Badanie efektywności sprężarkowej pompy ciepła pracującej w trybie regulacji jakościowej i ilościowej w zależności od stopnia modulacji mocy grzewczej

• Autorzy: Czekalski Dariusz , Obstawski Paweł

Identyfikatory

DOI

10.15199/9.2020.11.1

Warianty tytułu

EN

Testing the Efficiency of a Compressor Heat Pump Operating in Qualitative and Quantitative Control Mode Depending on the Level of Heating Capacity Modulation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule rozpatrywano wpływ poziomu modulacji mocy gruntowej pompy ciepła na wartość współczynnika wydajności. Badania eksperymentalne wykonano w Instytucie Inżynierii Mechanicznej SGGW wykorzystując stanowisko z urządzeniem wyposażonym w inwerterowy napęd sprężarki. Układ hydrauliczny i oprogramowanie sterowników pozwala na automatyczne osiąganie stanu ustalonego dla zadawanych wartości temperatury źródła i odbiornika oraz wymuszonego poziomu mocy grzewczej sprężarki. W większości prób temperaturę źródła ustalono na poziomie 6°C, a temperaturę odbiornika na wlocie do skraplacza w zakresie wartości od 23°C do 47°C. Zarówno w serii prób odpowiadających regulacji mocy ilościowej, jak też regulacji jakościowej najwyższy współczynnik wydajności pompa ciepła osiągała przy pracy z mocą odpowiadającą 60-70% mocy maksymalnej dla danej kombinacji temperatury źródła i odbiornika. Przy wysterowaniu mocy poniżej 40% i powyżej 80% współczynnik wydajności pompy ciepła obniża się do 20% w skali względnej.

EN

The paper analyses the influence of the level of ground power modulation of the heat pump on the value of the COP coefficient. The experimental research was carried out in the Institute of Mechanical Engineering SGGW using a stand with a device equipped with an inverter drive of the compressor. Hydraulic installation and software of the controllers allows for automatic achievement of the state set for the set source and receiver temperatures and the forced heating capacity of the compressor. In most tests, the source temperature was set at 6°C and the condenser inlet water temperature at 23°C to 47°C. Both in a series of tests corresponding to the quantitative capacity control, as well as in the quality capacity control, the highest coefficient of performance was achieved by the heat pump in operation with a capacity corresponding to 60-70% of maximum capacity for a given combination of source and load temperatures. If the capacity of the heat pump is controlled below 40% and above 80%, the COP coefficient of the heat pump is reduced to 20% on a relative scale.

Słowa kluczowe

PL

sprężarka inwerterowa; modulacja mocy; współczynnik mocy grzewczej

EN

inverter drive of compressor; power modulation; coefficient of performance

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja
• Rocznik: 2020
• Tom: T. 54, nr 11
• Strony: 3--9
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Czekalski Dariusz

• Katedra Podstaw Inżynierii i Energetyki, Instytut Inżynierii Mechanicznej, SGGW w Warszawie

autor

Obstawski Paweł

• Katedra Podstaw Inżynierii i Energetyki, Instytut Inżynierii Mechanicznej, SGGW w Warszawie

Bibliografia

• [1] Awan U., K. (2012). Experimental Analysis of Variable Capacity Heat Pump System Equipped with Vapour Injection and Permanent Magnet Motor. Master of Science Thesis. Royal Institute of Technology. Stockholm.
• [2] Emerson Climate Technologies (2011). Variable Speed Solution for Heat Pump Application ZHW08K1P
• [3] Karlsson F. (2007). Capacity Control of Residental Heat Pumps Heating Systems. Thesis for the Degree of Doctor of Philosophy. Chalmers University of Technology. Göteborg.
• [4] Łabęda P. (2015). Wizualizacja układu termodynamicznego, hydraulicznego oraz pomiarowego stanowiska do badań sprężarkowej pompy ciepła. Praca inżynierska. SGGW.
• [5] Madani H., Ahmadi N., Claesson J., Lundqvist P. (2010). Experimental Analysis of a Variable Capacity Heat Pump System Focusing on the Compressor and Inverter Loss Behavior. International Refrigeration and Air Conditioning Conference. Purdue University.
• [6] Madani H., Claesson J., Lundqvist P. (2011). Capacity control in ground source heat pump systems part II: Comparative analysis between on/off controlled and variable capacity systems. International Journal of Refrigeration. Vol 34, Iss. 8, pp. 1934-194.
• [7] Rozporządzenie KE nr 811/2013: na temat oznakowania energetycznego urządzeń grzewczych do c.o.
• [8] Rynek pomp ciepła w Polsce w 2019 roku i w perspektywie roku 2030. www.portpc.pl.
• [9] Zhao L., Zhang Q., Ding G. (2003). Theoretical and basic experimental analysis on load adjustment of geothermal heat pump systems. Energy Conversion and Management. Vol. 44, Iss. 1, pp. 1-9.