2011.03.25.
Működési elv
Hőszivattyúk az épületgépészetben Dr. Csoknyai Tamás Egyetemi docens,
Talamon Attila Egyetemi tanársegéd, Debreceni Egyetem Épületgépészeti és Létesítménymérnöki Tanszék 2010. november 11.
Hőszivattyú eladási statisztika (Ausztria)
Németországi hőszivattyú értékesítés
Forrás: www.bwp.at
2009. március 11.
Hőszivattyú eladási statisztika (Svédország)
2009. március 11.
Forrás: Komlós et al: Hőszivattyús rendszerek
Forrás: Svéd Hőszivattyú Társaság (SVEP)
2009. március 11.
Forrás: www.waermepumpe.de
1000 lakosra jutó hőszivattyú teljesítmény (kW/1000 fő)
2009. március 11.
Forrás: Energiewirtschaftliche Tagesfragen, 58. k. 9. sz.
1
2011.03.25.
Kompresszoros hőszivattyú működési elv
Hőszivattyúk csoportosítása Hőforrás, és hőhasznosító közeg szerint Levegő – Levegő Levegő – Víz Víz - Víz Föld – Víz Föld – Levegő Stb…
Üzemeltetési forma szerint Monovalens Bivalens Forrás: VOLKER QUASCHNING: Regenerative Energiesysteme
Classifications of the heat pumps
Classifications of the heat pumps
Operational status as:
Operational status as:
Monovalent
Classifications of the heat pumps
Bivalent – alternative connection
Hőszivattyúk csoportosítása hőforrás szerint
Operational status as: Bivalent – parallel connection
Forrás: Komlós et al: Hőszivattyús rendszerek
2
2011.03.25.
Hőszivattyúk csoportosítása
Hőszivattyúk csoportosítása
Üzemeltetési forma szerint Monovalens Bivalens
Rendszerek szerinti csoportosítás Talajkollektoros rendszer Talajszondás rendszer Split klíma Hulladékhő hasznosítás
Hőszivattyúk csoportosítása
Hőszivattyúk csoportosítása
Termodinamikai elven működő szivattyúk körfolyamatai Carnot Lorentz Ericson Stirling Joule
Carnot-körfolyamat
Kompresszoros hőszivattyú elvi működés (Carnot-körfolyamat)
Forrás: VOLKER QUASCHNING…
3
2011.03.25.
A körfolyamat logp-h diagramban
Körfolyamatok jóságfoka
Körfolyamatok jóságfoka
Körfolyamatok jóságfoka (COP)
Hőszivattyúk jóságfoka (COP)
Hőszivattyúk csoportosítása
Hőátadó közeg szerinti csoportosítás: R22 R407C R410A CO2 Stb…
2009. március 11.
Forrás: Rybach L., Prof. Em. ETZH, Geowatt AG Zürich
4
2011.03.25.
Hőszivattyúk csoportosítása
Hőszivattyú „desuperheater”rel, fűtési üzem
2009. március 11.
Hőszivattyú „desuperheater”rel, hűtési üzem
2009. március 11.
Forrás: Komlós et al: Hőszivattyús rendszerek
Gázmotoros levegő-víz hőszivattyús rendszer
2009. március 11. Forrás:
von L. van Heyden: Gas Kompressionswarmepumpen mit Stationaren Motoren…
Forrás: Komlós et al: Hőszivattyús rendszerek
Gázmotoros levegő-víz hőszivattyús rendszer
2009. március 11. Forrás:
von L. van Heyden: Gas Kompressionswarmepumpen mit Stationaren Motoren…
Gázmotoros hőszivattyú energiahasznosítása
2009. március 11.
Forrás: Ruhrgas AG
5
2011.03.25.
Kompresszorok
Volumetrikus hatésfok és COP
Dugattyús kompresszorok Csavardugattyús kompresszorok Kördugattyús kompresszorok Scroll-kompresszorok (spirálkompresszorok)
2009. március 11.
Források: Horst Kruse, Rudolf Heidelck és Copeland
Levegő – víz hőszivattyú
Nyitott hurkos kétutas rendszer
2009. március 11.
Forrás: Komlós et al: Hőszivattyús rendszerek
Forrás: Copeland
2009. március 11.
Víz – víz hőszivattyú
Nyitott kutas rendszer felszíni vízelvezetéssel
2009. március 11.
Forrás: Komlós et al: Hőszivattyús rendszerek
6
2011.03.25.
Nyitott kutas rendszer felszíni vízelvezetése száraz, nyitott területre
2009. március 11.
Forrás: Komlós et al: Hőszivattyús rendszerek
Föld – víz hőszivattyú
Nyitott kutas rendszer drain-csöves vízelvezetéssel
2009. március 11.
Földhőhasznosítás, családi házak
2009. március 11.
Mérési eredmények 150 m mély U-csöves szondákra
2009. március 11.
Forrás: Komlós et al: Hőszivattyús rendszerek
Forrás: L. Rybach, W. Eugster
Forrás: Dr. Erich Mands
Talajszonda mérőberendezés
2009. március 11.
Forrás: www.ubeg.de
7
2011.03.25.
Földszondák csővezetékrendszere
Forrás: Frank
Földszonda kiviteli részletek
2009. március 11.
2009. március 11.
Forrás Komlós et al: Hőszivattyús rendszerek
Közvetlen elpárologtatású hőszivattyús rendszer
Földszonda típusok, keresztmetszetek
Az átmérők külső átmérők
Abszopciós hőszivattyú
Forrás: IDM
Forrás: VOLKER QUASCHNING: Regenerative Energiesysteme
2009. március 11.
2009. március 11.
Forrás: www.earthlinked.com
Abszopciós hőszivattyú
Ennél a berendezésnél a szorpciót, mint kémiai folyamatot hasznosítjuk. Szorpció, illetve abszorpció alatt egy gáz, vagy egy folyadék felvételét értjük egy másik folyadékon keresztül. Erre egy ismert példa a széndioxid gáz oldódása az ásványvízben. Abszorpciós hőszivattyúknál alacsony forráspontú abszorbáló hűtőközeg jöhet számításba, mint például az ammónia.
8
2011.03.25.
Primerenergia fogalma
COP fogalma
Forrás: Benkőházi Péter, diploma dolgozat
Hőforrás szemléletű csoportosítás
Talajkollektoros rendszer részletei
2009. március 11.
Talajkollektor csővezeték egy lehetséges elrendezése
Forrás: KARL OCHSNER: Wärmepumpen in der Heizungstechnik
Forrás: PRIMA ENERGIA KFT.
Talajkollektor kialakítás példák
2009. március 11.
Forrás Komlós et al: Hőszivattyús rendszerek
9
2011.03.25.
Talajkollektor kialakítás példák
Forrás Komlós et al: Hőszivattyús rendszerek
2009. március 11.
Talajkollektor kialakítás példák
Forrás Komlós et al: Hőszivattyús rendszerek
2009. március 11.
Talajköri gyűjtőakna
Forrás: KARL OCHSNER: Wärmepumpen in der Heizungstechnik
Talajkollektor kialakítás példák
2009. március 11.
Forrás Komlós et al: Hőszivattyús rendszerek
Talajkollektor csővezetékrendszere
Forrás: Siemens
2009. március 11.
Osztó-gyűjtő akna
2009. március 11.
Forrás Komlós et al: Hőszivattyús rendszerek
10
2011.03.25.
Árokkollektor csatlakozó árokkal
Árokkollektor
Forrás: solarusmax.com
2009. március 11.
Cölöpkollektor és beépítése
2009. március 11.
Forrás: SANO Erdwarmesysteme (Ausztria)
Víz alatti kollektorok
2009. március 11.
Forrás: KARL OCHSNER: Wärmepumpen in der Heizungstechnik
Víz alatti kollektorok
2009. március 11.
Forrás Komlós et al: Hőszivattyús rendszerek
Víz alatti kollektorok
Jégtakaró és a föld melegítő hatása
Kollektor elhelyezési vázlat
2009. március 11.
Források: Komlós et al: Hőszivattyús rendszerek, solarusmax.com
2009. március 11.
Forrás Komlós et al: Hőszivattyús rendszerek
11
2011.03.25.
Egyéb víz alatti kollektor kialakítások
2009. március 11.
Forrás: http://www.green-house.ie
Egyéb víz alatti kollektor kialakítások
2009. március 11.
Forrás:http://www.iceenergy.co.uk
Talajköri kapcsolás épületben elhelyezett osztó-gyűjtővel
Falátvezetés
Forrás: KARL OCHSNER: Wärmepumpen in der Heizungstechnik
Talajköri kapcsolás az aknában elhelyezett osztó-gyűjtő esetén
Forrás: KARL OCHSNER: Wärmepumpen in der Heizungstechnik
Forrás: KARL OCHSNER: Wärmepumpen in der Heizungstechnik
Hőhasznosító berendezés leválasztó tárolóval
Forrás: KARL OCHSNER: Wärmepumpen in der Heizungstechnik
12
Hőhasznosító berendezés hidraulikus váltóval
2009. március 11.
Hőhasznosító berendezés hidraulikus váltóval
Forrás: KARL OCHSNER: Wärmepumpen in der Heizungstechnik
Forrás: KARL OCHSNER: Wärmepumpen in der Heizungstechnik
2011.03.25.
Napkollektorral kombinált hőszivattyús rendszer
Köszönöm szépen a megtisztelő figyelmet! Dr. Csoknyai Tamás Egyetemi docens,
Talamon Attila PhDPhD-hallgató, Debreceni Egyetem Épületgépészeti és Létesítménymérnöki Tanszék 2009. március 11.
Forrás: Komlós et al: Hőszivattyús rendszerek
13
