Wytyczne konstrukcyjne dla systemu wykorzystującego pompę ciepła na potrzeby ogrzewania obiektu ogrodniczego

• Autorzy: Kurpaska S. , Latała H.

Warianty tytułu

EN

Structure guidelines for the system using a heat pump for heating a garden facility

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy omówiono wielkości, które są wykorzystywane przy projektowaniu obiektów ogrodniczych za pomocą pomp ciepła. Na bazie przeprowadzonej analizy określono zakres zmian efektywnego współczynnika przenikania ciepła przez osłonę obiektu, a także wyznaczono równanie regresji, które w podanym zakresie pozwala na wyliczenie jego wartości. Na bazie wcześniej określonego współczynnika efektywności zainstalowanej pompy grzewczej (COP) określono również wymaganą moc grzewczą pompy ciepła. Moc ta uzależniona została zarówno od warunków środowiskowych (wewnątrz i na zewnątrz obiektu), jak i procentowego pokrycia zapotrzebowania na wymaganą moc cieplną przez pompę grzewczą. Określono również wymaganą liczbę odwiertów wykonanych na głębokość 100 m, w których zainstalowane będą gruntowe, pionowe wymienniki ciepła typu 1xU oraz 2xU. Stwierdzono także, że w wyniku zastosowania w opracowanym nomogramie standardowych zależności, które opisują zagadnienia energetyczne w ogrzewanym obiekcie, opracowane zależności posiadają zarówno walory poznawcze, jak i aplikacyjne. Można je zatem stosować we wszystkich obiektach ogrodniczych, w których zastosowano analizowaną osłonę, a poprzez uogólnienie również w takich obiektach, w których znana jest wartość współczynnika przenikania ciepła oraz powierzchnia obiektu.

EN

Sizes which are used at designing garden facilities with the use of heat pumps were discussed in the paper. Based on the analysis which was carried out, the scope of changes of effective coefficient of heat penetration through the facility cover and regression equation, which in a given scope allows calculation of its value, were determined. Based on the previously determined effectiveness of the installed heat pump (COP) also the required heating power of the heat pump was determined. This power depends on both environmental conditions (inside and outside the facility) as well as the percentage satisfaction of demand for the required heat power by the heat pump. The required number of 100 m boreholes, where ground vertical heat exchangers type 1xU and 2xU will be installed was also determined. Moreover, it was found that as a result of the use of standard relations in the developed nomogram, which describe energy issues in the heated facility, the developed relations have both cognitive as well as application values. Therefore, they may be used in all garden facilities, where the analysed cover was used and by generalization in these objects, where the value of heat penetration coefficient and the area of the facility are known.

Słowa kluczowe

PL

pompa ciepła; pionowe gruntowe wymienniki ciepła; obiekt ogrodniczy

EN

heat pump; vertical ground heat exchangers; garden facility

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej
• Czasopismo: Inżynieria Rolnicza
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 17, nr 3, t. 1
• Strony: 169--178
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Kurpaska S.

• Instytut Inżynierii Rolniczej i Informatyki, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, ul. Balicka 116B, 30-149 Kraków

autor

Latała H.

• Instytut Inżynierii Rolniczej i Informatyki, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, ul. Balicka 116B, 30-149 Kraków

Bibliografia

• Akpinar, E.; Hepbasli, A. (2007). A comparative study on exergetic assessment of the ground source (geothermal) heat pump systems for residential applications. Building and Environment, 42, 2004-2013.
• Benli, H. (2013). A performance comparison between a horizontal source and a vertical source heat pump systems for a greenhouse heating in the mild climate Elazig. Turkey, Applied Thermal Engineering, 50, 197-206.
• Dąbrowski, J.; Hutnik, E. (2010). Opłacalność ekonomiczna zastosowania pompy ciepła do ogrzewania wiejskiego budynku mieszkalnego. Inżynieria Rolnicza, 1(119), 151-159.
• Huang, B.J.; Lee, C.P. (2007). Performance evaluation method of solar-assisted heat pump water heater. Applied Thermal Engineering, 27, 568-575.
• Hwang, Y.; Lee, J.K.; Jeong, Y.M.; Koo, K.M.; Lee, D.H.; Kim, I.K.; Jin, S.W.; Kim, S.H. (2009). Cooling performance of a vertical ground-coupled heat pump system installed in a school building. Renewable Energy, 34(3), 578-582.
• Karlsson, F.; Fahle, P. (2007). Capacity-controlled ground source heat pumps in hydronic heating systems. International Journal of Refrigeration, 30, 221-229.
• Kurpaska, S. (2008). Wytyczne konstrukcyjno-eksploatacyjne dla systemów wykorzystujących pompę ciepła do ogrzewania obiektów ogrodniczych. Inżynieria Rolnicza, 2(100), 155-162.
• Kurpaska, S.; Latała, H. (2012). Energy efficiency of ground heat exchangers co-operating with compressor heat pump. TEKA, Commission of Motorization and Energetics in Agricultures, Vol. 12, 1, 143-148.
• Leong, W. H.; Tarnawski, V. R.; Aittomaki, A. (1998). Effect of soil type and moisture content on ground heat pump performance. International Journal Refrigeration, 21(8), 595-606.
• Ma, G.; Li, X. (2007). Exergetic optimization of a key design parameter in heat pump systems with economizer coupled with scroll compressor. Energy Conversion and Management, 48, 1150-1159.
• Omer, M.A. (2008). Ground-source heat pumps systems and applications. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 12(2008), 344-371.
• Sanaye, S.; Niroomand, B. (2011). Vertical ground coupled steam ejector heat pump; thermaleconomic modeling and optimization. International Journal of Refrigeration, 34, 1562-1576.
• Schiffmann, J.; Favrat, D. (2010). Design, experimental investigation and multi-objective optimization of a small-scale radial compressor for heat pump applications. Energy, 35, 436-450.
• Tong, Y.; Kozai, T.; Nishioka, N.; Ohyama, K. (2010). Greenhouse heating using heat pumps with a high coefficient of performance (COP). Biosystem Engineering, 106, 405-411.