Efektywność pracy pompy ciepła opisuje się współczynnikiem efektywność COP lub średnioroczną wartością efektywności SPF, JAZ. Efektywność pracy pompy ciepła wpływa bezpośrednio na poziom zużycia energii elektrycznej i zarazem na koszty eksploatacji i ogrzewania domu. Na podstawie listy BAFA można dokonywać porównań efektywności większości pomp ciepła oferowanych na rynku europejskim. Można wówczas ocenić czy efektywność danej pompy ciepła jest wysoka, czy może niska na tle urządzeń oferowanych na rynku.
details about the real thermal plant and its working.here is the knowledge that i gained through my internship in Aditya aluminium governed by Hindalco industries pvt.ltd.
The Kota Super Thermal Power Station is a coal-based steam plant located on the left bank of the Chambal River in Kota, Rajasthan. It has a total generation capacity of 1240MW from 7 units and requires 250 hectares of land. The first unit was commissioned in 1983. Coal is transported by rail from nearby mines and handles about 3074 tonnes per day. The plant has a coal handling system, boilers, turbines, generators, cooling system, water treatment plant, and ash handling facilities. It supplies power to various cities in Rajasthan.
Steam generators/boilers convert the chemical energy of fossil fuels into thermal energy, which is then transferred to water to produce high-pressure steam. There are various types of steam generators classified by capacity, pressure, design, and heating surface arrangement. Key boiler types discussed include fire tube boilers, water tube boilers, locomotive boilers, Babcock and Wilcox boilers, and Cochran boilers. Selection of boilers depends on factors like codes and standards, load requirements, number of boilers needed, and special considerations like space and replacement needs.
This document discusses steam turbine power plants and boilers. It defines boilers and their functions, and describes their applications in power generation, heating, and industrial processes. It then covers boiler terms, classifications including fire tube vs water tube boilers, and examples of specific boiler types like simple vertical, locomotive, and high pressure boilers. Key features and principles of operation are provided for different boiler types. Finally, boiler mountings and accessories are defined.
This document provides guidance on boiler maintenance activities. It discusses the importance of maintenance for ensuring safe and reliable boiler operation. It outlines the objectives of a boiler maintenance program and types of maintenance. The document describes general maintenance checks and inspection activities. It provides guidelines for specific maintenance activities for different boiler components, such as the furnace, superheaters, drums, headers, and fans. It also discusses operating checks that are related to maintenance. The overall summary is:
A boiler maintenance program involves regular inspection, testing, and repair of boiler components to ensure safe and efficient operation. The program includes procedures, scheduling, record keeping, training, and improvement planning. Maintenance activities involve inspection and cleaning of various parts, including the furn
Thermal power plants operate using the Rankine cycle. Water is heated into steam in a boiler using heat from burning fuel. The high-pressure steam drives turbines which are coupled to generators, producing electricity. The low-pressure exhaust steam from the turbines is condensed into water in a condenser, where it is pumped back into the boiler to repeat the cycle. Thermal power plants contribute the majority of electricity generation in India due to their ability to efficiently convert fuel into power on a large scale.
Waste Heat Recovery System in Cement PlantAbdul Haseeb
This document discusses waste heat recovery (WHR) systems in cement plants. It describes how WHR can utilize the industrial waste heat generated during cement production through combined heat and power or cogeneration systems to produce steam or electricity. It notes that the rotary kiln in cement plants reaches temperatures of 1300-2200°C but this heat is usually lost to the environment. WHR technologies like organic Rankine cycle and waste heat boilers can capture up to 25% of rejected flue gases and exhaust air to generate additional energy. Industries like cement, glass, steel and refineries are examples where WHR is commonly used. Tri-generation or combined heat, power and cooling systems are also mentioned that simultaneously produce electricity,
details about the real thermal plant and its working.here is the knowledge that i gained through my internship in Aditya aluminium governed by Hindalco industries pvt.ltd.
The Kota Super Thermal Power Station is a coal-based steam plant located on the left bank of the Chambal River in Kota, Rajasthan. It has a total generation capacity of 1240MW from 7 units and requires 250 hectares of land. The first unit was commissioned in 1983. Coal is transported by rail from nearby mines and handles about 3074 tonnes per day. The plant has a coal handling system, boilers, turbines, generators, cooling system, water treatment plant, and ash handling facilities. It supplies power to various cities in Rajasthan.
Steam generators/boilers convert the chemical energy of fossil fuels into thermal energy, which is then transferred to water to produce high-pressure steam. There are various types of steam generators classified by capacity, pressure, design, and heating surface arrangement. Key boiler types discussed include fire tube boilers, water tube boilers, locomotive boilers, Babcock and Wilcox boilers, and Cochran boilers. Selection of boilers depends on factors like codes and standards, load requirements, number of boilers needed, and special considerations like space and replacement needs.
This document discusses steam turbine power plants and boilers. It defines boilers and their functions, and describes their applications in power generation, heating, and industrial processes. It then covers boiler terms, classifications including fire tube vs water tube boilers, and examples of specific boiler types like simple vertical, locomotive, and high pressure boilers. Key features and principles of operation are provided for different boiler types. Finally, boiler mountings and accessories are defined.
This document provides guidance on boiler maintenance activities. It discusses the importance of maintenance for ensuring safe and reliable boiler operation. It outlines the objectives of a boiler maintenance program and types of maintenance. The document describes general maintenance checks and inspection activities. It provides guidelines for specific maintenance activities for different boiler components, such as the furnace, superheaters, drums, headers, and fans. It also discusses operating checks that are related to maintenance. The overall summary is:
A boiler maintenance program involves regular inspection, testing, and repair of boiler components to ensure safe and efficient operation. The program includes procedures, scheduling, record keeping, training, and improvement planning. Maintenance activities involve inspection and cleaning of various parts, including the furn
Thermal power plants operate using the Rankine cycle. Water is heated into steam in a boiler using heat from burning fuel. The high-pressure steam drives turbines which are coupled to generators, producing electricity. The low-pressure exhaust steam from the turbines is condensed into water in a condenser, where it is pumped back into the boiler to repeat the cycle. Thermal power plants contribute the majority of electricity generation in India due to their ability to efficiently convert fuel into power on a large scale.
Waste Heat Recovery System in Cement PlantAbdul Haseeb
This document discusses waste heat recovery (WHR) systems in cement plants. It describes how WHR can utilize the industrial waste heat generated during cement production through combined heat and power or cogeneration systems to produce steam or electricity. It notes that the rotary kiln in cement plants reaches temperatures of 1300-2200°C but this heat is usually lost to the environment. WHR technologies like organic Rankine cycle and waste heat boilers can capture up to 25% of rejected flue gases and exhaust air to generate additional energy. Industries like cement, glass, steel and refineries are examples where WHR is commonly used. Tri-generation or combined heat, power and cooling systems are also mentioned that simultaneously produce electricity,
Electrostatic precipitator (esp) - working functionYokesh Mech
An electrostatic precipitator (ESP) removes dust particles from air using electrostatic attraction. It has discharge electrodes that create a corona discharge, emitting electrons to ionize gas molecules. The ionized gas molecules attract and charge dust particles negatively. Positively charged collector electrodes then attract and capture the dust particles. ESPs efficiently filter particulate matter from gas streams using electric fields without restricting gas flow.
The document provides an overview of the Lanco Anpara Power Limited coal-based thermal power plant. It discusses the key components and processes within the plant, including the coal handling plant, boiler, steam turbine generator, and condenser. The coal handling plant receives coal via rail and uses various equipment like conveyors, crushers, and stackers to transport and store the coal until it is fed into the boiler. In the boiler, the heat from coal combustion is used to convert water into high pressure steam, which is then used to spin the steam turbine and generate electricity.
Boilers have several uses including generating steam to drive turbines for electricity production, and to provide steam for heating, cooling and industrial processes. Boilers can be classified based on their orientation, water and gas flow design, furnace location, circulation method, pressure rating, mobility, and number of tubes. Common boiler types include fire tube boilers like Cochran and Lancashire where gases pass through tubes and water surrounds them, and water tube boilers like Babcock & Wilcox where water passes through tubes and gases surround them. Each boiler type has advantages like efficiency, capacity, and cost, but also limitations regarding pressure, size, and complexity.
Steam condenser is needed in steam turbine power plants to achieve very low exhaust temperatures, which maximizes thermodynamic efficiency. A condenser uses a vacuum and cooling water to condense steam into water after it expands through the turbine. This allows the steam to exhaust at pressures as low as 0.01 bar, corresponding to temperatures around 7 degrees C, much lower than the 100 degrees C that would occur at atmospheric pressure. Introducing a condenser allows the power plant to maintain a high temperature during heat addition in the boiler and a very low temperature during heat rejection, optimizing the Carnot cycle.
The document outlines the startup sequence for a CFBC burner. It involves 14 steps: 1) satisfying pre-interlocks, 2) satisfying main interlocks, 3) satisfying purge interlocks, 4) starting purge for 5 minutes, 5) purge completing, 6) resetting MFTs, 7) satisfying gas firing permissives, 8) burners becoming ready for start, 9) starting burner A through 10 automatic commands, and 10) burner A gas firing starting. It provides details on the conditions that must be met at each step.
Thermal Power Plant Simulator, Cold, warm and Hot rolling of Steam TurbineManohar Tatwawadi
The presentation describes the cold rolling, warm rolling and hot rolling and synchronising of steam turbine. The Temperature Matching Chart for Turbine metal and Steam is also discussed in the presentation
BHEL is India's largest engineering and manufacturing company in the energy sector. It manufactures steam turbines, which convert thermal energy from pressurized steam into rotational mechanical energy. Steam turbines are classified by the action of steam and include impulse, reaction, and combination turbines. They have high and low pressure sections with different sized blades made of materials like stainless steel or nickel alloys. BHEL's manufacturing process involves foundries, forging, and machine shops that produce turbine components like rotors, casings, and blades which are then assembled into complete steam turbines.
Błędy przy doborze i montażu pomp ciepła nie są statystycznie znaczne (przynajmniej na monitorowanym rynku szwajcarskim). Mogą mieć one jednak bardzo negatywny wpływ na trwałość pompy ciepła, jej efektywność oraz wygodę użytkowania. Większość błędów ma swoje źródło w nieprawidłowych założeniach dla doboru pompy ciepła, co objawiać się może np. przewymiarowaniem mocy grzewczej, albo też zaniżeniem rozmiaru dolnego źródła ciepła (np. sond pionowych).
This document lists various boiler and turbine emergencies and provides instructions on actions to take in response to each emergency. It covers issues like low or high drum levels, fan trips, temperature deviations, pressure changes, pump trips, fires and more. The instructions emphasize safeguarding equipment, investigating causes, monitoring key parameters and load reductions as needed.
The document describes a distillation system with multiple units including a feed preheater, reboiler, distillation column, bottom product cooler, top product cooler, and condenser. It provides material and energy balances for the system, including flow rates, temperatures, heat duties, and phases of the streams at each component.
This presentation provides an overview of boilers. It defines a boiler as a vessel that heats water to produce hot water or steam. The presentation describes the basic principle of operation where hot gases produced from burning fuel transfer heat to water inside the boiler vessel. It then discusses the main types of boilers, including fire tube and water tube boilers, and describes their key characteristics and differences. Examples are given of commonly used boiler designs like Babcock and Wilcox, pulverized fuel, and fluidized bed boilers. Factors for selecting an appropriate boiler type are also summarized.
MSEB was set up in 1960 to generate, transmit and distribute power to all consumers in
Maharashtra excluding Mumbai. MSEB was the largest SEB in the country. The generation
capacity of MSEB has grown from 760 MW in 1960-61 to 9771 MW in 2001-02. The customer
base has grown from 1,07,833 in 1960-61 to 1,40,09,089 in 2001-02.
C.S.T.P.S in contribution much in field of production of electricity. It is not only number
one thermal power station in Asia but also has occupied specific position on the international
map.
The first set was commission on August 1983 & was dedicated to nation by then PM
(late) Mrs. Indira Gandhi & second set commission on July 1984. The third & fourth units of
CSTPS under stage 2 were commissioned on the 3rd May 1985 & 8th March 1986 respectively.
The units 5 & 6 were commissioned on the 22nd March 1991 & 11th March 1992 respectively one
more units of 500MW was added to the CSTPS on making its generation to 2340 MW &
making “C.S.T.P.S.” as the giant in Power Generation of CSTPS.
The Jamshoro Thermal Power Plant in Sindh, Pakistan currently produces 850MW but is working to increase capacity to 2170MW with the addition of two new 660MW supercritical coal-fired units funded by loans from the Asian Development Bank and Islamic Development Bank. However, construction of the new units has been delayed and the government risks missing the 2018 completion deadline due to slow disbursement of funds and construction progress.
This document describes the operation and troubleshooting of a plant air and instrument air system. The system consists of two air compressors and dryers that compress and dry air. The dried air is supplied to various plant instruments and processes. In normal operation, compressed air is extracted from another compressor and fed to the air receiver. Startup and shutdown procedures are outlined. Common problems like power failures, cooling water issues, and compressor or dryer failures are addressed. Troubleshooting steps for each problem are provided.
The document discusses various components of a thermal power plant including a boiler, air preheater, and ash handling plant. It provides details on the types, operation, and technical specifications of these systems. The boiler section describes supercritical boilers and includes diagrams of boiler components. The air preheater section explains regenerative and recuperative types. The ash handling plant introduces the collection and disposal of ash from coal combustion.
This document provides information about boilers, including:
1. It defines what constitutes a boiler according to Indian law and defines related terms like boiler components and steam pipes.
2. It describes the basic systems that make up a boiler system, including the water treatment, fuel supply, air supply, and flue gas systems.
3. It lists different types of fuels that can be used in boilers and describes the main types of boilers, including fire tube, water tube, packaged, stoker fired, pulverized fuel, waste heat, and fluidized bed boilers.
The document provides standard operating procedures for a boiler and steam turbine in a waste heat recovery unit. For the boiler, it describes startup and shutdown procedures, monitoring parameters, maintenance schedules, and safety precautions. For the steam turbine, it outlines startup steps including gradually increasing rpm over time, monitoring key parameters like oil pressure and temperature, and checks to perform before startup. The overall purpose is to safely and efficiently operate the boiler and turbine system to recover heat from waste gases.
Ntpc (national thermal power corporation) sipat boiler haxxo24 i~ihaxxo24
The document discusses key points about subcritical and supercritical boiler design, operation, and control including:
- Differences between subcritical and supercritical boiler technologies
- Design parameters like steam pressure and temperature, air flow rates, and coal requirements
- Chemical treatment, feedwater, and boiler control systems
- Startup procedures including boiler filling and transitioning between wet and dry modes
The document provides instructions for erecting pressure parts for a conventional 250 MW boiler. It outlines the sequence and key steps, which include erecting 3850 MT of boiler structure first, lifting the boiler drum using strand jacks, then erecting the furnace and second pass from top to bottom. Seal welding and insulation are also covered. The overall goal is to assemble the 5600 MT of pressure parts components within tolerances to achieve the desired performance during operation.
Zużycie prądu przez pompę ciepła powietrze/woda stanowi jedno z głównych pytań klientów chcących zastosować takie urządzenie. Zużycie energii elektrycznej przez pompę ciepła będzie zależeć na wstępie od standardu energetycznego budynku (WT 2017, WT 2021) oraz efektywności średniorocznej pompy ciepła SCOP. Standard budynku decydujący o zużyciu energii przez pompę ciepła wynika z samej izolacji cieplnej, ale także od wielu innych czynników. Wpływ odgrywa tutaj rodzaj wentylacji - grawitacyjna lub mechaniczna. Wysokie znaczenie pełni także rodzaj systemu grzewczego - ogrzewanie podłogowe lub grzejnikowe. Koszty ogrzewania pompą ciepła należą i tak do najniższych spośród różnych źródeł ciepła. Mogą być one dodatkowo obniżone przez wybór odpowiedniej taryfy zakupu energii elektrycznej, np. 2-strefowej G12w. Na zużycie prądu przez pompę ciepła powietrze/woda będzie mieć także wpływ zastosowanie instalacji fotowoltaicznej lub solarnej.
Electrostatic precipitator (esp) - working functionYokesh Mech
An electrostatic precipitator (ESP) removes dust particles from air using electrostatic attraction. It has discharge electrodes that create a corona discharge, emitting electrons to ionize gas molecules. The ionized gas molecules attract and charge dust particles negatively. Positively charged collector electrodes then attract and capture the dust particles. ESPs efficiently filter particulate matter from gas streams using electric fields without restricting gas flow.
The document provides an overview of the Lanco Anpara Power Limited coal-based thermal power plant. It discusses the key components and processes within the plant, including the coal handling plant, boiler, steam turbine generator, and condenser. The coal handling plant receives coal via rail and uses various equipment like conveyors, crushers, and stackers to transport and store the coal until it is fed into the boiler. In the boiler, the heat from coal combustion is used to convert water into high pressure steam, which is then used to spin the steam turbine and generate electricity.
Boilers have several uses including generating steam to drive turbines for electricity production, and to provide steam for heating, cooling and industrial processes. Boilers can be classified based on their orientation, water and gas flow design, furnace location, circulation method, pressure rating, mobility, and number of tubes. Common boiler types include fire tube boilers like Cochran and Lancashire where gases pass through tubes and water surrounds them, and water tube boilers like Babcock & Wilcox where water passes through tubes and gases surround them. Each boiler type has advantages like efficiency, capacity, and cost, but also limitations regarding pressure, size, and complexity.
Steam condenser is needed in steam turbine power plants to achieve very low exhaust temperatures, which maximizes thermodynamic efficiency. A condenser uses a vacuum and cooling water to condense steam into water after it expands through the turbine. This allows the steam to exhaust at pressures as low as 0.01 bar, corresponding to temperatures around 7 degrees C, much lower than the 100 degrees C that would occur at atmospheric pressure. Introducing a condenser allows the power plant to maintain a high temperature during heat addition in the boiler and a very low temperature during heat rejection, optimizing the Carnot cycle.
The document outlines the startup sequence for a CFBC burner. It involves 14 steps: 1) satisfying pre-interlocks, 2) satisfying main interlocks, 3) satisfying purge interlocks, 4) starting purge for 5 minutes, 5) purge completing, 6) resetting MFTs, 7) satisfying gas firing permissives, 8) burners becoming ready for start, 9) starting burner A through 10 automatic commands, and 10) burner A gas firing starting. It provides details on the conditions that must be met at each step.
Thermal Power Plant Simulator, Cold, warm and Hot rolling of Steam TurbineManohar Tatwawadi
The presentation describes the cold rolling, warm rolling and hot rolling and synchronising of steam turbine. The Temperature Matching Chart for Turbine metal and Steam is also discussed in the presentation
BHEL is India's largest engineering and manufacturing company in the energy sector. It manufactures steam turbines, which convert thermal energy from pressurized steam into rotational mechanical energy. Steam turbines are classified by the action of steam and include impulse, reaction, and combination turbines. They have high and low pressure sections with different sized blades made of materials like stainless steel or nickel alloys. BHEL's manufacturing process involves foundries, forging, and machine shops that produce turbine components like rotors, casings, and blades which are then assembled into complete steam turbines.
Błędy przy doborze i montażu pomp ciepła nie są statystycznie znaczne (przynajmniej na monitorowanym rynku szwajcarskim). Mogą mieć one jednak bardzo negatywny wpływ na trwałość pompy ciepła, jej efektywność oraz wygodę użytkowania. Większość błędów ma swoje źródło w nieprawidłowych założeniach dla doboru pompy ciepła, co objawiać się może np. przewymiarowaniem mocy grzewczej, albo też zaniżeniem rozmiaru dolnego źródła ciepła (np. sond pionowych).
This document lists various boiler and turbine emergencies and provides instructions on actions to take in response to each emergency. It covers issues like low or high drum levels, fan trips, temperature deviations, pressure changes, pump trips, fires and more. The instructions emphasize safeguarding equipment, investigating causes, monitoring key parameters and load reductions as needed.
The document describes a distillation system with multiple units including a feed preheater, reboiler, distillation column, bottom product cooler, top product cooler, and condenser. It provides material and energy balances for the system, including flow rates, temperatures, heat duties, and phases of the streams at each component.
This presentation provides an overview of boilers. It defines a boiler as a vessel that heats water to produce hot water or steam. The presentation describes the basic principle of operation where hot gases produced from burning fuel transfer heat to water inside the boiler vessel. It then discusses the main types of boilers, including fire tube and water tube boilers, and describes their key characteristics and differences. Examples are given of commonly used boiler designs like Babcock and Wilcox, pulverized fuel, and fluidized bed boilers. Factors for selecting an appropriate boiler type are also summarized.
MSEB was set up in 1960 to generate, transmit and distribute power to all consumers in
Maharashtra excluding Mumbai. MSEB was the largest SEB in the country. The generation
capacity of MSEB has grown from 760 MW in 1960-61 to 9771 MW in 2001-02. The customer
base has grown from 1,07,833 in 1960-61 to 1,40,09,089 in 2001-02.
C.S.T.P.S in contribution much in field of production of electricity. It is not only number
one thermal power station in Asia but also has occupied specific position on the international
map.
The first set was commission on August 1983 & was dedicated to nation by then PM
(late) Mrs. Indira Gandhi & second set commission on July 1984. The third & fourth units of
CSTPS under stage 2 were commissioned on the 3rd May 1985 & 8th March 1986 respectively.
The units 5 & 6 were commissioned on the 22nd March 1991 & 11th March 1992 respectively one
more units of 500MW was added to the CSTPS on making its generation to 2340 MW &
making “C.S.T.P.S.” as the giant in Power Generation of CSTPS.
The Jamshoro Thermal Power Plant in Sindh, Pakistan currently produces 850MW but is working to increase capacity to 2170MW with the addition of two new 660MW supercritical coal-fired units funded by loans from the Asian Development Bank and Islamic Development Bank. However, construction of the new units has been delayed and the government risks missing the 2018 completion deadline due to slow disbursement of funds and construction progress.
This document describes the operation and troubleshooting of a plant air and instrument air system. The system consists of two air compressors and dryers that compress and dry air. The dried air is supplied to various plant instruments and processes. In normal operation, compressed air is extracted from another compressor and fed to the air receiver. Startup and shutdown procedures are outlined. Common problems like power failures, cooling water issues, and compressor or dryer failures are addressed. Troubleshooting steps for each problem are provided.
The document discusses various components of a thermal power plant including a boiler, air preheater, and ash handling plant. It provides details on the types, operation, and technical specifications of these systems. The boiler section describes supercritical boilers and includes diagrams of boiler components. The air preheater section explains regenerative and recuperative types. The ash handling plant introduces the collection and disposal of ash from coal combustion.
This document provides information about boilers, including:
1. It defines what constitutes a boiler according to Indian law and defines related terms like boiler components and steam pipes.
2. It describes the basic systems that make up a boiler system, including the water treatment, fuel supply, air supply, and flue gas systems.
3. It lists different types of fuels that can be used in boilers and describes the main types of boilers, including fire tube, water tube, packaged, stoker fired, pulverized fuel, waste heat, and fluidized bed boilers.
The document provides standard operating procedures for a boiler and steam turbine in a waste heat recovery unit. For the boiler, it describes startup and shutdown procedures, monitoring parameters, maintenance schedules, and safety precautions. For the steam turbine, it outlines startup steps including gradually increasing rpm over time, monitoring key parameters like oil pressure and temperature, and checks to perform before startup. The overall purpose is to safely and efficiently operate the boiler and turbine system to recover heat from waste gases.
Ntpc (national thermal power corporation) sipat boiler haxxo24 i~ihaxxo24
The document discusses key points about subcritical and supercritical boiler design, operation, and control including:
- Differences between subcritical and supercritical boiler technologies
- Design parameters like steam pressure and temperature, air flow rates, and coal requirements
- Chemical treatment, feedwater, and boiler control systems
- Startup procedures including boiler filling and transitioning between wet and dry modes
The document provides instructions for erecting pressure parts for a conventional 250 MW boiler. It outlines the sequence and key steps, which include erecting 3850 MT of boiler structure first, lifting the boiler drum using strand jacks, then erecting the furnace and second pass from top to bottom. Seal welding and insulation are also covered. The overall goal is to assemble the 5600 MT of pressure parts components within tolerances to achieve the desired performance during operation.
Zużycie prądu przez pompę ciepła powietrze/woda stanowi jedno z głównych pytań klientów chcących zastosować takie urządzenie. Zużycie energii elektrycznej przez pompę ciepła będzie zależeć na wstępie od standardu energetycznego budynku (WT 2017, WT 2021) oraz efektywności średniorocznej pompy ciepła SCOP. Standard budynku decydujący o zużyciu energii przez pompę ciepła wynika z samej izolacji cieplnej, ale także od wielu innych czynników. Wpływ odgrywa tutaj rodzaj wentylacji - grawitacyjna lub mechaniczna. Wysokie znaczenie pełni także rodzaj systemu grzewczego - ogrzewanie podłogowe lub grzejnikowe. Koszty ogrzewania pompą ciepła należą i tak do najniższych spośród różnych źródeł ciepła. Mogą być one dodatkowo obniżone przez wybór odpowiedniej taryfy zakupu energii elektrycznej, np. 2-strefowej G12w. Na zużycie prądu przez pompę ciepła powietrze/woda będzie mieć także wpływ zastosowanie instalacji fotowoltaicznej lub solarnej.
Efektywność pompy ciepła jest zależna od szeregu czynników związanych z budową, zastosowanymi komponentami, a także projektem całego systemu. Pompy ciepła flexoTHERM i flexoCOMPACT produkowane przez firmę Vaillant cechują się zastosowaniem glikolu w obiegu pomiędzy jednostką zewnętrzną, a wewnętrzną. W porównaniu do standardowych pomp ciepła typu Split, gdzie w układzie krąży czynnik ziębniczy, takie rozwiązanie cechuje się nie tylko wygodą montażu (brak ingerencji w układ chłodniczy pompy ciepła), ale także zwiększoną efektywnością dzięki m.in. wyeliminowaniu strat ciepła z obiegu czynnika i strat energii na wydłużone cykle rozmrażania wymiennika powietrza i podgrzewania oleju przy rozruchu sprężarki.
Porównanie pomp ciepła typu powietrze/woda pokazuje jak intensywny rozwój technologiczny nastąpił w ich zakresie w ostatnich latach. Wzrosła liczba oferowanych urządzeń - 2-krotnie w ostatnich latach, obniżyły się moce co pozwala na zastosowanie w budynkach modernizowanych. Dominują sprężarki inwerterowe lub Scroll.
Połączenie pompy ciepła z instalacją fotowoltaiczną niesie ze sobą szereg korzyści. Samo urządzenie cechuje się wysoką efektywnością energetyczną i dzięki temu wyjątkowo niskimi kosztami eksploatacji. Jeżeli do tego uwzględni się zasilanie pompy ciepła energią elektryczną z własnej instalacji PV, to koszty jej pracy mogą być bliskie zeru. To znaczy, że do opłacenia pozostają koszty stałe (około 250 zł/rok). Należy jednak starannie dobrać moc instalacji fotowoltaicznej dla pompy ciepła, ale także dla innych potrzeb budynku o ile powalają na to warunki zabudowy paneli fotowoltaicznych.
Najczęściej efektywność pompy ciepła jest opisywana przez wartości COP lub też SCOP, która odpowiednio przedstawiają efektywność chwilową oraz średnioroczną. Dla potencjalnego użytkownika najbardziej interesujące są jednak przewidywane koszty eksploatacyjne pompy ciepła. Ich nieznajomość może być przeszkodą w podjęciu decyzji o zakupie pompy ciepła, tym bardziej, że energia elektryczna należy do najdroższych nośników wykorzystywanych do ogrzewania domu, bądź podgrzewania ciepłej wody użytkowej. Szereg czynników wpływa na zużycie energii elektrycznej. Są to zarówno czynniki jakie należy braż pod uwagę na etapie projektowania systemu grzewczego z pompą ciepła, jak i czynniki, które są możliwe do uwzględniania podczas bieżącej eksploatacji pompy ciepła.
Ogrzewanie podłogowe pozwala obniżyć temperaturę wody grzewczej i tym samym podwyższyć sprawność pracy kotła grzewczego lub pompy ciepła. Obniża to koszty ogrzewania domu o kilka, kilkanaście procent rocznie. Ogrzewanie podłogowe cechuje się także efektem samoregulacji wydajności cieplnej, a oddawanie ciepła odbywa się głównie poprzez promieniowanie cieplne. Poprzez to temperatura powietrza w pomieszczeniach może być niższa o 1-2 stopnie, a temperatura odczuwalna będzie taka jak przy tradycyjnym ogrzewaniu grzejnikowym.
Pompy ciepła typu powietrze/woda powinny cechować się współczynnikiem efektywności COP wyższym od 3,10 (dla punktu A2/W35, wg normy PN-EN 14511). Dzięki temu umieszczane są na liście BAFA co umożliwia klientom uzyskanie dotacji na zakup w wielu krajach Europy Zachodniej. Także w Polsce programy dotacji, jak np. program NFOŚiGW dla budowy domów niskoenergetycznych, stawia wymaganie minimalnej wartości 3,10 dla powietrzych pomp ciepła.
Sprawność kotła kondensacyjnego zależy od bardzo wielu czynników, jak np. typu wymiennika ciepła, rodzaju sterownika kotła - pogodowy, pokojowy, a także od budowy palnika i jego działania dostosowującego wydajność do potrzeb cieplnych. Należy także zwrócić uwagę czy sprawność kotła kondensacyjnego jest określana w odniesieniu do wartości opałowej paliwa czy do jego ciepła spalania. Stanowi to jedynie różnicę merytoryczną, koszty ogrzewania domu pozostaną tutaj jednakowe. Niezależnie od tego jak będzie określona sprawność kotła, podstawą jego działania pozostaje kondensacja pary wodnej i skraplanie pary wodnej zawartej w spalinach. Ciepło odzyskiwane z pary wodnej zostanie wykorzystane - oddane do wody grzewczej. Od czego zależy sprawność kotła kondensacyjnego? Od jego budowy, warunków pracy (temperatury wody grzewczej). Wpływa na to rodzaj systemu grzewczego, sterownika instalacji i inne elementy systemu grzewczego.
Ogrzewanie domu olejem opałowym należy obecnie do rzadziej stosowanych systemów grzewczych w nowobudowanych budynkach. Częściej kocioł olejowy można spotkać w domach starszych. Kocioł olejowy stanowi łatwą możliwość modernizacji ogrzewania domu. Zastosowanie pompy ciepła powietrze/woda pozwala stworzyć układ hybrydowy, czyli oparty o dwa rodzaje paliwa/energii. Dzięki zastosowaniu powietrznej pompy ciepła koszty ogrzewania domu mogą zostać obniżone przeciętnie o 40-50%. Kocioł olejowy pozostając w domu stanowi tzw. szczytowe źródło ciepła, a także awaryjne w razie problemów z pracą pompy ciepła.
Porównanie systemu ogrzewania hybrydowego z gazowym wskazuje na zwiększony poziom komfortu, bezpieczeństwa i niższe koszty eksploatacyjne. Warunki techniczne WT 2017 dla nowych budynków określają maksymalny poziom zużycia energii pierwotnej. W przypadku kotła gazowego jest to albo niemożliwe, albo trudne. Konieczne jest zwiększenie udziału energii odnawialnej w bilansie domu. Pozwala na to zastosowanie kolektorów słonecznych bądź też pompy ciepła wody użytkowej lub do ogrzewania budynku (a zatem układ hybrydowy).
Ogrzewanie domu gazem płynnym może się wiążać ze stosunkowo dużymi kosztami. Koszty ogrzewania domu można jednak wówczas obniżyć przez zastosowanie pompy ciepła typu powietrze/woda. Modernizacja ogrzewania polega wówczas na pozostawieniu istniejącego kotła gazowego jako tzw. szczytowego źródła ciepła, a pompa ciepła pełni funkcję podstawowego źródła ciepła o najniższych kosztach pracy. Taki system jest określany systemem ogrzewania hybrydowego. Znaczące obniżenie kosztów ogrzewania domu gazem płynnym, pozwala na szybki okres zwrotu kosztów inwestycji. Powietrzna pompa ciepła może dodatkowo posłużyć do chłodzenia pomieszczeń w okresie letnim.
Porównanie gruntowych pomp ciepła dzięki danym z listy BAFA pozwala analizować ofertę rynkową. Można stwierdzić m.in. czy dana pompa ciepła należy do urządzeń o przeciętnych, czy też o wyróżniających się parametrach.
Ranking gruntowych pomp ciepła wykonany na podstawie listy BAFA pozwala ocenić rynek pomp ciepła pod względem osiąganych wartości współczynnika efektywności COP. 21% pomp ciepła osiąga najwyższe wartości współczynnika COP ponad 4,71. Minimalną wartość współczynnika COP = 4,30 osiaga ponad 700 pomp ciepła zamieszczonych na liście BAFA.
Kotły kondensacyjne uzyskują sprawności pracy powyżej 100% i jest to określane w warunkach znormalizowanych przy kilku obciążeniach cieplnych. W rzeczywistych warunkach pracy kotły kondensacyjne mogą uzyskiwać sprawności pracy deklarowane w ich danych technicznych, o ile warunki pracy będą korzystne. Oznacza to warunki pracy z niskimi temperaturami wody grzewczej, najlepiej w systemie ogrzewania podłogowego. Sprawność rzędu 108% określana jest w stosunku do wartości opałowej gazu ziemnego. W warunkach rzeczywistych pracy, sprawność kotłów jest zależna od wielu czynników, m.in. rodzaju regulatora, udziału ciepłej wody użytkowej w bilansie cieplnym budynku, itd.
Pompa ciepła korzystająca z gruntu jako dolnego źródła ciepła, powoduje obniżanie jej temperatury. Szczególnie długi zimny sezon grzewczy, a także początek użytkowania nowego domu, może powodować wydłużenie pracy pompy ciepła i nadmierne schłodzenie dolnego ciepła. Aby doszło to jego pełnej tzw. regeneracji cieplnej, muszą występować korzystne warunki eksploatacyjne. Przede wszystkim należy prawidłowo dobrać dolne źródło ciepła. Dodatkowo regenerację cieplną wspomaga chłodzenie pasywne budynku i wyłączenie pompy ciepła z pracy poza sezonem grzewczym wskutek podgrzewania wody użytkowej np. przez instalację solarną.
Temperatura biwalencyjna nazywana także punktem biwalencyjnym określa moment do którego pompa ciepła może samodzielnie pokrywać pełne potrzeby cieplne budynku. Zależy ona ściśle od mocu grzewczej pompy ciepła oraz parametrów systemu grzewczego - jego temperatur roboczych. Temperatura biwalencyjna dobierana jest także w zależności od podstawowego źródła ciepła - jego sprawności i kosztów wytworzenia ciepła.
Pompy ciepła pozwalają najczęściej na osiąganie temperatury wody grzewczej rzędu 50-55 st.C. W budynkach nowych jest to zwykle wystarczające dla samodzielnej pracy, szczególnie przy współpracy z systemem ogrzewania podłogowego. Jednak w budynkach modernizowanych pompa ciepła będzie musiała współpracować z konwencjonalnym źródłem ciepła, w tzw. układzie hybrydowym. Rozwiązaniem, które może pozwolić na samodzielną pracę pompy ciepła w budynku modernizowanym, jest pompa ciepła wysokotemperaturowa, gdzie temperatura zasilania może wynosić nawet 65 stopni, aż do temperatury powietrza -15 stopni na zewnątrz. Wymaga to zastosowania sprężarki o specjalnej konstrukcji. Sprężarka z tzw. cyklem EVI, albo nazywana sprężarką z technologią Scroll EVI pozwala zwiększyć ciśnienie skraplania i ilość czynnika chłodniczego w skraplaczu. Dzięki temu woda grzewcza zwiększa temperaturę do maksymalnie 65 stopni.
Similar to Efektywność (sprawność) pracy pompy ciepła – COP, SPF (20)
Termomodernizacja domu to szeroki zakres możliwych prac polegających na wymianie urządzeń lub poprawie ich stanu. Dzięki temu możliwe jest obniżenie zużycia ciepła, a także emisji zanieczyszczeń. Oszczędności z termomodernizacji można uzyskać już przy podjęciu stosunkowo prostych i tanich prac. Może być poprawa izolacji cieplnej urządzeń, armatury i rur, czy też modyfikacja nastaw regulatorów źródła ciepła, albo systemu grzewczego.
Pompy ciepła powietrze/woda zdominowały wiele rynków z racji nowoczesnych efektywnych rozwiązań dostępnych w korzystnej cenie. Porównanie współczynników COP pokazuje wyraźnie wzrost efektywności pomp ciepła powietrze/woda w ostatnich latach. Budowa pompy ciepła opiera się obecnie coraz częściej o zastosowanie sprężarki inwerterowej. Pozwala ona na płynną regulację mocy od bardzo małych wartości. Jest to z kolei niezbędne dla stosowania pomp ciepła w niewielkich domach budowanych wg najwyższych standardów energetycznej, np. WT 2021.
Nie zawsze właściciel domu zdaje sobie sprawę dla jakich potrzeb ma być dobrana instalacja fotowoltaiczna i jak ma być duża. Należy ocenić zużycie energii elektrycznej dla poszczególnych potrzeb, dobrać wielkość instalacji pv i w końcu ocenić czy dobrana liczba paneli może się zmieścić na dostępnej powierzchni dachu. Dobór instalacji PV będzie zależał od potrzeb energii, na ile są one sezonowe, czy dzienne. Im więcej energii nie będzie magazynowanej, a zużywanej na miejscu w domu, tym większa będzie opłacalność inwestycji.
Pompy ciepła powietrze/woda zdominowały w ostatnim czasie rynek. Powodem jest znaczący rozwój technologiczny i możliwość samodzielnej pracy tych urządzeń. W nowych energooszczędnych domach nie wymagają one stosowania dodatkowego kotła grzewczego. Dzięki sprężarkom inwerterowym potrafią płynnie regulować moc grzewczą, dopasowując się do potrzeb grzewczych budynków. Upraszcza to schemat systemu grzewczego (brak zbiornika buforowego). Montaż pomp ciepła powietrze/woda jest znacznie łatwiejszy niż pomp typu solanka/woda. Nie wykonuje się tutaj prac ziemnych jak np dla sond gruntowych. Pomimo tego zdarzają się błędy montażowe wynikające głównie z rutynowego prowadzenia prac przez początkujących instalatorów.
Zwykle pompa ciepła typu powietrze/woda widziana jest przy budynku. Jest to obecnie traktowane jako standardowe rozwiązanie. Sprzyja temu niski poziom głośności współczesnych pomp ciepła, a także względy praktyczne. Łatwe jest prowadzenie prac montażowych oraz serwisowych. Jednak nadal są sytuacje, gdy dach budynku stanowi korzystne, a czasem jedyne miejsce dla zabudowy pompy ciepła. Przykładem jest gęsta zabudowa budynków i małe powierzchnie działek. Również względy estetyczne jak dla np. budynków zabytkowych mogą decydować o potrzebie montażu pompy ciepła na dachu.
Zastosowanie pompy ciepła w miejsce kotła węglowego pozwala zdecydowanie obniżyć emisje zanieczyszczeń i uzyskać korzystny efekt ekologiczny. W miejscu zainstalowania pompa ciepła jest całkowicie bezemisyjnym źródłem ciepła. W skali globalnej praca pompy ciepła wiąże się z emisją zanieczyszczeń przy wytwarzaniu energii elektrycznej. Jednak spalanie węgla w elektrowni lub elektrociepłowni odbywa się przy zdecydowanie niższej emisji zanieczyszczeń niż przy spalaniu węgla w kotle małej mocy. Redukcja emisji zanieczyszczeń sięga nawet 99%.
Ograniczanie skutków wzrostu cen paliw i energii jest możliwe na wiele sposobów. Do bardziej złożonych należy wymiana źródła ciepła na bardziej efektywne. A w przypadku nowych domów, wybór wysoko sprawnych źródeł ciepła, Szybki efekt daje zmiana taryfy z 1- na 2-strefową, np. G12w. Duży potencjał leży także w tzw. sterowaniu inteligentnym domu.
Nowoczesny standard komunikacji EEBus pozwala na współpracę urządzeń wielu producentów w ramach np. tzw. domu inteligentnego (Smart Home). Potrzeba stosowania takich rozwiązań zachodzi szczególnie przy współpracy źródeł energii elektrycznej (jak np. instalacja fotowoltaiczna) oraz odbiorników energii jakim jest tu w szczególności pompa ciepła. Standard EEBus jest otwarty dla wszystkich zainteresowanych. Pozwala to integrować szereg urządzeń domowych w jednym systemie. Celem jest zwiększenie komfortu, efektywności energetycznej i optymalne wykorzystanie dostępnej w domu energii elektrycznej.
Coraz wyższe wymagania w budownictwie pod względem efektywności energetycznej, a także komfortu użytkowania, stawiają nowe wyzwania przed architektami oraz projektantami. Z jednej strony w nowych budynkach dąży się do zmniejszania powierzchni "niemieszkalnych", a drugiej wymaga stosowania często złożonych systemów ogrzewania, chłodzenia i wentylacji domu. Integracja tych systemów stanowi dodatkowe wyzwanie dla systemów automatyki. Najnowszym rozwiązaniem jest pompa ciepła typu "All in One". Skupia ona w sobie nie tylko funkcję ogrzewania i chłodzenia pomieszczeń oraz podgrzewania ciepłej wody użytkowej, ale także wentylacji pomieszczeń. Pompa ciepła All in One należą do rozwiązań szczególnie estetycznych i funkcjonalnych. Efektywność energetyczną zwiększa tutaj możliwość wykorzystania ciepła z powietrza usuwanego z rekuperatora. Dzięki budowie typu monoblok, taka pompa ciepła jest szczególnie cicha. Poziom głośności na zewnątrz jest tak niski, że już w odległości 1,5 metra spada poniżej 40 dB(A). Pompa ciepła All in One jest szczególnie atrakcyjnym rozwiązaniem dla nowych domów budowanych według Warunków Technicznych WT 2017 bądź już WT 2021.
Magazynowanie energii produkowanej z instalacji PV jest koniecznością wobec nierównomiernego rozbioru energii i rozmijania się potrzeb z maksymalną wydajnością instalacji. Magazynowanie energii w instalacji OFF-GRID następuje w akumulatorach. W instalacji ON-GRID magazynem energii będzie sieć. Instalacja OFF-GRID jest wyraźnie droższa od ON-GRID ze względu na koszty zakupu akumulatora. W praktyce znajduje zastosowanie w domach letniskowych itp, gdzie wystarcza mała moc instalacji rzędu 1-2 kWp. Fotowoltaika z akumulatorami czy bez, jest w obecnych warunkach rozliczania energii oddawanej do sieci mało zasadna, Bardziej opłacalne okazuje się korzystanie z sieci jako magazynu energii pomimo pobierania przez operatora sieci "prowizji" (0,2 kWh za każdą 1 kWh energii magazynowanej).
Nowoczesne budynki energooszczędne budowane według standardu np. WT 2017, czy WT 2021, muszą już ze względu na warunki techniczne posiadać system wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła. Rekuperator stanowi nieodzowny element domu szczególnie ze względu na potrzebę zapewnienia maksymalnego poziomu komfortu i jakości powietrza. Pomaga chronić mieszkańców przed niekorzystnymi czynnikami zewnętrznymi - także smogiem. W budynkach budowanych wg standardu WT 2017, czy WT 2021 może dochodzić do problemu z rozplanowaniem miejsc montażu urządzeń, np. pompy ciepła, podgrzewacza wody, a także rekuperatora. Wentylacja mechaniczna składająca się z rekuperatora oraz przewodów wentylacyjnych może zajmować znaczną powierzchnię budynku. Wybór miejsca zabudowy rekuperatora jest więc bardzo ważnym zagadnieniem dla architekta, a także projektanta i przyszłego użytkownika domu.
Koszty ogrzewania domu pompą ciepła należą do najniższych w porównaniu do innych rodzajów paliw. i energii. Dodatkowo niskie zużycie energii pierwotnej, pozwoli spełnić warunki techniczne WT 2017 lub WT 2021.
Już obecnie warto budować dom jednorodzinny według przyszłych warunków technicznych WT 2021. Warunki WT określają minimalne wymagania dla standardu energetycznego budynku. Należy zapewnić odpowiednio wysoki standard izolacji cieplnej oraz zastosować efektywny energetycznie system ogrzewania i wentylacji domu, a także podgrzewania ciepłej wody użytkowej. Efektem ma być uzyskanie niskiego zużycia energii pierwotnej EK, poniżej 70 kWh/m2rok. Koszty budowy domu w standardzie WT 2021 powinny być nieznacznie wyższe w stosunku do standardu WT 2017. Z kolei można jeszcze uzyskać znaczące obniżenie kosztów eksploatacyjnych.
Pompy ciepła powietrze/woda instalowane na zewnątrz budynku stanowić źródło hałasu. Jest to nieuniknione ze względu na fakt, że w budowie pompy ciepła wykorzystane są takie elementy jak sprężarka, czy wentylator. Poprzez staranne zaprojektowanie pompy ciepła można wyciszyć jej pracę do minimum. Wiąże się to m.in. ze stosowaniem osłon akustycznych sprężarki i całej obudowy pompy ciepła. Dodatkowo wprowadza się tłumienie drgań w elementach orurowania obiegu chłodniczego, czy też wizbroizolatory dla posadowienia sprężarki w obudowie, a także całej jednostki zewnętrznej na podstawie (ściennej lub gruntowej). Produkowanych obecnie pomp ciepła wysokiej klasy nie trzeba dodatkowo wyciszać stosując np. obudowy dźwiękochłonne. Wystarczy w ich przypadku nawet 1,5 do 3 metrów, aby obniżyć ciśnienie akustyczne do poziomu 40 dB(A) - dopuszczalnego dla zabudowy jednorodzinnej w nocy.
Jak głośna jest pompa ciepła powietrze/woda zależnie od jej konstrukcji, warunków zabudowy, a także odległości? Pompy ciepła dobrej klasy nie są uciążliwe dla mieszkańców domu bądź sąsiadów. Zwykle wystarczy maksymalnie 5-6 metrów, aby poziom ciśnienia akustycznego (hałas) nie przekraczał dopuszczalnej wartości 40 dB(A). Najcichsze pompy ciepła mogą osiągać nawet 40-50 dB(A) poziomu mocy akustycznej (w źródle). Wówczas już po nieco ponad 1 m głośność znajduje się poniżej dopuszczalnego progu 40 dB(A).
Dobór pompy ciepła powietrze/woda wymaga sprawdzenia kilku ważnych warunków. Część z nich jest analogiczna jak dla doboru kotła grzewczego jak np. obliczenia cieplne budynku. Ale część wynika ze specyfiki urządzenia jakim jest pompa ciepła. Dotyczy to np. wyboru parametrów wody grzewczej. Wiąże się z tym wybór trybu pracy pompy ciepła - jako urządzenia samodzielnego albo do współpracy w układzie hybrydowym (z kotłem).
Sprawność paneli fotowoltaicznych jest jedną z podstawowych informacji świadczących o klasie paneli. Jeszcze kilka lat temu za korzystną, uznawano sprawność rzędu 13-15%. Obecnie dobrej klasy panele PV uzyskują sprawność co najmniej 18% wg warunków STC. Kluczową kwestią pozostają warunki dla jakich określa się sprawność paneli PV. Za główne uznaje się warunki STC (Standard Test Condition). Moc wytwarzana przez panel fotowoltaiczny w takich warunkach, uznaje się za moc szczytową (Wp, Watt peak). W praktyce sprawność paneli fotowoltaicznych jest często niższa od określanej w warunkach laboratoryjnych STC. Stąd także producenci podają sprawność odnoszoną do NOCT (Normal Operating Cell Temperature), a w USA i Kanadzie do PTC (PVUSA Test Conditions).
Dobór instalacji fotowoltaicznej jest niezmiernie ważny dla osiągnięcia korzystnego efektu ekonomicznego. Ze względów technicznych i ekonomicznych zdecydowana większość instalacji PV w Polsce jest typu ON-GRID. Taka instalacja współpracuje z siecią elektroenergetyczną, która jest wówczas traktowana jako akumulator energii. Nadwyżki energii elektrycznej są oddawane do sieci, a później odbierane z niej na zasadzie opustów (zgodnie z ustawą o OZE). Optymalny dobór instalacji fotowoltaicznej polega na zastosowaniu tylu paneli fotowoltaicznych, aby w ciągu roku odebrana została cała nadwyżka energii oddanej do sieci. Niewykorzystana ilość energii przepada na rzecz operatora sieci, co zmniejsza opłacalność instalacji fotowoltaicznej. Podstawowym założeniem doboru instalacji fotowoltaicznej jest więc nie uzyskanie przychodu ze sprzedaży prądu, ale oszczędności w zakupie energii z sieci.
Jak rozlicza się energię z instalacji fotowoltaicznej? Właściciel małej instalacji PV w domy jednorodzinnym staje się prosumentem w myśl ustawy OZE. Oznacza to, że jest aktywnym uczestnikiem rynku energii, wytwarzając ją. Jednak nie może czerpać z tego korzyści finansowych. Korzyścią jest możliwość oddania nadwyżek energii do sieci elektroenergetycznej i odebranie jej później przy większym zapotrzebowaniu budynku na energię. Sieć pełni wówczas funkcję akumulatora energii, którego nie ma wtedy zakupywać tym bardziej, że wiąże się to ze znacznymi kosztami. Współpraca instalacji fotowoltaicznej z siecią odbywa się na zasadzie opustów. Opusty są regułą bilansowania energii oddawanej i pobieranej z sieci. Operator sieci pobiera swoistego rodzaju prowizję za korzystanie z sieci. Za każdą 1 kWh oddanej energii (przez instalację o mocy do 10 kWp) można w ciągu roku odebrać 0,8 kWh energii z sieci. Stanowi to korzystne rozwiązanie także z uwagi na małą ilość formalności jaka była by do spełnienia przy chęci sprzedaży energii.
2. Pompa ciepła w domu jednorodzinnym
Pompa ciepła w nowym budynku jednorodzinnym może w samodzielny sposób
pokrywać potrzeby ciepła dla systemu grzewczego i podgrzewania ciepłej wody
użytkowej. Może także pracować w funkcji chłodzenia pomieszczeń.
W porównaniu do innych źródeł ciepła, pompa ciepła zapewniać może
najniższe koszty ogrzewania domu i podgrzewania ciepłej wody użytkowej.
2
3. Współczynnik efektywności COP
Efektywność pracy pompy ciepła wyraża się współczynnikiem COP, którego
definicja zawiera się w relacji:
Q HP
COP HP =
E EL
QHP stanowi ciepło oddawane
przez pompę ciepła, EEL stanowi
energię elektryczną pobieraną
przez pracującą pompę ciepła
Q HP
E EL
3
4. Współczynnik efektywności COP
określany wg dwóch norm…
Należy zwrócić uwagę na podawane przez producentów wartości COP, które
określane były wcześniej według normy PN-EN 255, a obecnie powinny być
podawane według normy PN-EN 14511.
Różnica między wartościami COP określanymi według „starej” normy
PN-EN 255, a „nowej” normy PN-EN 14511 są znaczące i sięgają około 7%.
Przykładowe porównanie współczynnika COP:
COP COP Różnica w
Punkt pracy
wg PN-EN 14511 wg PN-EN 255 wartości COP
ΔT = 5 K ΔT = 10 K
Pompa ciepła powietrze/woda A2/W35 3,30 3,50 7,0%
Pompa ciepła solanka/woda B0/W35 4,30 4,60 6,4%
A2 oznacza temperaturę powietrza (A, jako air) na wejściu do pompy ciepła = 2oC, B0 oznacza
temperaturę solanki (B jako brine) na wejściu do pompy ciepła = 0oC, W35 oznacza temperaturę wody
grzewczej (W jako water) na wyjściu z pompy ciepła i zarazem na zasilaniu instalacji grzewczej = 35oC.
4
5. Różnica w przyjętych założeniach
dla określania współczynnika COP
Dlaczego współczynnik efektywności COP określany według obecnej normy
PN-EN 14511 ma dla tej samej pompy ciepła, wyższą wartość niż określany
wcześniej według normy PN-EN 255?
Powodem są 2 inne założenia dla określania współczynnika COP, wpływające
na obniżenie jego wartości według obecnej normy PN-EN 14511:
Norma „stara” Norma obecna
Założenie
PN-EN 255 PN-EN 14511
Różnica temperatury po stronie
10 K 5 K (np. 35/30 oC)
wtórnej (instalacji grzewczej)
Uwzględnienie poboru energii TAK
elektrycznej przez pompę obiegową NIE (częściowo – pobór wynikający
instalacji grzewczej z oporu hydraulicznego skraplacza)
UWAGA! Istotne jest zwracanie uwagi na dane przedstawiane przez producenta
pompy ciepła – w szczególności według jakiej normy określono wartość COP.
Wartości nie są wobec siebie porównywalne, jeśli oparte są o różne normy…
5
6. Minimalne wartości współczynnika COP
Minimalne wartości COP określanej według normy PN-EN 14511, powinny
według decyzji nr 2007/742/WE Komisji Europejskiej, wynosić:
Pompa ciepła Pompa ciepła Pompa ciepła
Woda/Woda Solanka/Woda Powietrze/Woda
COP min = 5,30 COP min = 4,30 COP min = 3,10
(dla W10/W35) (dla B0/W35) (dla A2/W35)
6
7. COP, a SPF i JAZ?
Współczynnik COP (ang. Coefficient Of Performance) określa chwilową
efektywność pracy pompy ciepła w ustalonych warunkach, jednak dla oceny
efektów zastosowania pompy ciepła w dłuższym okresie, stosowany jest
współczynnik SPF.
Współczynnik SPF (ang. Seasonal Performance Factor) lub nazywany w krajach
niemieckojęzycznych jako JAZ (niem. Jahresarbeitszahl), określa sezonową
efektywność pracy pompy ciepła. Tak więc wartość tego współczynnika ujmuje
różne warunki temperaturowe pracy pompy i jest bliższa późniejszej rzeczywistej
efektywności pracy urządzenia.
7
8. Określanie współczynnika SPF pompy ciepła
Współczynnik SPF (JAZ) określić na podstawie wyników opomiarowania pompy
ciepła – efektów jej pracy w okresie 12 miesięcy. Możliwe jest jednak dokonanie
wcześniejszych obliczeń szacujących wartość SPF pompy ciepła. Na stronie
internetowej www.waermepumpe.de należącej do Bundesverband Wärmepumpe
e.V. (BWP, niemieckie stowarzyszenie pomp ciepła), dostępny jest arkusz
kalkulacyjny służący do takich potrzeb.
Wprowadzanie danych do arkusza kalkulacyjnego opiera się o wybór
konkretnego modelu pompy ciepła z bazy danych.
Możliwe jest więc dokonanie oceny wartości współczynnika SPF (JAZ)
dla wybranej pompy ciepła, w zależności m.in. od:
o temperatur roboczych systemu grzewczego
o rodzaju i temperatury dolnego źródła ciepła
o trybu pracy pompy ciepła (np. monowalentny, biwalentny)
o udziału ciepłej wody użytkowej w bilansie pracy pompy ciepła
o temperatury granicznej sezonu grzewczego
8
9. Przykład określania współczynnika SPF
gruntowej pompy ciepła
Szczegółowe opracowanie „Heat Pump Efficiency. Analysis and Evaluation of
Heat Pump Efficiency in Real-life Conditions.” (ISE Fraunhofer 2011) obejmuje
wyniki badań pracy 110 pomp ciepła – w warunkach rzeczywistych.
Dla systemów zostały określone wartości współczynników SPF, jak np.
dla domu jednorodzinnego o powierzchni 252 m2:
3.785 kWh 13.277 kWh
energia elektryczna ogrzewanie
Gruntowa budynku
pompa Budynek
ciepła 252 m2
11.772 kWh SPF = 4,11 52,7 kWh/m2
2.280 kWh
dolne źródło ciepła
ciepła woda użytkowa
9
10. Przykład obliczenia współczynnika SPF
pompy ciepła gruntowej (solanka/woda)
Dla wskazanych warunków zastosowania
pompy ciepła np. geoTHERM VWS 103/3,
arkusz określa wartość SPF (JAZ) łącznie
(= 5,10), jak i oddzielnie dla trybu pracy
na ogrzewanie budynku (= 5,27) oraz dla
podgrzewu ciepłej wody użytkowej (= 4,44)
10
11. Wpływ wartości współczynnika COP
na koszty eksploatacji pompy ciepła
Pompy ciepła serii geoTHERM osiągają ponadstandardowe na rynku wartości
współczynników efektywności. Porównując dane katalogowe dwóch producentów
pomp ciepła kompaktowych (z wbudowanym podgrzewaczem wody użytkowej)
o porównywalnej mocy grzewczej, można zauważyć różnicę w wartości COP.
Niższa wartość współczynnika COP przekłada się na wyższy pobór energii
elektrycznej dla uzyskania takiej samej mocy grzewczej i tym samym na wyższy
koszt eksploatacji.
geoTHERM plus Kompaktowa
Parametr Różnica
VWS 82/3 pompa ciepła „B”
Moc grzewcza (B0/W35) 7,8 kW 7,7 kW
Pobór energii elektrycznej (B0/W35) 1,70 kW 1,87 kW + 10%
COP wg PN-EN 14511 (B0/W35) 4,70 4,20 - 12%
Chwilowe koszty eksploatacji (1 h) 1,020 zł/h 1,122 zł/h + 10 %
11
12. Wpływ wartości współczynnika SPF
na koszty eksploatacji pompy ciepła
Zakładając jednakowe warunki eksploatacji dla kompaktowych pomp ciepła,
o różnych wartościach współczynnika SPF (wg obliczeń arkusza kalkulacyjnego
waermepumpe.de), można porównać roczne koszty eksploatacji:
geoTHERM plus Kompaktowa
Parametr Różnica
VWS 82/3 pompa ciepła „B”
Moc grzewcza (B0/W35) 7,8 kW 7,7 kW
SPF w trybie ogrzewania 4,95 4,44 - 11%
SPF w trybie podgrzewu c.w.u. 4,26 3,82 - 11%
SPF łączne 4,80 4,31 - 11%
Zużycie energii elektrycznej (1.800 h) 2.625 kWh/rok 2.923 kWh/rok + 11%
Roczne koszty eksploatacji (1.800 h) 1.575 zł/rok 1.755 zł/h + 11%
Założenia dla obliczeń:
Dom niskoenergetyczny, temperatury robocze systemu grzewczego 35/30oC, na wyjściu z sond
gruntowych 0oC, udział wody użytkowej w bilansie pracy pompy ciepła 18%, graniczna temperatura
sezonu grzewczego 10oC, tryb pracy monowalentny, czas pracy pompy ciepła 1.800 h/rok,
maksymalne zapotrzebowanie ciepła 7,0 kW, koszt energii elektrycznej 0,60 zł/kWh
12
13. Efektywność pracy pompy ciepła (SPF),
a koszty ogrzewania domu…
Efektywność pracy pompy ciepła odgrywa więc zasadnicze znaczenie dla
wysokości kosztów jej eksploatacji i zarazem kosztów ogrzewania domu.
Dla przykładowego budynku o powierzchni ogrzewanej 200 m2 (70 kWh/m2rok),
przy zużyciu dziennym przez 4 osoby po 80 l/os. wody użytkowej, koszty
eksploatacji pompy ciepła w zależności od jej współczynnika SPF mogą wynieść:
SPF
zł/rok
13
14. Zależność współczynnika COP od temperatur
roboczych
W praktyce współczynniki COP gruntowych pomp ciepła wynoszą zwykle do 4,9
(B0/W35, PN-EN 14511). Teoretycznie tylko mogą sięgać wyższych wartości
(według wykresu Carnota), gdyby nie istniały straty w obiegu pracy pompy.
Im niższa będzie różnica tempe-
10
COP=9,6 dla ΔT=15 K -ratury między dolnym źródłem
9 (grunt), a górnym źródłem (instalacja
grzewcza), tym wyższe będą wartości
8
COP=7,3 dla ΔT=20 K współczynnika COP. Dlatego zaleca
Współczynnik COP
6 się stosować ogrzewanie podłogowe…
5
COP=5,0 dla ΔT=30 K
4 COP=3,9 dla ΔT=40 K
3 COP=3,2 dla ΔT=50 K
COP=2,8 dla ΔT=60 K
2
1
Różnica temperatury ΔT (K)
10 20 30 40 50 60 70
14
15. Rozwój techniki w segmencie pomp ciepła
Konstrukcje pomp ciepła rozwijały się w ostatnich latach, pozwalając na wzrost
współczynników COP (wyniki badań pomp typu solanka woda WPZ Schweiz):
COP
15
16. Reasumując…
Konstrukcja pompy ciepła wpływa na
efektywność jej pracy i koszty eksploatacji.
Efektywność pracy pompy ciepła wiąże się
m.in. z budową obiegu chłodniczego,
zastosowanym czynnikiem chłodniczym,
a także z zastosowaniem pomp obiegowych,
np. wysokoefektywnych po stronie wtórnej
(instalacji grzewczej).
Istotne jest porównywanie parametrów pomp
ciepła w danych katalogowych, dla tych
samych warunków pracy i określanych według
tych samych norm.
16
17. Ogrzewanie
Kotły gazowe
Chłodzenie Kotły olejowe
Pompy ciepła
Energia odnawialna
Kolektory słoneczne
Systemy wentylacji
www.eko-blog.pl www.vaillant.pl