Politechnika Białostocka Katedra Ciepłownictwa
Ćwiczenie nr 3
Sprawność energetyczna pomp ciepła z wymiennikami typu woda-woda i powietrze-woda.
• wodne roztwory soli (solanka) - stosowane bardzo rzadko, ze wglądu na dużą korozyjność w stosunku do instalacji.
W zależności od rodzaju wybranego nośnika ciepła nisko- i wysokotemperaturowego, pompy ciepła klasyfikuje się zgodnie z normą PN-EN 14511-1:2012 (tab. 1)
Tabela 1. Klasyfikacja pomp ciepła wg PN-EN 14511 -1:2012
Nośnik ciepła |
Oznaczenie | |
Źródło dolne |
Źródło górne | |
woda |
woda |
W/W |
solanka/glikol |
woda |
B/W |
powietrze |
woda |
A/W |
woda |
powietrze |
W/A |
solanka/glikol |
powietrze |
B/A |
powietrze |
powietrze |
A/A |
Wybór źródła i nośnika ciepła wpływa na konstrukcję wymienników ciepła skraplacza i parownika. W przypadku, gdy nośnikiem ciepła jest ciecz, stosowane są wymienniki płaszczowo-rurowe, spiralne lub płytowe. W przypadku, gdy nośnikiem ciepła jest powietrze, parownik i skraplacz stanowi zespół równoległych połączonych ze sobą wężownic, które od strony powietrza są wyposażone w żebra lamelowe lub nawijane.
2.3. Sprawność pompy ciepła
Energetyczny bilans cieplny pompy ciepła można zapisać w postaci:
Q=Q,+W (1)
gdzie: Q - ilość ciepła oddawana w skraplaczu,
Qo - ilość ciepła pobranego w parowniku,
W - praca dostarczona do sprężarki.
Parametrem charakteryzującym wydajność cieplną pompy ciepła jest sprawność energetyczna obiegu grzejnego, którą wyraża się stosunkiem bezwzględnej wartości ciepła odprowadzanego od czynnika wykonującego obieg w skraplaczu do bezwzględnej wartości pracy zewnętrznej obiegu:
(2)
W normie PN-EN 14511:2012 sprawność energetyczna obiegu grzejnego jest określana jako wskaźnik efektywności COP (Coefficient Of Performance), który jest wyznaczany dla nominalnych parametrów pracy pompy ciepła. Przy obliczaniu COP uwzględnia się nominalną temperaturę dolnego i górnego źródła ciepła oraz pobór prądu urządzeń: sprężarki, pomp obiegowych, wentylatorów, automatyki itd. Współczynnik COP stanowi podstawę do klasyfikacji energetycznej pomp ciepła i jest podawany przez producentów w kartach katalogowych.
5