Dimenzionisanje toplotne pumpe: Ni premala ni prevelika, procjenu potrebne pumpe uvijek tražiti...

Dimenzionisanje toplotne pumpe: Ni premala ni prevelika, procjenu potrebne pumpe uvijek tražiti od profesionalca

3297
0
SHARE

Kuća se obično pravi jednom u životu, a tako i instalacije centralnog grijanja (ako se radi centralno grijanje). Znači instalacije grijanja će trajati 30-40 godina.
Sva loša tehnička rješenja same instalacije,
kao i loša izolacija objekta će rezultirati povećanim troškovima grijanja cijeli životni vijek instalacije grijanja.

Naravno građani to ne mogu ni prepoznati, oni vide da će pred kraj zime faliti uglja, drva ili peleta, te da treba kupiti . Zato je potrebno uraditi projekat grijanja ( to je ulaganje od 2-3% od vrijednosti investicije).

Kupovina prevelike ili premale toplotne pumpe može imati ozbiljne posljedice. Ako toplotna pumpa ne daje dovoljno toplote, zimi će biti hlado uprkos toplotnoj pumpi. Toplotna pumpa koja je prevelika, značajno smanjuje profitabilnost. Zato dimenzionisanje topotne pumpe uvijek treba da obavljaju profesionalci, a ne da se procjenjuje na osnovu površine grijanog prostora (m2), takođe ako se prelazi sa visokotemperaturnog na niskotemperaturni režim rada grijanja (imali ste kotao na ugalj ili pelet a sad hoćete toplotnu pumpu) potrebno je provjeriti učin grejnih tijela na novi režim rada kao i provjeru postojeće cijevne mreže i cirkulacione pumpe.

—-  U nastavku predstavljamo najvažnije korake pri dimenzionisanju toplinske pumpe…

Uvod

   Toplotne pumpe u porodičnim kućama imaju prosječnu veličinu između pet i četrnaest kW. Slijedeći članak daje samo pregled kako se toplotna pumpa može dimenzionirati. Ne preporučuje se dimenzioniranje vlastite toplotne pumpe nakon čitanja ovog članka. 
U svakom slučaju, uvijek kontaktirajte specijaliziranu osobu za odabir topotne pumpe.

Šta se podrazumijeva pod opterećenjem grijanja?

 Najvažniji kriterij za određivanje veličine Vaše topotne pumpe je opterećenje grijanja. Ovo se mjeri u kilovatima (kW) i označava snagu koju toplotna pumpa mora proizvesti kako bi pokrila potrebe za grijanjem kuće. Ne treba ga miješati sa zahtjevom za grijanjem, koji pokazuje koliko je topline potrebno objektu godišnje da bi se zagrijao na fiksnu sobnu temperaturo. Potreba za grijanjem se mjeri u kilovat satima po kvadratnom metru za godinu (kWh/m²*godina).

Opterećenje grijanja treba računati prema EN 12831, uproračunu je uključena i lokacija zgrade, jer je u zavisnosti od klime potreban veći ili manji izlaz topline iz toplotne pumpe. 

Na opterećenje grijanja utiču i položaj i izolacija zgrade.
Postoje različiti programi za proračun teermotehničkih instalacija.
Kao primjer ćemo navesti: HANIBALSOFT – https://hanibalsoft.com/
Sve firme ili pojedinci koji se ozbiljnije bave projektovanjem posjeduju neki od softvera sa kojim se može brzo i precizno uraditi kompletan projekat grijanja i hlađenja objekta.

Potreba za toplom vodom

Potreba za toplom vodom u domaćinstvu mora se odrediti pored grijnog opterećenja zgrade. Ugrubo se može predvidjeti dodatni učin grijanja od 0,1 – 0,3 kW po osobi.

Vrijemena blokiranja elektrodistribucije

Ukoliko želite da koristite povoljnu tarifu toplotnih pumpi od javnog komunalnog preduzeća ili drugog snabdjevača energijom, morate se pridržavati tzv. isključenja dobavljača energije i uključiti ih u dimenzionisanje vaše toplotne pumpe.

U vremenima vršnih opterećenja, kada se troši mnogo električne energije, neekonomično je da dobavljači energije i dalje isporučuju električnu energiju po sniženim cijenama. Stoga možete isključiti potrošače sa tarifom za električnu energiju toplotne pumpe iz mreže tokom određenih neaktivnosti. Napajanje može biti prekinuto najviše dva sata tri puta dnevno. Kako bi se i dalje osiguralo nesmetano grijanje, toplotnu pumpu treba dimenzionirati nešto veće. U kombinaciji s odgovarajućim spremnikom tople vode za međuskladištenje topline, vrijeme isključenja se tada može premostiti.

Temperatura polaznog voda sistema grijanja

Temperatura polaza sistema grijanja takođe utiče na dimenisanje toplotne pumpe. Kada su temperature polaza visoke, toplotna pumpa mora stalno da radi i zato mora biti dimenzionisana većih dimenzija. 
Podno grijanje je idealno, pri čemu je temperatura polaza od 35°C najbolja. Ovdje toplotne pumpe automatski postižu bolje performanse.
Nedovoljno upućeni u ovu oblast obično smatraju da treba ići sa što većom tempraturom polaznog voda, međutim situacija je obrnuta treba ići sa što nižom temperaturom kako bi imali veći koeficijent efikasnosti COP. Za podno grijanje ta temperatura bi tebala biti            35-40°C, za ventilokonvektorsko 40-45°, a za radijatorsko 45-50°C.

Isto tako specifično toplotno opterećenje 50W/m2 i maje je idealno za toplotne pumpe, 60-80 je još isplativo, iskustveno specifično toplotno opterećenje veće od 100W/m2 je neekonomično za toplotne pumpe (kod nas, u BiH, je to čest slučaj neizolovani objekti ili objekti sa lošom stolarijom islabom izolacijom) što se može i računski dokazati.

Režim rada toplotne pumpe

Toplotna pumpa se može priključiti na različite načine rada. Monovalentni, monoenergetski ili dvovalentni rad. U zavisnosti od načina rada, toplotna pumpa je različito dimenzionisana.

monovalentnom radu , toplotna pumpa u potpunosti pokriva opterećenje grijanja objekta. Nije potreban dodatni generator toplote. Monoenergetski rad znači da se toplina obezbjeđuje od dva generatora toplote. Drugi generator topline također koristi električnu energiju, na primjer u obliku integriranog grijača . Ovo se javlja samo u nekoliko hladnih dana u godini kada toplinska pumpa nije dovoljna. Toplotna pumpa se stoga može dimenzionirati i manje.

Treća varijanta je bivalentna (dvovalentna) operacija . Toplotna pumpa je podržana drugim sistemom grijanja, koji ne koristi električnu energiju kao izvor energije. U većini slučajeva radi se o postojećem konvencionalnom sistemu grijanja, kao što je kotao na pelet. Ovo počinje kada se dostigne takozvana tačka dvostrukog načina rada (bivalentna tačka) i toplotna pumpa više ne može sama opskrbljivati ​​toplinom. U bivalentnom radu, toplotna pumpa može biti dimenzionisana znatno manje i radi samo kada može da radi u optimalnom opsegu performansi.

U novim zgradama s podnim grijanjem obično je moguć monovalentni rad. U starim zgradama sa nižim energetskim standardom često je preporučljivo razmotriti monoenergetski ili bivalentni rad umjesto opremanja kuće ogromnom toplotnom pumpom, koja onda radi neekonomično zbog zahtjeva visokih performansi.

  •                                                                                              Autor: Karić Adem, dipl. ing.maš.

(NKP.ba)