Működési elv. Hőszivattyú eladási statisztika (Ausztria) Németországi hőszivattyú értékesítés. Hőszivattyú eladási statisztika (Svédország)

Átírás

1 Működési elv Hőszivattyúk az épületgépészetben Dr. Csoknyai Tamás Egyetemi docens, Talamon Attila Egyetemi tanársegéd, Debreceni Egyetem Épületgépészeti és Létesítménymérnöki Tanszék november 11. Hőszivattyú eladási statisztika (Ausztria) Németországi hőszivattyú értékesítés Forrás: Hőszivattyú eladási statisztika (Svédország) Forrás: Svéd Hőszivattyú Társaság (SVEP) Forrás: lakosra jutó hőszivattyú teljesítmény (kw/1000 fő) Forrás: Energiewirtschaftliche Tagesfragen, 58. k. 9. sz. 1

2 Kompresszoros hőszivattyú működési elv Hőforrás, és hőhasznosító közeg szerint Levegő Levegő Levegő Víz Víz - Víz Föld Víz Föld Levegő Stb Üzemeltetési forma szerint Monovalens Bivalens Forrás: VOLKER QUASCHNING: Regenerative Energiesysteme Classifications of the heat pumps Classifications of the heat pumps Operational status as: Monovalent Operational status as: Bivalent alternative connection Classifications of the heat pumps hőforrás szerint Operational status as: Bivalent parallel connection 2

3 Üzemeltetési forma szerint Monovalens Bivalens Rendszerek szerinti csoportosítás Talajkollektoros rendszer Talajszondás rendszer Split klíma Hulladékhő hasznosítás Termodinamikai elven működő szivattyúk körfolyamatai Carnot Lorentz Ericson Stirling Joule Carnot-körfolyamat Kompresszoros hőszivattyú elvi működés (Carnot-körfolyamat) Forrás: VOLKER QUASCHNING 3

4 A körfolyamat logp-h diagramban Körfolyamatok jóságfoka Körfolyamatok jóságfoka Körfolyamatok jóságfoka (COP) Hőszivattyúk jóságfoka (COP) Hőátadó közeg szerinti csoportosítás: R22 R407C R410A CO2 Stb Forrás: Rybach L., Prof. Em. ETZH, Geowatt AG Zürich 4

5 Hőszivattyú desuperheater rel, fűtési üzem Hőszivattyú desuperheater rel, hűtési üzem Gázmotoros levegő-víz hőszivattyús rendszer március 11. Forrás: von L. van Heyden: Gas Kompressionswarmepumpen mit Stationaren Motoren Gázmotoros levegő-víz hőszivattyús rendszer március 11. Forrás: von L. van Heyden: Gas Kompressionswarmepumpen mit Stationaren Motoren Gázmotoros hőszivattyú energiahasznosítása Forrás: Ruhrgas AG 5

6 Kompresszorok Volumetrikus hatésfok és COP Dugattyús kompresszorok Csavardugattyús kompresszorok Kördugattyús kompresszorok Scroll-kompresszorok (spirálkompresszorok) Források: Horst Kruse, Rudolf Heidelck és Copeland Levegő víz hőszivattyú Nyitott hurkos kétutas rendszer Forrás: Copeland Víz víz hőszivattyú Nyitott kutas rendszer felszíni vízelvezetéssel 6

7 Nyitott kutas rendszer felszíni vízelvezetése száraz, nyitott területre Föld víz hőszivattyú Nyitott kutas rendszer drain-csöves vízelvezetéssel Földhőhasznosítás, családi házak Mérési eredmények 150 m mély U-csöves szondákra Forrás: L. Rybach, W. Eugster Forrás: Dr. Erich Mands Talajszonda mérőberendezés Forrás: 7

8 Földszondák csővezetékrendszere Forrás: Frank Földszonda kiviteli részletek Közvetlen elpárologtatású hőszivattyús rendszer Földszonda típusok, keresztmetszetek Az átmérők külső átmérők Abszopciós hőszivattyú Forrás: IDM Forrás: VOLKER QUASCHNING: Regenerative Energiesysteme Forrás: Abszopciós hőszivattyú Ennél a berendezésnél a szorpciót, mint kémiai folyamatot hasznosítjuk. Szorpció, illetve abszorpció alatt egy gáz, vagy egy folyadék felvételét értjük egy másik folyadékon keresztül. Erre egy ismert példa a széndioxid gáz oldódása az ásványvízben. Abszorpciós hőszivattyúknál alacsony forráspontú abszorbáló hűtőközeg jöhet számításba, mint például az ammónia. 8

9 Primerenergia fogalma COP fogalma Forrás: Benkőházi Péter, diploma dolgozat Hőforrás szemléletű csoportosítás Talajkollektoros rendszer részletei Forrás: PRIMA ENERGIA KFT. Talajkollektor csővezeték egy lehetséges elrendezése Talajkollektor kialakítás példák 9

10 Talajkollektor kialakítás példák Talajkollektor kialakítás példák Talajköri gyűjtőakna Talajkollektor kialakítás példák Talajkollektor csővezetékrendszere Forrás: Siemens Osztó-gyűjtő akna 10

11 Árokkollektor csatlakozó árokkal Árokkollektor Forrás: solarusmax.com Cölöpkollektor és beépítése Forrás: SANO Erdwarmesysteme (Ausztria) Víz alatti kollektorok Víz alatti kollektorok Víz alatti kollektorok Jégtakaró és a föld melegítő hatása Kollektor elhelyezési vázlat Források: Komlós et al: Hőszivattyús rendszerek, solarusmax.com 11

12 Egyéb víz alatti kollektor kialakítások Egyéb víz alatti kollektor kialakítások Forrás: Forrás: Falátvezetés Talajköri kapcsolás épületben elhelyezett osztó-gyűjtővel Talajköri kapcsolás az aknában elhelyezett osztó-gyűjtő esetén Hőhasznosító berendezés leválasztó tárolóval 12

13 Hőhasznosító berendezés hidraulikus váltóval Hőhasznosító berendezés hidraulikus váltóval Napkollektorral kombinált hőszivattyús rendszer Köszönöm szépen a megtisztelő figyelmet! Dr. Csoknyai Tamás Egyetemi docens, Talamon Attila PhD-hallgató, hallgató, Debreceni Egyetem Épületgépészeti és Létesítménymérnöki Tanszék 13