Water Tempering of Pools Using Air to Water Heat Pump Environmental Friendly Solution

• Autorzy: Géczi G , Bense L , Korzenszky P

Warianty tytułu

PL

Sterowanie temperaturą wody w basenach za pomocą pomp ciepła typu powietrze-woda jako rozwiązanie przyjazne dla środowiska

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Pompy ciepła są urządzeniami, które mogą być wykorzystywane do pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych. Osiągają wtedy przyzwoite wartości współczynnika efektywności COP (Coefficient of Performance). Bez problemu dostępne są w sprzedaży. Pompy ciepła typu powietrze-woda są szeroko stosowane do ogrzewania budynków biurowych i mieszkalnych oraz wody użytkowej. Oczywiste jest, że wydajność pomp ciepła tego typu jest funkcją temperatury powietrza panującej na zewnątrz obiektu i wymaganej temperatury wody. Współczynnik COP zmienia się w czasie, w zależności od panujących warunków a jego wartość w szczególnych przypadkach nie jest tak ważna dla danego układu, ważniejsze jest zapotrzebowanie na energię. Poszukuje się energooszczędnych technologii podgrzewania wody i utrzymywania jej stałej temperatury w basenach, zarówno pływackich jak i przeznaczonych do produkcji rybnej, które w warunkach klimatycznych Węgier zdałyby egzamin. Wykorzystanie wód termalnych mogłoby być dobrym rozwiązaniem, w obu tych przypadkach, ale nie w każdym miejscu geograficznym jest to możliwe. Zastosowanie kolektorów słonecznych nie jest wystarczająco pewnym rozwiązaniem biorąc pod uwagę węgierskie warunki meteorologiczne. Dostępne powszechnie gaz i energia elektryczna są dobrymi rozwiązaniami ale są zbyt drogie. W przypadku zastosowania w basenach pływackich są bardzo wygodne do utrzymywania stałej temperatury wody, wykorzystane w basenach rybackich zmniejszają ryzyko strat, poprawiają efektywność i możliwości hodowli. W Uniwersytecie św. Stefana, na Wydziale Mechanicznym (Gödöllő, Węgry), stwierdzono, że podtrzymywanie temperatury wody w basenach poprzez jej ogrzewanie pompami ciepła typu powietrze-woda jest łatwe i ekonomiczne. W doświadczeniach wykorzystano pompę ciepła Microwell HP700, o mocy 7 kW. Na początku pomiary laboratoryjne koncentrowały się na określeniu wartości aktualnego współczynnika COP. Później pomiary rozszerzono na monitorowanie parametrów energetycznych utrzymywania stałej temperatury wody w zewnętrznym basenie. W czasie zmiennej pogody jesiennej otrzymano jasny obraz procesu wykorzystania pompy ciepła powietrze-woda. Można stwierdzić, że w okresie wiosennym i jesienią temperatury powietrza (temperatura w otoczeniu parownika) są już / jeszcze odpowiednie (T ≈ 12–20°C), a temperatura wody w basenie (skraplacz) utrzymywana jest wtedy na poziomie idealnym (T ≈ 20–24°C) w wyniku zastosowanie pompy ciepła. Udowodniono, że korzystanie z pomp ciepła jest bardziej opłacalne niż ogrzewanie gazowe. Jednostkowa emisja CO2 jest również na niskim poziomie. Można stwierdzić, że wykorzystanie pomp ciepła powietrze-woda do ogrzewania wody w basenach jest ok. 30% oszczędniejsze w porównaniu do wykorzystania w tym celu pieców gazowych. Sterowanie temperaturą wody w basenach tą metodą może dawać w efekcie około 45% zmniejszenie emisji CO2 w porównaniu do spalania paliw kopalnych.

Słowa kluczowe

PL

pompa ciepła; temperatura wody w basenie; współczynnik efektywności COP; emisja CO2

EN

heat pump; pool water temperature; COP; CO2 emission

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2014
• Tom: Tom 16, cz. 1
• Strony: 115--128
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys.

Twórcy

autor

Géczi G

• Szent István University, Gödöllő, Hungary

autor

Bense L

• Szent István University, Gödöllő, Hungary

autor

Korzenszky P

• Szent István University, Gödöllő, Hungary

Bibliografia

• 1. Chinese D., Meneghetti A., Nardin G.: Waste-to-energy based greenhouse heating: exploring viability conditions through optimisation models. Renewable energy, 2005 Elsevier 30 (10) 1573–1586.
• 2. Dexheimer R. Donald.: Water-Source Heat Pump Handbook. National Water Well Association, Worthington, OH. 1985.
• 3. Dudkiewicz E., Fidorów N., Jezowiecki J.: The Influence of Infrared Heaters Efficiency on the Energy Consumption Cost. Rocznik Ochroma Środowiska (Annual Set the Environment Protection) 15, 1804–1817 (2013).
• 4. Gergely Z., Tóth L., Petróczki K., Bércesi G.: Renewable Energy Assisted Air Conditioning System Instrumentation. Synergy 2013 Conference, Gödöllő, Hungary, CD N02-3-175, 5p.
• 5. Hepbasli A., Kalinci Y.: A review of heat pump water heating systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2009 Elsevier 13 (6–7), 1211–1229.
• 6. Komlós F., Fodor Z., Kapros Z, Vajda J., Vaszil L.: Hőszivattyús rendszerek. (Heat Pump Systems in hungarian) Budapest. 2009
• 7. Komlós F., Fodor Z.: Városok hőszivattyús fűtése. Átfogó tervre lenne szükség. Magyar Épületgépészet, LX. évfolyam, vol. 5. 2011.
• 8. Lund John W.: Geothermal Heat Pump Utilization in the United States. Geo-Heat Center Quarterly Bulletin, Vol. 11, No. 1 1988.
• 9. Milenić D., Vasiljević P., Vranješ P.: Criteria for use of groundwater as renewable energy source in geothermal heat pump systems for building heating/cooling purposes. Energy and Buildings, Elsevier 42 (5) 649–657 (2010)
• 10. Naár A.T., Vinogradov Sz., Tóth-Naár Zs.: Comprehensive Assessment of Domestic Geothermal Energy and Heat pump Utilisation. Synergy 2013 Conference, Gödöllő, Hungary, CD P02-2-128, 6p.
• 11. Ostrowska A., Sobczyk W., Pawul M.: Evaluation of Economic and Ecological Effects of Solar Energy on the Exmple of a Single-family House. Rocznik Ochroma Środowiska (Annual Set the Environment Protection) 15, 2697–2710 (2013).
• 12. Piecuch T., Dabrowski J., Dabrowski T.: Laboratory Investigations on Possibility of Thermal Utilisation of Post-production Waste Polyester. Rocznik Ochroma Środowiska (Annual Set the Environment Protection), 11, 87–101 (2009).
• 13. Randy F. Petit, Sr. Turner L. Collins: Heat Pumps Operation •Installation • Service. Eco press Mount Prospect, Illinois, 2011.
• 14. Reay D.A., Mac Michael D.B.A.: Heat pumps, Pergamon Books Inc.,Elmsford, NY. (United States), 2008.
• 15. Rózycka E.: Analysis of Usage Possibilities of Renewable Energy Sources in Detached Family House. Solar Collectors, Heat Pumps. Rocznik Ochroma Środowiska (Annual Set the Environment Protection), 11, 1353– 1371 (2009).
• 16. Rybach L. Sanner B.: Ground-source Heat Pump Systems. The Eurpean Experience. GHC Bulletin, March 2000. 16–26.
• 17. Sanner B., Karytsas C., Mendrinos D., Rybach L.: Current status of ground source heat pumps and underground thermal energy storage in Europe. Geothermics. Elsevier 32 (4-6), 579–588 (2003).
• 18. Seres I., Farkas I., Kocsányi I.: Comparsion of PV modules under different spectral conditions. Mechanical Engeneering Letters: R and D 2009:(3) 81–89 (2009).
• 19. Szkarowski A., Kolienko A.: Whether Electric Heating May Be Costeffective? Ukrainian Experience. Rocznik Ochroma Środowiska (Annual Set the Environment Protection), 15, 892–903 (2013).
• 20. Tillman D.: The Combustion of Solid Fuels and Wastes. Academic Press Limited, London, 378., 1991.
• 21. Zelena A.: The Influence of Collector Type on Emission Indicators in Solar Systems Life Cycle Assessment. Rocznik Ochroma Środowiska (Annual Set the Environment Protection) 15, 258–271 (2013).
• 22. Zogg M.: History of Heat Pumps - Swiss Contributions and International Milestones. Final report, Swiss Federal Office of Energy, Berne 2008.