a hőszivattyúknak általában nincs szükségük kiegészítő forrásokra és csak gazdaságossági és pénzügyi megfontolásból lehet szükség rájuk, amiről a későbbiekben még lesz szó.
HIDROS
Egy jó hatáshatásfokú fűtési rendszer megtervezéséhez, kiemelkedő fontosságú a hőszivattyúk pontos méretezése. Egy felülméretezett hőszivattyú a melegvíz nagy hőingása miatt kellemetlen komfortérzést okoz, emellett üzemeltetése gazdaságtalan. A hőszivattyúk alulméretezése esetén jelentősen csökken a rendszer hatásfoka, mivel külső források (elektromos fűtőelemek vagy kazánok) alkalmazása is szükségessé válhat. Nyilvánvaló, hogy egy kiváló minőségű hőszivattyú egy nem megfelelően megtervezett fűtési rendszerben nem fog megfelelő hatásfokkal üzemelni. A hőszivattyút a fűtési rendszerhez kell méretezni. Általában elmondható, hogy ha a melegvíz hőmérsékletét 1 °C -kal csökkentjük, a teljesítmény-együttható 2-2,5%-kal (vízvíz hőszivattyúknál ennél is többel) nő, ami nagymértékben befolyásolja az egész rendszer hatásfokát és a relatív energia megtakarítást.
Néhány példa:
LZT 14T hőszivattyú
Környezeti hőmérséklet: 2°C
Teljesítmény együttható
Vízhőfok
35°C
C.O.P. 3,4
Vízhőfok
45°C
C.O.P. 3,0
Vízhőfok
55°C
C.O.P. 2,6
WHA 50 hőszivattyú
Forrás vízhőmérséklete: 10 - 7°C
Teljesítmény együttható
Vízhőfok
35°C
C.O.P. 5,7
Vízhőfok
45°C
C.O.P. 4,4
Vízhőfok
55°C
C.O.P. 3,3
A ma kialakítható fő hőszivattyú rendszerek: • • •
Monovalens rendszerek: Monovalens rendszerek elektromos fűtéssel kombinálva: Bivalens rendszerek:
A bivalens rendszerekkel ebben a kiadványban nem foglalkozunk, (amelyek a hőszivattyú mellett más kiegészítő forrásokat is használnak, pl. gázkazán) az elsőként említett két rendszerre összpontosítunk.
15
www.hidros.eu
HIDROS
MONOVALENS RENDSZEREK A monovalens rendszer akkor használatos, amikor a hőszivattyú pótolja 100 százalékosan az épület hőveszteségét. Monovalens rendszerekhez a hőszivattyú méretezése a legalacsonyabb környezeti hőmérséklet figyelembevételével történik. Telepítési példa: Hely: Stuttgart (Németország) Ennek a helynek a jellemző klímája az alábbi grafikonon van ábrázolva:
Környezeti hőmérséklet °C
-30
-29
-28
-27
-26
-25
-24
-23
-22
-21
-20
-19
-18
-17
-16
-15
-14
-13
-12
-11
-10
Óra/Év
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
6
12
11
11
24
Környezeti hőmérséklet °C
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Óra/Év
20
38
27
29
45
74
141 171 214 338 426 421 329 395 430 332 345 343 345 353 366
Környezeti hőmérséklet °C
12
13
14
15
16
17
18
Óra/Év Környezeti hőmérséklet °C
19
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
368 437 400 382 350 345 279 215 197 146 111
97
61
50
34
17
12
6
4
3
0
33
34
35
36
37
38
39
40
0
0
0
0
0
0
0
0
20
21
A grafikonból nyilvánvaló, hogy a vizsgált helyen, évi 6 órán át a legalalacsonyabb környezeti átlaghőmérséklet -14 °C. Egy 9 kW hőveszteségű épületben, -5 °C környezeti hőmérsékleten, 20 °C beltéri hőmérséklet mellett. A fenti táblázatból kiolvasható az UNI12813* szerint kalkulált, Stuttgarti telepítésű hőszivattyúra vonatkozó hőveszteség.
* Mindig a telepítés helyére vonatkozó jogszabályokat kell alapul venni.
16
A geotermikus és/vagy víz-víz hőszivattyúk fő jellemzője, hogy a fűtőteljesítményt és a teljesítmény-együtthatót különféle környezeti hőmérséklet mellett is állandó értéken tartják, ami azt jelenti, hogy a teljesítmény-együttható változása és a külső hőmérséklet befolyásoló hatása nélkül kiválasztható az optimális méretű egység.
HIDROS
MEGOLDÁSOK GEOTERMIKUS HŐSZIVATTYÚKKAL
Fűtőteljesítmény WZH11
Épület hővesztesége
Ebben az esetben a kívánt teljesítményt kielégítő geotermikus hőszivattyú a WZH11 modell. Az egység fűtőteljesítménye 12,9 kW, a forrásként használt víz hőmérséklete 0°C és a felhasználó oldalon kilépő víz hőfoka 35°C. Környezeti hőmérséklet
Hőveszteség
Fűtőteljesítmény WZH11
0°C
7 kW
12,3 kW
-5°C
9 kW
12,3 kW
-14°C
12,2 kW
12,3 kW
LZT LEVEGŐ-VÍZ HŐSZIVATTYÚK ALKALMAZÁSA Ha ugyanabba az épületbe levegő víz hőszivattyút (LZT vagy WZT sorozat) telepítünk, a fűtőteljesítmény és a hőveszteség a következő trend szerint alakul:
Fűtőteljesítmény LZT 21
Épület hővesztesége
Környezeti hőmérséklet
Felhasználó oldali vízhőmérséklet
Hőveszteség
Fűtőteljesítmény LZT21
0°C
35°C
7 kW
16,9 kW
-5°C
35°C
9 kW
15,0 kW
-14°C
35°C
12,2 kW
12,1 kW
17
www.hidros.eu
HIDROS
Ha monovalens rendszert akarunk használni, az LZT21 hőszivattyút válasszuk, amelynek fűtőteljesítménye -14°C környezeti hőmérsékleten 12,9 kW. Láthatjuk azonban, hogy még ha műszakilag korrekt is az LZT21 választása, gazdasági és energetikai szempontból nem kívánatos, mivel az egység FELÜLMÉRETEZETT és az év többi részében ez a teljesítmény túl nagy. Az LZT21 esetében nagyobb a szivattyú, nagyobbak a csőátmérők az egység a szükségesnnél zajosabb lehet és összes-
ségében a berendezés befoglaló méretei sem ideálisak. A fenti példából láthatók a fő különbségek egy geotermikus hőszivattyú és egy levegő-víz hőszivattyú között, azaz, hogy az utóbbinál az épület hővesztesége mellett, a külső hőmérséklet is befolyásolja a fűtőteljesítményt. Míg a geotermikus vagy a víz-víz hőszivattyú esetében a forrás hőmérséklete és a fűtőteljesítmény állandó, a levegő-víz hőszivattyú esetében a fűtőteljesítmény a környezeti hőmérséklettől függően vál-
tozik. Ez a jelenség károsan befolyásolja a jellemzően alacsony környezeti hőmérsékletű helyszíneken telepített egységek teljesítményét, ugyanakkor pozitív hatással van a melegebb klímájú helyeken telepített berendezések teljesítményére. Általánosságban elmondható, hogy tisztán monovalens rendszerekben nem használatosak levegő-víz hőszivattyúk, hiszen ilyen esetben kiegészítő elektromos fűtésre is szükség van.
MONOVALENS RENDSZEREK KIEGÉSZÍTŐ ELEKTROMOS FŰTÉSSEL Általában akkor alkalmazunk kiegészítő fűtést egy monovalens rendszerben, ha a hőszivattyú által termelt hőt rövid időnként ki kell egészítenünk elektromos fűtéssel is. Ebben az esetben, a hőszivattyú az épület fűtéséhez szükséges fűtőteljesítménynek csak egy részét állítja elő.
Ezzel kompromisszumos megoldás érhető el a költségek és az fűtési előnyök között. Általában úgy számolhatunk, hogy az egységnek a téli időszakban, az épület hőveszteségének 90-95%-át kell ellátnia. Az elektromos fűtéssel kiegészített monovalens rendszerekben, a hőszivattyúkat a téli időszak
5-10%-ában jelentkező legalacsonyabb környezeti hőmérsékletre kell méretezni. A következő diagramm a kiválasztott hely jellemzőit mutatja.
Környezeti hőmérséklet
Óra/Év
Téli időszak
-14°C a 20°C
8219
Teljes téli időszak
-14°C a +5°C
3162
38,4%
-14 a 0°C
1161
14,0%
-14 a -5°C
223
2,70%
-14 a -10°C
64
0,77%
-14°C
6
0.07%
Ha az előző példában ismertetettek figyelembevételével ugyanabban az épületben levegő-víz hőszivattyút akarunk elhelyezni, a következők szerint kell eljárnunk: Meg kell állapítanunk a minimális környezeti hőmérsékletet, amelyen a hőszivattyú képes felfűteni az épületet. A hőszivattyút a működési időszak figyelembevételével ennél maximum 5-10%-kal kisebb teljesítményre kell méretezni.
Az alábbi grafikonon látható, hogy az év 223 órájában, azaz a teljes téli időszak 2,7%-ában, a környezeti hőmérséklet -14°C-tól, -5°C-ig terjed. A grafikonról az is leolvasható, hogy a környezeti hőmérséklet az év 1161 órájában 0°C alatt van, ami a teljes téli időszak 14%-a.
18
HIDROS Fűtőteljesítmény LZT21
Fűtőteljesítmény LZT14T
Fűtőteljesítmény LZT10T
Épület hővesztesége
Ha grafikonon ábrázoljuk az LZT10T,14T és 21 hőszivattyúk fűtőteljesítményét, a fent látható eredményt kapjuk. A vonalak metszéspontja meghatározza a legalacsonyabb környezeti hőmérsékletet, amelynél a hőszivattyú az épület hőigényét ki tudja elégíteni. Alacsony környezeti hőmérsékleten a hőszivattyú teljesítményét elektromos fűtéssel kell kiegészíteni. Hőszivattyú használata: LZT21 az egyensúlyi pont -14°C LZT14T az egyensúlyi pont -8°C LZT10T az egyensúlyi pont -2°C Ebben az esetben a jó választás az LZT14T, mert -8°C-on lévő egyensúlyi pontjával a legjobb kompromisszumos megoldás érhető el vele a költségek és az előnyök között.
19
www.hidros.eu
HIDROS
KIVÁLASZTÓ SZOFTVER A megfelelő hőszivattyú kiválasztásához a Hidros egy részletes szoftvert dolgozott ki, amellyel kiszámíthatók a rendszer paraméterei: • Metszéspont hőszivattyú kiválasztásához • Évszakokra jellemző, hőszivattyúval termelt hőenergia • Használati melegvíz előállításához szükséges hőteljesítmény • Leolvasztás miatti energiaveszteség (csak levegő-víz hőszivattyúk) Via E. Mattei, 20 ▪ cap 35028 ▪ Piove di Sacco (Pd) Italy Tel. +39 049 9731022 ▪ Fax +39 049 5806928
[email protected] ▪ www.hidros.it P.IVA e C.F 03598340283 ▪ R.E.A. PD-322111 REG. IMP. PD 0359834 028 3 ▪ VAT NUMBER: IT 03598340283 CAPITALE SOCIALE € 1.200.000,00 i.v.
LEVEGŐ-VÍZ HŐSZIVATTYÚ HATÁSFOK ÉS SZIMULÁCIOS PROGRAM Project azonosító Helység
Hungary - Budapest
Időjárás követési kompenzáció Korrekciós faktor Helyiség hőmérséklet
Körny. Hőmérséklet Fűtési víz hőm.
Épület hővesztesége @ -5°C
8,0
Nyelv
Személyek száma (HMV) Hőszivattyú üzemi energiaköltség kWh Ft /kWh Beép. kieg.elektr. fűtés energiakölt. kWh Ft /kWh
3 33
Fűtési előremenő hőmérséklet Környezeti hőmérséklet Rendszer Ki
33
Használati melegvíz / fő Használati melegvíz hőmérséklete Belépő használati víz hőmérséklete
LZT21 400/3
30
Magyar 18 60 13
A grafikon szemlélteti az épület hőveszteségét ÉPÜLET HŐVESZTESÉG / HŐSZIVATTYÚ FŰTŐTELJESÍTMÉNY (használati melegvízzel-vörös vonal) összehasonlítva a kiválasztott hőszivattyú teljesítményével, (kW/h kék vonal) mely tartalmazza az esetleges olvasztási ciklust is
KÖRNYEZETI HŐMÉRSÉKLET ADATOK
A táblázat bemutatja a környezeti hőmérséklet (száraz) adatait a kiválasztott helyszínen, éves viszonylatban (óraszám)
Környezeti hőmérséklet (°C) Óra (h) Környezeti hőmérséklet (°C) Óra (h) Környezeti hőmérséklet (°C) Óra (h) Környezeti hőmérséklet (°C) Óra (h) Környezeti hőmérséklet (°C) Óra (h)
Össz. óra 20
Kiegészítő elektromos fűtés energiafelvétele Üzemeltetési költségek Rendszer szezonális hatásfoka C.O.P.
Kérjük a szoftvert kerrese a helyi Hidros kirendeltségnél. Via E. Mattei, 20 ▪ cap 35028 ▪ Piove di Sacco (Pd) Italy Tel. +39 049 9731022 ▪ Fax +39 049 5806928
[email protected] ▪ www.hidros.it P.IVA e C.F 03598340283 ▪ R.E.A. PD-322111 REG. IMP. PD 0359834 028 3 ▪ VAT NUMBER: IT 03598340283 CAPITALE SOCIALE € 1.200.000,00 i.v.
HIDROS
• • •
LEVEGŐ-VÍZ HŐSZIVATTYÚ HATÁSFOK ÉS SZIMULÁCIOS PROGRAM Épület hővesztesége Használati melegvíz Épület hőveszteség + Haszn. melegvíz
13240 2163 15403
Téli üzem (óra) / Korrigált Hőszivattyú üzemóra Leolvasztási energia
Szez.fűtési energia term. Hőszivattyúval
15177
Leolvasztási energia
Szezonális vill. fogyasztás hőszivattyúval
4674
Hősziv. szezonális elektromos költsége
Ft
154247,7
Kieg. elektromos fűtés energiafelvétele Beépített kiegészítő elektromos fűtés
226
Vill.energia költség hőszivattyús üzemben Teljes szezonális üzemköltség
Ft Ft
7448,5 161696,2
0,0
Hőszivattyú szezonális hatékonysága
3,2
Hőszivattyú és beépített fűtés szezonális hatákonysága
6703
3352 1002 2546 17,8%
3,1
KÖRNYEZETI HŐMÉRSÉKLETI VISZONYOK Zöld görbe - környezeti hőmérséklet (száraz) a kiválasztott helyen az év folyamán (órában) Vörös görbe - Korrigált óraszám; Kék görbe - Hőszivattyú üzemóra
-
-
-
-
-
40 C°
-
BALANSZ PONT A grafikon bemutatja a berendezés teljesítményét a külső hőmérséklet függvényében. Az egyenesek metszéspontja mutatja azt a hőmérsékletet, ameddig a kiválasztott berendezés ellátja a hőigényt. 60,0
-
-
-
-
-
20 C°
-
A grafikon bemutatja a külső hőmérséklet függvényében szabályzott fűtési előremenő víz hőmérsékletet (külső szenzorral)
IDŐJÁRÁS KÖVETŐ SZAB. GÖRBE 60
-
-
-
-
-
-
21
www.hidros.eu
HIDROS
MI AZ E.V.I. TECHNOLÓGIA? A HIDROS LZT és WZT hőszivattyú egységek sora a 10-es modelltől kezdődik és minden egység kompresszora E.V.I. technológiával rendelkezik, amely egy sokoldalú eljárás a teljesítmény és hatékonyságnövelése érdekében. Az E.V.I. gőzbefecskendező technológia segítségével a kompressziós folyamat közepén hűtőközeg-gőz befecskendezésére kerül sor, ami jelentősen fokozza a teljesítményt és a hatásfokot. Az LZT és WZT egységekben használt scroll kompresszorok hasonlóak a kétfokozatú kompresszorokhoz, de a munkaszakaszok közötti beépített hűtéssel rendelkeznek. A fenti diagramon láthatók az E.V.I. technológiát alkalmazó egyég hűtés folyamatának fő fázisai.
P m+i Pi i Pm
h
Kompresszor
i Injektálás
Elpárologtató
Kondenzátor m+i Expanziós szelep
m A második fokozat a kondenzált folyadék egy részének kivonásából és egy expanziós szelepen keresztül a folyadékot utóhűtő hőcserélőből áll. A túlhevített gőzt a scroll kompresszor egy közbenső részébe fecskendezik. Az utóhűtés növeli az elpárologtató teljesítményét.
Minél nagyobb a kondenzátor és az elpárologtató nyomása közötti hányados, annál előnyösebb az E.V.I. rendszer más kompresszoros technológiákhoz képest. Ez a technológia lehetővé teszi, hogy ezek a levegő-víz hőszivattyúk akár 63°C-os melegvizet képesek legyenek előállítani, még akár –15°C külső hőmérséklet esetén is.
22
HIDROS
A grafikonon a C.O.P. különféle környezeti és melegvíz hőmérsékletértékek melletti alakulása látható. Jól látható, hogy 3°C körüli környezeti hőmérséklet mellett a fűtőteljesítmény jelentős mértékben nő a leolvasztás és a forrásoldali hőcserélő hőmérsékletével egyidőben.
C.O.P.
5,5 5
35°C 4,5
45°C
4
55°C
3,5
65°C
3 2,5 2 1,5 1 -20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Környezeti hőmérséklet °C Az E.V.I. technológiát használó kompreszszorok hatásfoka alacsony környezeti hőmérsékleten a hagyományos scroll kompresszorokénál 25%-kal nagyobb. Ezek a különbségek észrevehetőbbek viszonylag magas melegvíz hőmérséklet esetén (azaz, mikor használati melegvízre van szükség)
Azt is észrevehetjük, hogy egy hagyományos scroll kompresszor üzemelési határértékei nem teszik lehetővé az igényelt 55°C hőmérsékletű melegvíz előállítását 5°C alatti környezeti hőmérsékleten. Az alábbi grafikonon az LZT és WZT egységekben alkalmazott, E.V.I. technológiát használó
scroll kompresszorok üzemelési határértékeit láthatjuk. -15°C környezeti hőmérsékleten a kilépő víz hőfoka még mindig 55°C, ami ennél a hőszivattyúnál sokkal szélsőségesebb környezeti hőmérsékleten való üzemelést tesz lehetővé.
70
E.V.I. technológiát alkalmazó scroll kompresszoros egységek
65 60
Nagy teljesítményű (HP) scroll kompresszoros egységek E.V.I. rendszer nélkül
Vízhőfok °C
55 50 45
Hagyományos scroll kompresszoros egységek R410A hűtőközeggel
40 35 30 25 35
40
45
Környezeti hőmérséklet (°C)
23
www.hidros.eu
