| Pompele de caldura in cladiri rezidentiale si comerciale |
|
Functii
Pompele de caldura pentru incalzirea si racirea cladirilor pot fi impartite in patru categorii principale dupa functia lor operationala: • Pompe de caldura-doar de caldura, incalzirea locurilor, furnizarea si/sau de incalzire a apei. • Pompe de caldura pentru incalzire si racire, oferind atat incalzirea cat si racirea spatiilor. Cel mai comun tip este pompa de caldura reversibila aer-aer, care fie opereaza pentru incalzire sau pentru racire. Pompele de caldura in cladiri comerciale mari/cladiri institutionale utilizeaza buclele de apa (hidronice) pentru distributia caldurii sau a frigului, astfel incat sa poata furniza incalzire si racire simultan. • Sisteme integrate de pompe de caldura, oferind incalzirea spatiului, racirea, incalzirea apei si evacuarea, uneori, recuperarea caldurii din aer. • Pompa de caldura pentru incalzirea apei, dedicata in totalitate la incalzirea apei. Ele utilizeaza deseori aerul din imediata vecinatate ca sursa de caldura, dar pot fi, de asemenea, pompe de caldura de evacuare a aerului, sau pompe de caldura de apa-aer. Pompele de caldura pot fi atat monovalente cat si bivalente. Pompele de caldura monovalente indeplinesc cererea anuala de incalzire si de racire, in timp ce pompele de caldura bivalente sunt dimensionate pentru 20-60% din sarcina maxima de caldura si se intalnesc in jurul 50-95% din cererea anuala de incalzire (intr-o resedinta europeana). Varful de sarcina este indeplinit de un sistem de incalzire auxiliar, de multe ori un gaz sau ulei de cazan. In cladiri mai mari, pompele de caldura pot fi folosite in tandem cu un sistem de cogenerare (CHP). Pompele de caldura pentru aplicatii rezidentiale pot fi reversibile aer-aer (sau de tip unitati split). Pompa de caldura poate fi, de asemenea, integrata intr-un sistem de conducte cu aer sau un hidronice de distributie de caldura cu sistem de incalzire prin pardoseala sau radiatoare (sistem central). In comercial/cladiri institutionale sistemul de pompe de caldura poate fi o instalatie centrala conectata la o conducta de aer sau la un sistem hidraulic, sau un sistem multi-zona in care mai multe unitati de pompa de caldura sunt plasate in diferite zone ale cladirii pentru a oferi spatiu conditionat individual. Eficienta in cladirile mari este pompa de caldura cu bucla de apa, ceea ce implica o bucla inchisa de apa cu mai multe pompe de caldura legate de bucla care furnizeaza incalzire si racire, cu un turn de racire si surse de caldura auxiliare, ca rezerva. Diferitele surse de caldura, care pot fi utilizate pentru pompele de caldura in cladirile rezidentiale si comerciale sunt descrise in sectiunea surse de caldura. Paragraful urmator descrie tipurile de caldura si sistemele de distributie a racirii care pot fi utilizate in cladiri. Sistemele de caldura si de distributie a racirii Aerul este mediu de distributie cel mai comun in pietele mature de pompe de caldura din Japonia si Statele Unite. Aerul este trecut direct, fie intr-o camera de catre unitatea de climatizare, fie distribuit prin intermediul unui sistem de conducte cu aer. Temperatura de iesire a unui sistem de distributie a aerului este de obicei in intervalul de 30-50 ° C. Sistemele de distributie de apa (sistemele hidronice) sunt utilizate in mod preponderent in Europa, Canada si partea de nord est a Statelor Unite. Sistemele conventionale pentru radiatoare necesita temperaturi ridicate de distributie, de obicei, 60-90 ° C. Astazi sunt proiectate radiatoare la temperatura joasa si convectoare pentru o temperatura maxima de functionare de 45-55 ° C, in timp ce 30-45 ° C este tipic pentru sistemele de incalzire prin pardoseala. Tabelul 1 sintetizeaza cerintele tipice de temperatura pentru diferite sisteme de caldura si de distributie a racirii. Tabelul 1: Temperaturile tipice de livrare pentru diferitele sisteme de caldura si de distributie la rece.
Cerere Oferta intervalul de temperatura (° C) Aer distributia aerului de incalzire 30 - 50 de incalzire prin pardoseala; temperatura scazuta (moderne) 30 - 45 sisteme hidronice radiatoare 45 - 55 Temperaturi ridicate (conventionale) radiatoare 60 - 90 Termoficare apa calda 70 -100 Termoficare apa fierbinte/abur 100 - 180 Racire cu aer 10 - 15 Racirea spatiului apa rece 5 - 15 Pentru ca o pompa de caldura sa functioneze cel mai eficient atunci cand diferenta de temperatura dintre sursa de caldura si radiator (sistemul de distributie) este mica, distributia temperaturii de caldura pentru pompele de caldura pentru incalzire ar trebui sa fie mentinuta cat mai scazuta posibil, in timpul sezonului de incalzire. Tabelul 2 prezinta COP valorile tipice pentru o pompa de caldura apa-apa care opereaza in diverse sisteme de distributie a caldurii. Temperatura de la sursa de caldura este de 5 ° C, iar pompa de caldura Carnot are o eficienta de 50%. Tabelul 2: Exemplu de modul in COP a pompei de caldura apa-apa variaza in functie de distributia/temperatura pe retur. Sistemul de distributie al caldurii (de aprovizionare/temperatura de retur) COP Radiatoare conventionale (60/50 ° C) 2.5 Incalzire prin pardoseala (35/30 ° C) 4.0 Radiatoare moderne (45/35 ° C) 3.5 |