Аналіз продуктивності теплових насосів
Тепловий насос є найбільш затребуваним обладнанням, що використовується для опалення та охолодження будинків в Європі. Завдяки європейським програмам субсидій, значна частка продажів теплових насосів припадає не тільки на нове будівництво, а й на реновації. Наразі теплові насоси масово інтегруються в системи опалення для будівель різного типу: від приватних будинків й до великих обʼєктів. Це просто необхідно як для країни, щоб знизити залежність від викопного палива та скоротити викиди СО2, так і для власників будівель, щоб вигідно заощаджувати до 80% енергії на опаленні та уникнути можливість вибуху газу в будинку.
За прогнозами аналітичного центру Agora Energiewende та Німецької Галузевої Федерації (BDI), потреба у теплових насосах зросте до 14 мільйонів пристроїв, зокрема 90% від цієї кількості складуть саме повітряні теплові насоси. Таким чином, питання про ефективність теплових насосів є дуже актуальним.
Інтеграція теплових насосів у системи опалення вже більше 12 років є предметом аналізу та досліджень Інституту Fraunhofer ISE в рамках проекту «WPsmart im Bestand», задля того, щоб поліпшити функціональність та ефективність роботи теплових насосів на реальних існуючих об’єктах. Дослідницьким інститутом було проаналізовано системи опалення на основі теплових насосів повітря-вода (понад 15 обʼєктів) та геотермальних теплових насосів розсіл-вода (12 об'єктів). Науковці акцентують увагу на тому, що всі досліджені будинки, мають вік більше 20 років, тобто відносяться до категорії “реновація” та мають різноманітний енергетичний стан із варіацією різних нагрівальних поверхонь, таких як підлогове опалення, конвектори та радіатори.
Для розрахунку річного фактора продуктивності (SCOP) враховувались такі елементи як, споживачі електроенергії: тепловий насос, привід джерела тепла (насос первинного контуру розсолу або вентилятор) і додатковий нагрівальний елемент.
Нижче на графіку подано проміжні результати періоду з липня 2017 по червень 2018 року.
Порівнюючи показники досліджень, проведених 10 років тому, з актуальними даними, було встановлено, що середньорічний фактор продуктивності SCOP у новому дослідженні становить 3,1 для систем повітря-вода і 3,7 для геотермальних систем, що на 19% та 12% вище, відповідно. Основні причини такого зростання досить різноманітні:
- Досліджувані будинки мають нижчу теплову потребу, що дозволяє знизити температуру контуру опалення.
- Професійне проектування інженерних мереж та якісний монтаж дозволяють знизити робочі температури. Якщо ви шукаєте надійного постачальника послуг з проектування та монтажу опалювальних систем, зв’яжіться з нами сьогодні, адже Hajster пропонує поєднання комфорту із розумними сучасними інженерними рішеннями: монтаж за 24 години та сервісне обслуговування 24/7.
- Покращення ефективності самих пристроїв додатково вплинуло на зростання річних показників роботи теплових насосів.
Стислий аналіз результатів SCOP для всіх теплових насосів
На малюнку показано теплові насоси повітря-вода, відповідно до зростання річних показників роботи. Загальна тенденція SCOP для будинків знаходиться в діапазоні від 2,5 до 3,4, а нещодавно річний фактор продуктивності модернізованого будинку сягнув рівня 4,1. Середнє значення всіх установок становить 3,1. Тож тепер ми можемо бачити таку закономірність, чим нижча температура в контурі опалення, тим вище значення SCOP.
Кореляція між ефективністю та температурою контуру опалення менш помітна для геотермальних теплових насосів, ніж для теплових насосів повітря-вода. Можемо зробити висновок, що теплові насоси в реальному режимі роботи стикаються з безліччю різних факторів, які впливають на їх ефективність. Основна перевага геотермальних теплових насосів полягає у більш високій температурі джерела тепла, що суттєво впливає на ефективність роботи під час опалювального сезону. Протягом всього періоду вимірювань температура розсолу була в діапазоні від 2,8 °С і 5,4 °С.
Вимірювання підтвердили, що високі температури контуру опалення знижують ефективність системи. Негативний вплив на ефективність, чітко можна побачити на прикладі установки № 1, де з максимальною температурою подачі в 66 °C, значення SCOP склало всього 1,8.
Дослідження показало, що ефективність роботи теплових насосів залежить від грамотного проектування системи опалення та необхідності використання низькотемпературних систем опалення. Поверхневі системи опалення та охолодження в поєднанні з тепловими насосами – це формула комфорту та низьких витрат енергії.
Отже, продуктивність теплового насосу залежить від багатьох факторів, що включають відмінну ефективність теплових насосів в різних типах будинків, незалежно від того, чи це старі об'єкти нерухомості, що потребують реконструкції, чи сучасні новобудови, але в будь-якому випадку, вони допоможуть своїм власникам заощаджувати кошти та вести екологічний спосіб життя.
-1147x627.jpg "Hajster-10")