Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Powietrzna pompa ciepła - ogrzewanie dolnego źródła

16 Sty 2018 17:45 513 5
  • Poziom 9  
    Cześć,

    Do ogrzewania pomieszczeń zamierzam montować pompę ciepła typu powietrze powietrze (brak konieczności budowania c.o.). O ile zdążyłem się zorientować takie pompy przy grzaniu osiągają COP ponad 4 dla 7/35 a więc dla różnicy temperatur 28 st. Problemem staje się ogrzewanie gdy temperatura na zewnątrz spada poniżej 7 stopni. Żeby pompa jako tako działała nawet do -25 stopni montowane są grzałki elektryczne do podgrzania dolnego źródła ciepła jakim jest powietrze. Jak wiadomo COP grzałki elektrycznej wynosi dla ułatwienia 1.
    Pytanie: czy nie można na czas obniżonych temperatur podgrzewać powietrznej pompy ciepła inną pompą ciepła? Np. dla uzyskania COP ponad 4 różnica temperatur między dolnym a górnym źródłem ciepła to 28 stopni. Główna pompa ciepła działa cały czas. Dodatkowa podgrzewa tylko dolne źródło ciepła dla pompy głównej do tych 7 stopni. Przy założeniu, że osiąga COP 4 przy różnicy temperatur 28 st.
    Co to da? Należałoby się zastanowić od jakiej temperatury ma działać wspomagająca pompa ciepła. Czy zaczynać już od poniżej 7 stopni czy raczej od momentu gdy COP głównej pompy spadnie poniżej 3? Czyli np od temperatury zewnętrznej niższej niż 0 st? To chyba lepsze rozwiązanie niż dogrzewanie prądem...
    Poproszę o konstruktywną krytykę tego pomysłu :)
  • Poziom 20  
    Pytanie po co jest używana grzałka do podgrzewania dolnego źródła ciepła. Stawiam na to, że jeśli działa ona w powietrznej pompie ciepła, jej głównym zadaniem jest rozmrożenie wymiennika, bo lód na wymienniku ogranicza bardzo mocno wydajność wymiennika(dzieje się to w momencie gdy pompa nie grzeje).Może to też być sposób ochrony sprężarki przed uszkodzeniem mechanicznym.
    Co do działania poniżej zera. Oczywiście działa, ale wysokiego COP bym się nie spodziewał.
    Co do COP 4 dla 7/35 mam pewne wątpliwości, czy to nie jest wartość naciągana przez producenta.

    Co do pomysłu z 2ma pompami ciepła połączonymi w kaskadę, bo tak to połączenie działa. To jeśli będzie np. różnica temperatur -5/35- to będzie różnica jakichś 20 stopni na każdą pompę. COP na każdą pompę ewentualnie może wzrosnąć delikatnie, powiedzmy 4,2(z pompy ciepła trudno chyba już więcej wyciągnąć), to COP całej konstrukcji będzie wynosił jakieś ~2,1.
    Mówię tutaj o rozwiązaniu w którym pompa dolna( z innym typem czynnika) zbiera energię z dolnego źródła ciepła (w zimie nie jest go dużo, więc wymiennik musi być znacznych rozmiarów), skraplacz przekazuje ciepło do parownika kolejnej pompy, a ta przekazuje go do pomieszczenia. Stopień pośredni jest przy okazji odizolowany od powietrza(gdyby tak nie było, powietrze schładzałoby ten wymiennik, zamiast dogrzewać).

    Są rozwiązania, z pompami gdzie sprężarka ma 2gi stopień sprężania(nazwa 2stopniowe nie koniecznie odnosi się do tego typu urządzenia, bo to urządzenie ma jeden stopień chłodniczy, tylko sprężarka pozwala uzyskać wyższą różnicę ciśnień, przez co różnica temperatur może być wyższa). Ale nie sądzę, by osiągało to zawrotne COP w niskich temperaturach, biorąc pod uwagę, że 2stopniowe sprężarki to konstrukcje raczej rotacyjne. Działanie w środowisku jednego czynnika przy takich różnicach temperatur jest raczej słabo opłacalne.

    Ogólnie duża różnica temperatur przy pompach ciepła powietrze-powietrze nie ma większego sensu. Bo wraz ze spadkiem temperatury powietrza spada jego entalpia. Obniżenie o 5 stopni temperatury w granicach 5-0stopni da dużo więcej energii aniżeli gdyby miało to miejsce w przypadku obniżenia od -5 do -10. Dodatkowo, przy jakiejś temperaturze bezwzględnie trzeba cyklicznie rozmrażać wymiennik, bo wymiennik zwykle jest zimniejszy od powietrza o kilka stopni (różnicę temperatur pogłębia niska entalpia), przez co osadza się na nim wilgoć z powietrza. Wilgoć zamarza na wymienniku blokując przepływ powietrza.
  • Poziom 9  
    "Mówię tutaj o rozwiązaniu w którym pompa dolna( z innym typem czynnika) zbiera energię z dolnego źródła ciepła (w zimie nie jest go dużo, więc wymiennik musi być znacznych rozmiarów), skraplacz przekazuje ciepło do parownika kolejnej pompy, a ta przekazuje go do pomieszczenia. Stopień pośredni jest przy okazji odizolowany od powietrza(gdyby tak nie było, powietrze schładzałoby ten wymiennik, zamiast dogrzewać)."
    Nie bardzo rozumiem dlaczego w zimie jest mniej energii z dolnego źródła ciepła. Nie wystarczy porównywać samej różnicy temperatur?
  • Pomocny post
    Poziom 20  
    Mówiąc prosto. Entalpia-energia zgromadzona w powietrzu, zależy od temperatury oraz od wilgotności bezwzględnej. Przy wilgotności 60% przy 25 stopniach jest 5x więcej wody w powietrzu niż przy wilgotności 60% w 0 stopniach. Wilgotność nie może wyjść ponad 100%, więc przy schładzaniu o te 25stopni oprócz tego, że schładzamy powietrze, skraplamy również tą wodę. Przez co mamy więcej energii. Przy zmniejszaniu temperatury poniżej zera, bezwzględna wilgotnośc (ilość wody w powietrzu). Bardzo spada. Możesz to zobaczyć na wykresie Moliera, ale musisz się wczytać w opisy, by zrozumieć co on przedstawia.

    Chociaż po zastosowaniu większego wymiennika na dolnym źródle ciepła może udałoby się tą niedogodność zlikwidować. Ale większy wymiennik przy ujemnych temperaturach wprowadza konieczność dłuższego odszraniania<-trudniej nagrzać. Gdyby jeszcze zrobić możliwość przełączania, gdy w warunkach jesiennych, używamy tylko jednego stopnia z drugim wymiennikiem dolnego źródła ciepła, miałoby to fajne osiągi. Wprowadziłoby to, pewne trudności techniczne przy gospodarce olejem i czynnikiem chłodniczym, ale myśle, że jest to do zrobienia. Problem polega przede wszystkim na tym, że pompy ciepła/klimatyzacja jest często urządzeniami gotowymi, kompletnymi, przez co średnio nadają się do modyfikacji. Można oczywiście coś z tym zrobić, ale bawienie się w to wymaga dużej wiedzy inżynieryjnej w tym kierunku oraz sporych nakładów finansowych. To nie jest takie hopsiup coś takiego zaprojektować, by działało bezawaryjnie i wydajnie przez długi czas. W chłodnictwie łatwiej o tego typu konstrukcje, w sumie temperatury działania też są raczej z chłodnictwa. Mam pewne obawy jedynie co do wydajności COP rozwiązań stosowanych układów chłodniczych(w chłodnictwie przemysłowym mniejszą wagę się do tego typu spraw przykłada, niż np. do niezawodności).

    Pytanie tylko na ile coś takiego byłoby opłacalne w eksploatacji i w budowie.
  • Poziom 9  
    Hmmmm... No to może na czas większych mrozów puścić te powietrze, które "wciąga" pompa ciepła przez rury zakopane w ziemi? Albo ogrzewać je wodą ze studni? Wiem, że to może być tylko kilka dni w sezonie i może gra nie warta świeczki, ale... :)
    Bo generalnie chodzi o to, że w przypadku dużych mrozów nie będę posiadał ogrzewania i cały dom będę musiał ogrzewać w alternatywny sposób zamiast podgrzać tylko trochę pompy ciepła żeby zapewnić im odpowiednie warunki pracy.
    Pozdrawiam

    Dodano po 29 [minuty]:

    Tak patrzę na wykres Moliera i sobie myślę, że z tym odszranianiem w ujemnych temperaturach to chyba nie byłoby jakoś strasznie, w końcu w temperaturach poniżej -10 to już tej wilgoci jak na lekarstwo...
  • Poziom 22  
    Nie pakuj sie w to.To nie na nasz klimat.Takie bajery ,to można sobie montować na południu Europy na chłodniejsze dni.Skąd to wiem?Od serwisanta tych wynalazków.Ludzie klnà, że dali sie maretingowcom na to namówić.Podsumowujac-drogo i byle jak.