Oszczędny Dom !

 

Pompy Ciepła...

Pompy Ciepła - Solanka / Woda
Najczęściej stosowanym i najbardziej stabilnym źródłem ciepła jest grunt. Nazywana potocznie solanka, która jest mieszaniną propylenglikolu i wody cyrkuluje w układzie rur z PE stanowiących kolektor gruntowy. Istnieje co najmniej kilka rozwiązań i sposobów ułożenia kolektora gruntowego, najczęściej wykonywane to układ kolektora spiralnego, płaskiego lub sond pionowych.

Warunkiem zastosowania systemu gruntowego w układzie kolektora spiralnego lub płaskiego jest posiadanie odpowiedniej powierzchni gruntu do ułożenia rur kolektora. W bardzo dużym uproszczeniu można przyjąć, iż do ułożenia kolektorów w układzie poziomym potrzebujemy 3 większą powierzchnie niż chcemy ogrzać. W przypadku posiadania małej działki możemy zastosować sondy pionowe.

Wielkość kolektora gruntowego jest ściśle uzależniona od mocy pompy ciepła (dokładnie do mocy "chłodniczej" pompy ciepła w punkcie pracy S0/W35), jak również od rodzaju gruntu. Grunty wilgotne, gliniaste stanowią atrakcyjniejsze źródło ciepła niż grunty suche, piaszczyste. Grunty zawierające więcej składników mineralnych są lepszym źródłem od tych, w których tych składników nie ma, dlatego wielkość kolektorów gruntowych może być różna dla tej samej pompy ciepła. Systemu kolektorów gruntowych stosowane są w pompach od mocy kilku kW np. WPF5 5,8 kW S0/W35 do kilkuset kW w układach kaskadowych.

 

Pompy Ciepła - Woda / Woda
Bardzo dobrym nośnikiem ciepła są wody gruntowe, gdyż ich temperatury wahają się w granicach od 7,5 do 12 °C, dla układów typu woda/woda uzyskuje się bardzo wysokie współczynniki efektywności (przykład: pompa ciepła WPF13 W10/W35; moc grzewcza 17,1 kW; pobór mocy 3,0 kW; współczynnik efektywności COP 5,6).
Warunkiem jednak zastosowana takiego systemu jest odpowiednia wydajność warstwy wodonośnej w m3/h dla przykładu dla pompy ciepła WPF5 o mocy grzewczej 7,2 kW w punkcie pracy W10/W35 wymagany stały przepływ to 1,5 m3/h.
Bardzo ważnym aspektem są również parametry fizykochemiczne jakim musi odpowiadać woda, minimalna temperatura zastosowania około +7°C, prawidłowy układ to system dwóch studni - eksploatacyjnej i zrzutowej.

Przy wykorzystaniu wody jako źródła ciepła należy pamiętać o tym, iż zagadnienia wykorzystania wody, również energetycznego, ujęte są w Dzienniku Ustaw Nr 115 z dnia 11 października 2001; Ustawa z dnia 18 lipca 2001 r. Prawo wodne, co wymaga sporządzenia odpowiedniej dokumentacji - operatu wodnoprawnego.

W praktyce systemy woda / woda projektuje się i wykonuje w zakresie mocy od kilku do kilkuset kW.

Pompy Ciepła - Powietrze / Woda
Najprostszym i bardzo skutecznym rozwiązaniem jest wykorzystanie jako dolnego źródła dla pompy ciepła powietrza zewnętrznego - nawet o temperaturze dochodzącej do minus 20°C, np. pompa ciepła WPL18. Jest to dobre rozwiązanie w przypadku braku miejsca na umiejscowienie kolektora gruntowego, braku możliwości wykorzystania wód gruntowych. Rozwiązanie to bardzo często stosuje się tez wtedy, gdy jesteśmy zmuszeni zastosować ogrzewanie elektryczne, gdyż zawsze jesteśmy w stanie wygospodarować niewielką powierzchnię na posadowienie pompy np. na zewnątrz budynku.

Pompy ciepła na bazie powietrza mogą, w zależności od rozwiązań, pracować w systemach monowalentnych (dla obiektów nowoczesnych z małym zapotrzebowaniem energetycznym, około 50 W/m2, 15W/m3, nawet do temperatury -18°C - pompy ciepła wyposażone są w układ rozmrażania parownika) lub w systemach biwalentnych.
W systemach biwalentnych, w zależności od rozwiązania, ustala się (na etapie doboru pompy ciepła) punkt biwalentny odpowiadający pewnej temperaturze zewnętrznej (np. + 2°C lub -7°C), przy której następuje załączenie drugiej wytwornicy ciepła. Rozwiązanie to jest bardzo korzystne inwestycyjnie, gdyż nie wymaga wykonywania rozległych prac gruntowych (układania kolektora, kopanie studni). Zaczerpnięcie powietrza dla potrzeb odpowiedniej pracy pompy ciepła jest zagadnieniem o wiele prostszym.

Firma STIEBEL ELTRON posiada w swoim programie sprzedaży pompy ciepła serii WPL, które można zainstalować na zewnątrz budynku nie prowadząc żadnych prac związanych z wykonaniem instalacji dolnego źródła.

Źródło: http://www.stiebel-eltron.pl/

 

Co powinien wiedzieć Klient kupując pompę ?

  Pytanie co powinno się wiedzieć chcąc zakupić pompę zawiera kilka bardzo istotnych zagadnień. Oczywiście musimy zacząć od funkcji, które ma spełniać pompa. W pierwszej kolejności odpowiemy sobie na pytanie, czy pompa ma tłoczyć wodę czystą, czy brudną, gdyż do tych dwóch rodzajów cieczy produkowane są różne produkty. Pompy do wody czystej umożliwiają pobieranie wody ze studni przydomowej, kiedy posesja leży na terenie nieuzbrojonym w sieć wodociągową. Mogą być wykorzystane zarówno do poboru wody, jak do podniesienia ciśnienia w instalacji wodnej. Do przetłaczania cieczy zanieczyszczonych stosuje się pompy do wody brudnej, różnią się one konstrukcją i materiałem, z którego są wykonane. Źródłem wody brudnej są najczęściej: umywalki, wanny, pralki, zlewozmywaki, itp. Pompy do wody brudnej nie są przeznaczone do wypompowania fekaliów, gdyż mają zbyt mały przelot. Do fekaliów przeznaczone są pompy z urządzeniem rozdrabniającym, które szczegółowo zostały przedstawione w artykule dotyczącym rozdrabniaczy wc.

Drugą kwestią, którą musimy ująć przy zakupie pompy, są jej parametry, przede wszystkim wydajność oraz wysokość podnoszenia. Wydajność jest miara ilości wody, którą pompa może przetłoczyć w ciągu godziny, natomiast wysokość podnoszenia jest to odległość, na jaka musi być przepompowana ciecz od źródła do punktu docelowego. Charakterystyki pompy najczęściej przedstawiają możliwości urządzenia, tzn. jaką wydajność osiągnie przy danej wysokości podnoszenia. Mając charakterystykę pompy możemy dobrać odpowiedni produkt do naszych potrzeb.

Jeśli mamy już określone potrzeby możemy dokonać wyboru pompy. Tutaj stajemy przed następnym dylematem, czy wybrać pompę głębinową, czy niezatapialną. Pompy niezatapialne stosuje się do przetłaczania wody ze studni do głębokości zanurzenia do 20 m, a także do przetłaczania wody z cystern, zbiorników zaopatrzenia w wodę oraz do nawadniania. Mają kształt walca, a ich obudowa wykonana jest ze stali nierdzewnej lub tworzywa sztucznego. Jeśli jednak lustro wody w studni wierconej występuje zbyt głęboko, stosuje się wtedy pompę głębinową. Pompy głębinowe różnią się od niezatapialnych tym, że muszą być zanurzone co najmniej metr w wodzie. Jest to pompa o specjalnej konstrukcji z wodoszczelnym silnikiem, którą umieszcza się w studni. Korpus pompy stanowi tuleja stalowa, mosiężna lub żeliwna - z materiałów odpornych na korozję. Najniżej w tulei znajduje się silnik elektryczny, potem część ssawna z sitem wlotowym, wirniki i zawór zwrotny. Prąd doprowadzany jest do pompy za pomocą kabla, biegnącego od tablicy rozdzielczej. Silnik pompy ma zabezpieczenie przed brakiem fazy, przeciążeniem, spadkiem napięcia w sieci oraz suchobiegiem. Dobór powinien być dokonywany na podstawie przewidywanych warunków jej pracy tzn. zużycia wody oraz wysokości, na jaką woda będzie pompowana. Dane na temat pompy, tj. wydajność oraz wysokość podnoszenia przedstawia charakterystyka produktu, która umieszczona jest w karcie technicznej. Charakterystyka pokazuje zależność - im wyższa wysokość podnoszenia tym mniejsza wydajność pompy i odwrotnie im wyższa wydajność tym niższa wysokość podnoszenia.

Producenci pomp oferują gotowe do instalacji zestawy zaopatrujące w wodę, wyposażone w zbiornik hydroforowy z wyłącznikiem ciśnieniowym lub pływakiem sterującym pracą pompy i czujnik przepływu. Niektóre pompy głębinowe i niezatapialne dają możliwość rozbudowy do takiego urządzenia.

Specjaliści z firmy Grundfos opracowali kwestie mające wpływ na prawidłowe działanie pompy, które to przedstawiamy poniżej:

·        Co to jest uderzenie hydrauliczne i co jest jego przyczyną?

Uderzenie hydrauliczne jest to nagły skok ciśnienia wywołany przez gwałtowną zmianę prędkości wody w instalacji rurowej. Uderzeniu hydraulicznemu często towarzyszą odgłosy podobne do uderzenia młotkiem rury. Wstrząs hydrauliczny może uszkodzić rurę, zerwać połączenia i zniszczyć pompę i/lub silnik. W takim przypadku należy skontaktować się z instalatorem w celu usunięcia problemu.

·        Co to jest kawitacja?

Kawitacja - polega ona na gwałtownym parowaniu wody w niskiej temperaturze wskutek podciśnienia w rurociągu ssawnym. Wydzielające się przy tym pęcherzyki pary niszczą materiał rurociągu, obudowy pompy oraz wirnika.

·        Czym jest krzywa NPSHR?

Krzywa NPSHR (Net Positive Suction Head Required - „wymagana antykawitacyjna wysokość ssania") pokazuje wielkość wysokości ssania, wyrażoną w metrach słupa wody, wymaganą indywidualnie dla każdej pompy w zależności od krzywej charakterystyki wydajności pompy, uniemożliwiającej odparowanie i kawitację wewnątrz pompy.

·        Co stanie się kiedy pompa eksploatowana jest poza krzywą pompy? (tzn. na prawo lub na lewo od krzywej pompy).

Specjaliści z Grundfos twierdzą, że zarówno pierwsza, jak i druga sytuacja są bardzo niekorzystne dla pompy. Praca pompy na prawo od krzywej charakterystyki oznacza, że pompa pracuje z większą wydajnością niż jest dla niej przewidziana. Eksploatowanie w takich warunkach może doprowadzić zarówno do uszkodzenia silnika jak i samej pompy. Praca pompy na lewo od krzywej charakterystyki oznacza, że urządzenie pracuje przy dużej wysokości podnoszenia i małej lub zerowej wydajności. Wysokie ciśnienie w pompie kieruje w dół stos wirników i wzrasta w ten sposób nacisk na łożyska silnika. W warunkach ekstremalnych może to być przyczyną uszkodzenia zarówno silnika jak i pompy. Jeśli wydajność jest mniejsza niż wymagany minimalny przepływ, ciecz w pompie może zostać przegrzana i pompa może ulec uszkodzeniu. Pompa musi pracować w zakresie pomiędzy jej minimalną i maksymalną wydajnością, najlepiej jeśli punkt pracy zbliżony jest do punktu najwyższej sprawności, gdyż zapewnia to długi czas eksploatacji pompy i zmniejsza zużycie energii.

·        Co to jest suchobieg i czy pompa może pracować na sucho?

Suchobieg - występuje w przypadku, kiedy lustro wody obniży się na tyle, że pompa nie może zassać wody. Spowoduje to przerwanie strumienia cieczy, co w konsekwencji pracę pompy na tzw. suchobiegu. Praca pompy na sucho może zniszczyć uszczelnienie mechaniczne, pompę i silnik. Napływ w danej instalacji musi zapewnić minimalny poziom wody wymagany dla pompy. Zanim rozpocznie się eksploatację pompy należy zweryfikować specyfikę instalacji z informacjami podanymi w katalogach i instrukcji montażu i obsługi.

·        Jaka jest dopuszczalna temperatura tłoczonego medium?

Maksymalna temperatura robocza medium jest uzależniona od sposobu eksploatacji, czy pompa pracuje w sposób ciągły, czy przerywany oraz czy jest w pełni zanurzona. Dla pewności należy skonsultować się z producentem.

·        Co się stanie jeżeli pompa nie jest poprawnie odwodniona i nastąpi zamarznięcie?

Zostaną uszkodzone elementy pompy, co będzie wymagało naprawy w serwisie.

·        Dlaczego podczas pracy silnik nagrzewa się?

Według specjalistów z firmy Grundfos dzieje się tak, ponieważ zostały zmodernizowane konstrukcje i technologie produkcji. Obecnie jest naturalne dla wielu silników, że mogą podczas pracy być bardziej nagrzane niż bywało w przeszłości. Faktycznie, nie jest już niezwykłe, że na powierzchni nowszych silników temperatura może osiągnąć 90°C (194°F) przy zapewnieniu równie długiego okresu eksploatacji jak dla silników produkowanych w przeszłości. To oznacza, że "gorący" silnik nie koniecznie oznacza występowanie jakiś problemów. Jednak, jeśli silnik nagrzewa się nadmiernie, to tego przyczyna może być następująca:
- elektryczna: zbyt niskie lub wysokie napięcie, niestabilny prąd zasilania trójfazowego lub ubytek oporności izolacji;
- otoczenie: wysoka temperatura otoczenia, brak wentylacji, położenie wysoko nad poziomem morza (mała gęstość powietrza);
- mechaniczna: nadmierne obroty, zbyt niski lub zbyt wysoki przepływ, podwyższone tarcie w uszkodzonej mechanicznie pompie, wysoka lepkość cieczy lub jej gęstość.

·        Jakie znaczenie ma rura obejścia (bypass) i jej właściwe zwymiarowanie?

Inżynierowie z firmy Grundfos twierdzą, że w pompach, dla zapewnienia ciągłego odpowiedniego chłodzenia i smarowania wymagane jest zapewnienie odpowiedniego minimalnego przepływu cieczy. Niewystarczające chłodzenie i smarowanie może doprowadzić do przegrzania, zużycia łożysk, tarcia powierzchni czołowych uszczelnień, przecieków na uszczelnieniu i ostatecznie może być przyczyną przedwczesnego uszkodzenia pompy. Układ bypass'u powinien być montowany jeśli nie ma możliwości ciągłego zapewnienia pracy pompy powyżej minimalnego wymaganego przepływu. Układ bypass'u powinien być wyprowadzony z odpowietrzenia (uszczelnienia wału pompy) lub ze strony tłocznej pompy i doprowadzony w odpowiedniej odległości przed stronę ssącą Pompy, lub wprowadzony do zbiornika, aby zapewnić schłodzenie cieczy. Ciecz z rury obejściowej musi mieć możliwość schłodzenia zanim ponownie powróci do pompy w celu zabezpieczenia pompy przed przegrzaniem. Dlatego nigdy nie należy przyłączać rury obejściowej bezpośrednio przed pompą. Poprawnie zwymiarowany bypass powinien zapewnić minimalne przepływy przez pompę, zgodnie z opisem podanym w instrukcji dla każdej pompy.

Powyższe kwestie na pewno zaoszczędzą Państwu czasu oraz pomogą uniknąć błędów przy doborze pompy. Jednakże prawidłowe zaprojektowanie systemu tłoczenia wymaga współpracy z doświadczonym instalatorem, aby system działał bezawaryjnie i z zachowaniem ekonomiki zużycia energii, co pozwoli ograniczyć zbędne koszty.

Źródło: Internet