Sezonowy współczynnik efektywności pomp ciepła (SPF) - metody obliczeniowe

• Autorzy: Radomski Bartosz

Warianty tytułu

EN

Seasonal performance factor of heat pumps - calculation methods

• Konferencja: XIX Konferencja Techniczna „Rewitalizacja obszarów zurbanizowanych”, 08.09-10.09.2022, Wałcz
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Podstawowym wskaźnikiem porównawczym dla pomp ciepła w trybie grzewczym jest współczynnik wydajności grzewczej (COP) definiowany jako stosunek mocy grzewczej do pobieranej mocy elektrycznej. Z kolei w trybie chłodniczym jest współczynnik wydajności chłodniczej (EER) definiowany jako stosunek mocy chłodniczej do pobieranej mocy elektrycznej. Z uwagi, iż parametry zarówno dolnego źródła ciepła, jak i górnego źródła ciepła mogą być zmienne w przeciągu roku, wskaźniki te są często niewystarczające celem podjęcia odpowiedniej decyzji w kwestii wyboru konkretnego rozwiązania, a już kompletnie nie nadają się do porównania dwóch różnych układów technologicznych z użyciem tego samego urządzenia - pompy ciepła. Miarą ujmującą efektywność wytwarzania ciepła w trybie grzewczym i chłodniczym pomp ciepła dla całego roku jest sezonowy współczynnik efektywności pomp ciepła - Seasonal Perfomance Factor (SPF). W artykule przedstawiono i opisano dostępne metody obliczeniowe wyznaczania współczynnika SPF, wskazując plusy i minusy poszczególnych metod. Wskaźnik ten jest używany głównie w celu empirycznych porównań pracy rzeczywistych instalacji względem współczynnika efektywności COP deklarowanego przez producentów i obliczanego w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych.

EN

The primary comparative indicator for heat pumps in heating mode is the Coefficient of Performance (COP), defined as the ratio of the heating power to the electrical power consumed. In cooling mode, on the other hand, the Cooling Performance Ratio (EER) is defined as the ratio of the cooling capacity to the electrical power consumed. Due to the fact that the parameters of both the ground heat source and the upper heat source may change throughout the year, these indicators are often insufficient to make an appropriate decision regarding the choice of a specific solution. They are not suitable for comparing two different technological systems using the same device - a heat pump. The seasonal measure of efficiency of heat pumps - Seasonal Perfomance Factor (SPF) is the measure that measures the efficiency of heating and cooling mode of heat pumps for the whole year. The article presents and describes the available computational methods for determining the SPF coefficient, indicating the pros and cons of each method. This indicator is used mainly for empirical comparisons of the operation of real installations against the COP performance coefficient declared by the manufacturers and calculated under controlled laboratory conditions.

Słowa kluczowe

PL

współczynnik efektywności sezonowej; SPF; współczynnik SCOP; SCOP; pompa ciepła; efektywność energetyczna; metoda obliczeń; norma europejska

EN

seasonal performance factor; SPF; seasonal coefficient of performance; SCOP; heat pump; energy efficiency; calculation method; European standard

• Wydawca: Fundacja Polskiego Związku Inżynierów i Techników Budownictwa
• Czasopismo: Przegląd Budowlany
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 93, nr 7-8
• Strony: 167--173
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Radomski Bartosz

• Wydział Inżynierii Środowiska i Inżynierii Mechanicznej, Katedra Budownictwa i Geoinżynierii, Uniwersytet Przyrodniczy, Poznań

Bibliografia

• [1] Radomski B., Projektowanie instalacji sanitarnych w budynkach pasywnych - studium przypadku, Inżynier Budownictwa 9/2016
• [2] Radomski B., Projektowanie w budynkach pasywnych instalacji ziębniczej, przygotowania ciepłej wody użytkowej i wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej, Inżynier Budownictwa 11/2016
• [3] Rubik M., Lachman P., Szacowanie SCOP na podstawie wytycznych VDI 4650 cz. 1 i cz. 2. Kalkulator SCOP, II Kongres PORT PC, Warszawa, 2013
• [4] Sun X., Wang Z., Li X., Xu Z., Yang Q., Yang Y., Seasonal heating performance prediction of air-to-water heat pumps based on short-term dynamic monitoring. Renewable Energy, Volume 180, 2021, str. 829-837
• [5] Singh Gaur S., Fitiwi D.Z., Curtis J., Heat pumps and our low-carbon future: A comprehensive review. Energy Research & Social Science, tom 71, 2021
• [6] Dongellini M., Naldi C., Morini G. L., Seasonal performance evaluation of electric air-to-water heat pump systems. Applied Thermal Engineering, tom 90, 2015, str. 1072-1081
• [7] Dyrektywa 2009/28/WE w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych zmieniająca i w następstwie uchylająca dyrektywy 2001/77/WE oraz 2003/30/WE, 2009
• [8] Mróz T., Radomski B., Aspekty energetyczne współczesnego środowiska zabudowanego. Przegląd budowlany 7-8/2018
• [9] Nordman R., Andersson K., Axell M., Lindahl M., Calculation methods for SPF for heat pump systems for comparison, system choice and dimensioning. Energy Technology, SP Report 2010:49, SP Technical Research Institute of Sweden
• [10] PN-EN 14511-1:2018-08 - wersja angielska: Klimatyzatory, ziębiarki cieczy i pompy ciepła do grzania i ziębienia oraz ziębiarki do procesów przemysłowych, ze sprężarkami o napędzie elektrycznym - Część 1: Terminy i definicje
• [11] PN-EN 16147:2017-04 - wersja angielska: Pompy ciepła ze sprężarkami o napędzie elektrycznym - Badanie, raport oceny i wymagania dotyczące oznakowania pomp ciepła do przygotowania ciepłej wody użytkowej
• [12] PN-EN 14825:2019-03 - wersja angielska: Klimatyzatory, agregaty do chłodzenia cieczy oraz pompy ciepła ze sprężarkami napędzanymi elektrycznie, do ogrzewania i chłodzenia pomieszczeń - Badanie i ocena w warunkach częściowego obciążenia oraz obliczanie wydajności sezonowej
• [13] PN-EN 15316-4-2:2017-06 - wersja angielska: Charakterystyka energetyczna budynków - Metoda obliczania zapotrzebowania na ciepło przez instalację i sprawności układu - Część 4-2: Źródła ciepła w pomieszczeniach, instalacje z pompami ciepła, Moduł M3-8-2, M8-8-2
• [14] PN-EN 15879-1:2011 - wersja angielska: Badanie i charakterystyki pomp ciepła ze sprężarkami o napędzie elektrycznym, z gruntem jako dolnym źródłem ciepła, do ogrzewania i/lub chłodzenia pomieszczeń - Część 1: Pompy ciepła grunt-woda

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).