Hőszivattyúk teljesítménytényezőjének meghatározása bivalens fűtési rendszereknél
Épületeink hőenergia igényét alapvetően fosszilis energiahordozókkal elégítjük ki. Az energiaigények csökkentése az utóbbi évtizedekben folyamatosan a kutatások fókuszában volt. Az energiaigények csökkentésére lényegében két lehetőség kínálkozik: az épületek nettó energiaigényének csökkentése pl. szigeteléssel, energiahatékony üzemeltetéssel, illetve a hőellátó rendszerek korszerűsítésével.
Dolgozatomban elsősorban a hőellátó rendszerek hatását vizsgálom, melyen belül is elsődlegesen a hőszivattyúk teljesítménytényezőjének meghatározására fókuszálok. A teljesítménytényezőt befolyásolják olyan paraméterek, mint például a külső levegő hőmérséklete illetve a fűtési víz előremenő hőmérséklete. A hőszivattyú működési elvéből következően magas hőmérsékletű vizet csak alacsony hatékonysággal képes előállítani, ezért előtérbe került a radiátoros vagy egyéb viszonylag magas hőmérsékletű fűtési rendszereknél a hőszivattyúk és a gázkazánok (vagy egyéb hőtermelők) együttes, úgynevezett bivalens üzemeltetése. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy van egy bivalencia hőmérséklet, amely alatt belép az adott rendszerbe a csúcsigényeket kielégítő berendezés és azok alternatív, vagy párhuzamos módon üzemelnek. A vizsgálatok során a korábban dinamikus szimuláció segítségével kiadódó eredményekre támaszkodva meghatározom egy mintaépületre a teljesítménytényezőt különböző kialakítások és üzemeltetési paraméterek mellett. A vizsgálatokat szigeteletlen és szigetelt épületburok, 18 °C és 20 °C belső hőmérséklet, valamint 32 °C és 55 °C előremenő vízhőmérséklet felvétele mellett végzem el. Az eredményekből következtetni lehet arra, hogy az egyes alternatívák esetén különböző bivalencia hőmérsékletek mellett mekkora lesz mind a hőszivattyú mind a segédkészülék lefedési aránya, valamint a hőszivattyús rendszer teljesítménytényezője. A kiértékelést követően összehasonlítom a szimulációs eredményeken alapuló számított teljesítménytényezőket és lefedési arányokat az egyszerűsített, kézi számítás eredményeivel és kitérek a két számítási módszer különbségét képző hibaforráskora is.
szerző
-
Rékasy Zoltán
Gépészmérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)
konzulens
-
Dr. Horváth Miklós
egyetemi docens, Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék
