Επιλογή μεγέθους και διαστασιολόγηση αντλίας θερμότητας

[tempo]

καλημέρα,

είμαι στο ψάξιμο για αγορά αντλίας θερμότητας.
Μελέτη δεν έχω κάνει άλλα έχω συζητήσει με 2 μηχανικούς και μου εξήγησαν μερικά πράγματα.

Αυτό που δεν έχω καταλάβει είναι ποιός απο τους δύο παράγοντες παίζει τον μεγαλύτερο ρόλο: τα kw (στην θέρμανση) της αντλίας ή η θερμοκρασία εξόδου του νερού.....

δηλαδή με άλλα λόγια είναι καλύτερα να αγοράσουμε μια αντλία 16KW που δίνει νερό 55 βαθμών C ή μια αντλία 11KW που δίνει νερό 80 βαθμών C;

Διαθέτω σπίτι περίπου 120τ.μ. (μεζονέτα, 3ος και 4ος όροφος σε πολυκατοικία). Στην οροφή υπάρχει σκεπή (κλειστή, χωρίς σοφίτες κλπ). Το σπίτι είναι διαμπερές (στις άλλες δύο πλευρές του σπιτικού υπάρχουν άλλες πολυκατοικίες και δεν είναι εκτεθειμένο). Κατασκευή το 2002 με αρκετά καλή μόνωση σύμφωνα με τον μηχανικό άλλα το αντιλαμβάνομαι και εμπειρικά. Το σπίτι είναι στην Βόρεια Ελλάδα με μέσες προς ψυχρές θερμοκρασίες.

Ο πρώτος μηχανικός μου είπε ότι πρέπει να δω αντλία 14kw και μάλλον οι 55 βαθμοί c δεν θα με καλύψουν.....
Ο δεύτερος μηχανικός μου είπε ότι ότι πρέπει να δω αντλία 12kw και πάνω και ότι οι 55 βαθμού c με καλύπτουν.......
εγώ απλα έχω μπερδευτεί!!!!

[monachus]

Καλησπέρα,

Τα kW της αντλίας θα πρέπει να καλύπτουν τις ανάγκες του σπιτιού και δεν είναι θέμα θερμοκρασίας αυτό.
Τα kW μπορούν να επιτευχθούν από την ίδια την αντλία θερμότητας, είτε με ηλεκτρικές αντιστάσεις.

Μέσα από το φόρουμ, δεν είναι δυνατόν να προσδιορίσουμε τις ενεργειακές ανάγκες του σπιτιού αν θέλουμε να είμαστε σοβαροί.

Η θερμοκρασία προσαγωγής, έχει να κάνει με τη συσκευή που αποδίδει την ενέργεια (θερμαντικό σώμα, ενδοδαπέδια, φαν κόιλ κ.λ.π.). Τα θερμαντικά σώματα, έχουν αποδόσεις που υπολιογίζονται για μέσες θερμοκρασίες 80οC, και συνεπώς η απόδοση τους μειώνεται όταν μειώνεται η θερμοκρασία (λόγω αντλίας θερμότητας).

Αυτό που μπορεί να γίνει, είναι να εγκαταστήσει κανείς μια αντλία υψηλών θερμοκρασιών, ώστε η ενέργεια να αποδίδεται σε θερμοκρασίες τέτοιες που τα σώματα να επαρκούν.

Ακόμη καλύτερα είναι αντί να εγκαταστήσουμε αντλία υψηλών θερμοκρασιών, να ελέγξουμε αν τα σώματα μας επαρκούν για τις ανάγκες του χώρου σε θερμοκρασία 50οC, (μπορείς να το κάνεις με τη βοήθεια αυτού εδώ του προγράμματος) και να αντικαταστήσεις όσα σώματα δεν επαρκούν, στους χώρους που δεν επαρκούν.

Δόξα το Θεό, σε αυτή τη χώρα, τα σώματα τα υπολογίζαμε με το μάτι, και με π.χ. 60kcal/h στο κυβικό, τα σώματα επαρκούν μια χαρά για την κάλυψη των αναγκών του χώρου και τις περισσότερες φορές η όλη επέμβαση φτάνει μέχρι την αλλαγή ενός σώματος στο σαλόνι.

Η λύση αυτή είναι καλύτερη, διότι είναι φθηνότερη. Αν και οι αντλίες υψηλών θερμοκρασιών, για να πετύχουν την υψηλή θερμοκρασία έχουν έναν δεύτερο ψυκτικό κύκλο και με τον τρόπο αυτόν πετυχαίνουν μεγαλύτερο βαθμό απόδοσης από τις χαμηλών θερμοκρασιών, αλλά η διαφορά του βαθμού απόδοσης δεν δικαολογεί την διαφορά δαπάνης και δεν αποσβαίνεται εύκολα. Αλλαξε ένα σώμα.

Για να συνοψίσουμε, πρέπει να υπολογιστούν σωστά οι απώλειες, και μετά να επιλεγεί μια αντλία θερμότητας που να καλύπτει τις ανάγκες σου. Για να υπολογιστεί το μέγεθος της αντλίας, πρέπει να έχεις πρόσβαση στα προγράμματα των εταιρειών, γιατί ανάλογα με την θέση του σπιστιού μπορεί να σε συμφέρει να εγκαταστήσεις αντλία με - ή χωρίς - ηλεκτρικές αντιστάσεις.

[tempo]

Ακόμη καλύτερα είναι αντί να εγκαταστήσουμε αντλία υψηλών θερμοκρασιών, να ελέγξουμε αν τα σώματα μας επαρκούν για τις ανάγκες του χώρου σε θερμοκρασία 50οC, (μπορείς να το κάνεις με τη βοήθεια αυτού εδώ του προγράμματος) και να αντικαταστήσεις όσα σώματα δεν επαρκούν, στους χώρους που δεν επαρκούν.

ευχαριστώ για την απάντηση, για ποιό πρόγραμμα μιλάς στην απάντηση σου;

δεν ξέρω αν θα βοηθήσει για να βγάλετε κάποιο συμπέρασμα άλλα για τα σώματα που έχω στο σπίτι (120τμ) μετρήσαμε (με μηχανικό) ολικό P=23000 Kcal/h (με κάπως συντηρητικές μετρήσεις των Kcal/h)

[monachus]

Τις αποδώσεις των θερμαντικών σωμάτων στους 55οC μπορείς να τις υπολογίσεις με τη μεθοδολογία που θα βρεις εδώ. (κακώς έγραψα προγραμματάκι).

Ο συντελεστής διόρθωσης για τους 55οC/45oC είναι περίπου 0,40, πράγμα που σημαίνει ότι τα σώματα σου αποδίδουν το 40% της ισχύος που θα απέδιδαν αν λειτουργούσαν με νερό λέβητα 80oC. Αυτό που πρέπει να κάνει ο μηχανολόγος σου, είναι να υπολογίσει τις απώλειες του σπιτιού, και να ελέγξει αν τα εγκατεστημένα σώματα αποδίδουν την ενέργεια που χρειάζεται στις θερμοκρασίες της αντλίας (55/45).

Ακούγεται απίστευτο, αλλά στη συντριπτική πλειοψηφία των εγκαταστάσεων που έχω δει, το 40% της ισχύος των σωμάτων, επαρκεί.

Το ίδιο νομίζω θα συμβεί και στο σπίτι σου, γιατί οι 23.000kcal/h που έχεις εγκαταστήσει ακούγονται πολλές αν έχεις καλής ποιότητας μόνωση, αλλά αυτό θα πρέπει να στο πει ο μηχανολόγος σου.

[tempo]

ευχαριστώ πολύ για την απάντηση, όπως σας έγραψα και στο 1ο post οι γνώμες των μηχανικών είναι διαφορετικές ως προς τους 55οC......

μια ακόμη ερώτηση απο έναν αρχάριο.....το δοχείο αδράνειας σε ποιές περιπτώσεις είναι απαραίτητο; είναι καλό να υπάρχει ή εξαρτάται απο συνθήκες (πχ εξωτερικές θερμοκρασίες,θερμοκρασία που δουλεύουν τα καλοριφέρ κλπ)

[monachus]

Για τα δοχεία αδρανείας, μπορείς να διαβάσεις εδώ.

Για τα δοχεία αδρανείας σε συνδυασμό με αντλίες inverter διάβασε εδώ.

Αν δεν έχεις άλλη πηγή ενέργειας (π.χ. τζάκι, ηλιακή υποβοήθηση κ.λ.π.), ΜΗΝ εγκαταστήσεις δοχείο αδρανείας.

[tempo]

όσο το ψάχνω το θέμα τόσο και μου δημιουργούνται απορίες...... μάλλον αυτή η απορία μου είναι για δυνατόυς λύτες!!!!

έχω καταλήξει σε 2 αντλίες (με βάση αυτά που μου είπαν οι μηχανικοί). Τώρα πρέπει να διαλέξω ανάμεσα σε αυτές με βάση ένα σύνολο απο κριτήρια, το κριτήριο της τιμής το γνωρίζω, το κριτήριο του service το γνωρίζω, αυτό που δεν γνωρίζω είναι το εξής:

κάποια απο αυτές τις αντλίες πχ η αντλία που θα λέμε Α14ΚW παρατηρώ ότι αποδίδει αυτά τα 14ΚW σε ένα μεγάλο εύρος θερμοκρασιών (είτε θερμοκρασία νερού που στέλνει στα καλοριφέρ, είτε εξωτερική θερμοκρασία). Για παράδειγμα στους 7οC εξωτερική θερμοκρασία ξεκινάει απο τα 14KW (σε θερμοκρασία νερού 35οC) και καταλήγει να δίνει 12ΚW (σε θερμοκρασία νερού 60οC) - δηλαδή έχει μειώσει την ενέργεια που αποδίδει κατά 2ΚW.

μια άλλη αντλία που θα λέμε Β12ΚW δεν μπορεί να κάνει αυτό που κάνει η Α14KW, για παράδειγμα στους 7οC εξωτερική θερμοκρασία ξεκινάει απο τα 12KW (σε θερμοκρασία νερού 35οC) και καταλήγει να δίνει 8ΚW (σε θερμοκρασία νερού 60οC) - δηλαδή έχει μειώσει την ενέργεια που αποδίδει κατά 4ΚW.

Τώρα όταν ερχόμαστε να εξετάσουμε τα COP των δύο αντλιων βλέπουμε ότι η Β12KW έχει καλύτερα COP απο την A14KW σε ένα μεγάλο εύρος θερμοκρασιών (νερού - εξωτερικών).

Δηλαδή η A14KW αποδίδει περισσότερη ενέργεια άλλα με τα μικρότερα της COP καταναλώνει και περισσότερη ενέργεια ενώ η B12ΚW δεν καταφέρνει να αποδώσει τόσο καλά άλλα με τα μεγάλα της COP είναι και οικονομικότερη, απο την άλλη μεριά υπάρχει και η άποψη ότι η A14ΚW αφού αποδίδει μεγαλύτερη ενέργεια θα δουλεύει και λιγότερο και επομένως θα είναι αυτή η οικονομικότερη.......

τελικά ποιά είναι η καλύτερη επιλογή απο τις δύο;

[monachus]

H επιλογή του μεγέθους της αντλίας θερμότητας, γίνεται με τον τρόπο που φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα:

Οι απώλειες του σπιτιού σου (θερμικό φορτίο) αντιπροσωπεύονται από την αντίστοιχη ευθεία στο διάγραμμα, και αυξάνονται, όσο η θερμοκρασία περιβάλλοντος πέφτει.

Η αποδιδόμενη ισχύς της αντλίας αντιπροσωπεύεται από την καμπύλη "ισχύς αντλίας θερμότητας" και μειώνεται όσο μειώνεται η εξωτερική θερμοκρασία.

Οι δύο καμπύλες τέμνονται στο σημείο ισορροπίας, όταν οι απώλειες του σπιτιού είναι ίσες με την μέγιστη ισχύ που αποδίδει η αντλία θερμότητας.

Αριστερά του σημείου ισορροπίας (σκιαγραφημένη περιοχή), οι απώλειες του σπιτιού είναι μεγαλύτερες από την μέγιστη ισχύ της αντλίας θερμότητας, και συνεπώς η αντλία θερμότητας δεν θα επαρκεί για την κάλυψη των αναγκών του κτιρίου.
Στην περίπτωση αυτή, θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί δεύτερη πηγή ενέργειας, συνήθως λέβητας ή ηλεκτρικές αντιστάσεις (ενσωματωμένες στην αντλία).

Αν επιλέξεις μικρή αντλία, το σημείο ισορροπίας μετακινείται δεξιά, και χρειάζεσαι δευτερεύουσα πηγή (σκιαγραμμισμένη περιοχή) από υψηλότερες θερμοκρασίες περιβάλλοντος.
Αν επιλέξεις μεγαλύτερη, το σημείο ισορροπίας μετακινείται αριστερά, και χρειάζεσαι δευτερεύουσα πηγή μόνο σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες.

Οπως βλέπεις όμως, το cop της αντλίας μειώνεται επίσης όσο μειώνεται η εξωτερική θερμοκρασία, πράγμα που σημαίνει ότι η χρήση της Α/Θ γίνεται ολοένα και πιο ασύμφορη, όσο μειώνεται η εξωτερική θερμοκρασία. Γενικά προτιμάμε να διαστασιολογούμε το σημείο ισορροπίας έτσι ώστε μέχρι κάποια θερμοκρασία (π.χ. 0οC) τα φορτία να καλύπτονται από την αντλία μόνο και από εκεί και κάτω να μπαίνουν οι αντιστάσεις ή ο λέβητας.

Το που ακριβώς θα διαστασιολογήσεις είναι ένα πολύ σύνθετο πρόβλημα, που περιλαμβάνει κοστολόγηση της ισχύος από την αντλία (λαμβάνοντας υπ' όψη το cop), της ηλεκτρικής ισχύος από τις αντιστάσεις (cop =1) και της ενέργειας από π.χ. πετρέλαιο, ΑΝΑ ΠΑΣΑ ΣΤΙΓΜΗ, για κάθε μέρα του χρόνου, για ένα ή περισσότερα μεγέθη αντλιών, υπολογίζοντας το ετήσιο κόστος λειτουργίας για κάθε μέγεθος και επιλέγοντας το μέγεθος αντλίας που μας δίνει το μικρότερο ετήσιο κόστος λειτουργίας.

Οι υπολογισμοί αυτοί μπορούν να γίνουν με ειδικό software των κατασκευαστών των αντλιών (λόγω του στιγμιαίου cop που αλλάζει ανάλογα με τις εξωτερικές συνθήκες και τη θερμοκρασία προσαγωγής) και όπως έγραψα παραπάνω υπεισέρχονται υποκειμενικοί - συνήθως εμπορικοί - παράγοντες για να προταθεί το σωστό μέγεθος αντλίας.

Η προσωπική μου εμπειρία λέει ότι αν καλύψεις τις απώλειες του σπιτιού σου στους 0οC και από εκεί και κάτω προσθέσεις αντιστάσεις, μπορεί να μην έχεις το απόλυτα οικονομικότερο αποτέλεσμα, αλλά θα είσαι πολύ κοντά σε αυτό. Οι καταναλώσεις που υπολογίζουν τα προγράμματα των εταιριών είναι επίσης "εκτιμήσεις" (ίσως πιο ακριβείς από τις δικές μου - χωρίς τη χρήση του προγράμματος) που βασίζονται σε θερμοκρασιακά δεδομένα προηγούμενων ετών και άλλα στατιστικά στοιχεία και συνεπώς ούτε αυτές είναι 100% ακριβείς.

Το θέμα έχει συζητηθεί και εδώ.

[monachus]

Τα διαγράμματα ισχύος ή cop / εξωτερικής θερμοκρασίας που πολύ σωστά έγραψες ότι διαφέρουν από αντλία σε αντλία καθορίζουν την καμπύλη της αντλίας στο παραπάνω σχήμα που παρέθεσα.

[tempo]

όπως πάντα αναλυτικότατος και ευχαριστώ.....

κοιτώντας τα KW που αποδίδει ως θερμική ισχύ κάποια συγκεκριμένη αντλία βλέπω 2 πίνακες. Ο πρώτος έχει την ένδειξη "defrost factor included" ενώ ο άλλος "without defrost factor value"

τι σημαίνει το ένα και τι το άλλο;
ποιός πίνακας είναι πιο κοντά στην πραγματικότητα και μας ενδιαφέρει εμάς ως καταναλωτές;