Praca wodnej pompy ciepła w warunkach konwekcji wymuszonej

• Autorzy: Tuchowski W. , Zakrzewski B.

Identyfikatory

DOI

10.15199/9.2017.7.6

Warianty tytułu

EN

Heat Pump Working Under Conditions Forced Convection of Water

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wodne pompy ciepła są w Polsce najrzadziej stosowanymi pompami ciepła. Jest to spowodowane wysokimi kosztami inwestycyjnymi oraz skomplikowanymi uwarunkowaniami prawnymi. Cechują się one jednak wysokim współczynnikiem efektywności energetycznej w stosunku do innych rozwiązań. Prace takiego urządzenia rozpatrywać można w dwóch stanach, konwekcji swobodnej, kiedy mamy do czynienia ze zbiornikami wodnymi w których występują jedynie konwekcyjne ruchy wody spowodowane różnicą gęstości (stacjonarne zbiorniki wodne takie jak jeziora, stawy, przydomowe baseny) oraz konwekcji wymuszonej, kiedy istnieje ukierunkowany przepływ wody w zbiorniku (rzeki, morza, ścieki kanalizacyjne). Wydajność oraz efektywność energetyczna wodnej pompy ciepła w tych dwóch stanach znacznie się różni. Jak wynika z analiz teoretycznych oraz badań wstępnych przeprowadzonych na modelu wodnej pompie ciepła znajdującej się na Wydziale Techniki Morskiej i Transportu, wymuszony ruch wody na powierzchni parowacza wpływa korzystnie na charakterystyki energetyczne urządzenia. Badania wstępne w warunkach konwekcji wymuszonej prowadzone były w okresie letnim oraz zimowym, a poprzedzone zostały dokładnymi badaniami w warunkach konwekcji swobodniej w okresie całego roku. Obecnie trwają analizy oraz przygotowania do prowadzenia właściwych badań kształtowania się efektywności energetycznej wodnej pompy ciepła w warunkach konwekcji wymuszonej w okresie zimowym (w niskiej temperaturze wody, tw = 1-4°C

EN

Water source heat pumps are the least frequently used heat pumps in Poland. It follows high investment costs and the increasingly complex legal conditions. However, they are characterized by a high rate of energy efficiency compared to other solutions. The work of such a device may be viewed in two states, natural convection, when we are dealing with water reservoirs in which there are only a convective movement of water caused by different density (stationary water reservoirs such as lakes, ponds, backyard swimming pools) and forced convection, when there is a directed flow of water in the reservoir (rivers, sea, sewage drainage). Performance and energy efficiency water source heat pumps in these two states varies greatly. As follows from theoretical analysis and preliminary studies conducted on a model water source heat pump located at the Faculty of Maritime Technology and Transport, forced movement of water on the surface of the evaporator has a beneficial effect on the energy performance of the device. Preliminary studies in conditions of forced convection were conducted during the summer and winter, and were preceded by accurate research in the natural convection conditions throughout the year. Currently, analysis, and preparations are being made to conduct proper research development of the energy efficiency water source heat pump in conditions of forced convection for the winter (in the low water temperature, tw = 1-4°C).

Słowa kluczowe

PL

wodna pompa ciepła; konwekcja wymuszona; prędkość przepływu wody; współczynnik wnikania ciepła; ciepło krzepnięcia wody

EN

water source heat pump; forced convection; water flow rate; heat transfer coefficient; heat coagulation of water

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 48, nr 7
• Strony: 296--300
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Tuchowski W.

• Wydział Techniki Morskiej i Transportu, Katedra Klimatyzacji i Transportu Chłodniczego, Zespół Klimatyzacji i Pomp Ciepła, ZAchodniopomorski Uniwersytet Tehnologiczny w Szczecinie

autor

Zakrzewski B.

• Wydział Techniki Morskiej i Transportu, Katedra Klimatyzacji i Transportu Chłodniczego, Zespół Klimatyzacji i Pomp Ciepła, ZAchodniopomorski Uniwersytet Tehnologiczny w Szczecinie

Bibliografia

• [1] Bogusław Zakrzewski, Wojciech Tuchowski, Zbigniew Szkibiel. 2011. „Badania wstępne pompy ciepła zasilanej ciepłem przejścia fazowego wody". Chłodnictwo. (1-2) : 18-22.
• [2] Bogusław Zakrzewski, Wojciech Tuchowski, 2014. „Badania wstępne wodnej pompy ciepła pracującej w warunkach oblodzenia dolnego wymiennika ciepła". Chłodnictwo. (4) : 8-12.
• [3] Dyrektywa parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych zmieniająca i w następstwie uchylająca dyrektywy 2001/77/WE oraz 2003/30/WE.
• [4] Jan Szargut: „Termodynamika". Wydanie VII poprawione. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2013.
• [5] Rozporządzenie Ministra Gospodarki Rzeczpospolitej Polskiej z dnia 4 kwietnia 2014 roku w sprawie sposobu obliczania końcowego zużycia energii brutto ze źródeł odnawialnych oraz sposobu obliczania ilości energii elektrycznej i ciepła z takich źródeł.
• [6] Rozprawa doktorska dr inż. Wojciecha Tuchowskiego: „Badania eksperymentalne efektywności pompy ciepła wykorzystującej utajone ciepło zamarzania wody". Wydział Techniki Morskiej i Transportu, październik 2015.
• [7] Wiesław Pudlik: „Wymiana i Wymienniki Ciepła" - Politechnika Gdańska, Wydanie IV, Gdańsk 2008.
• [8] Wojciech Tuchowski, Bogusław Zakrzewski, Tomasz Łokietek. 2016. „Możliwości wykorzystania wodnych pomp ciepła". Chłodnictwo. (7-8) : 20-26.
• [9] Wojciech Tuchowski, Bogusław Zakrzewski. 2012. „Stanowisko badawcze wodnej pompy ciepła". Chłodnictwo. (7-8) : 6-9.
• [10] Wybrane Tablice Cieplne (materiały pomocnicze do ćwiczeń z Termodynamiki i Wymiany Ciepła), Politechnika Krakowska, Kraków 2008.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).