Oldal tetejére

COP mérés - hőszivattyú jósági foka (percenként)

COP mérés
COP mérés

Hőszivattyúk egyik jellemző műszaki paramétere a COP, azaz a jósági fok. Ez megmutatja, hogy a hőszivattyú kompresszor a villamos teljesítményének felhasználásával milyen hatékonysággal képes biztosítani a hőteljesítményt valamely gépészeti rendszer részére (fűtés / HMV). Ha figyelembe vesszük, hogy a teljesítmény nem más, mint az egységnyi időre jutó munkavégzés (energia) akkor az energiamennyiségekkel is kifejezhető a COP. (villamosenergia, hőenergia [Wh])

              P.hőteljesítmény [W]        Q.fűtési energia [Wh]
COP  = ------------------------------ = ----------------------------------
                 P.elektr.telj. [W]            Q.villamos energia [Wh]

A jósági fok (COP = coefficient of performance) minél nagyobb, annál jobb ... víz-víz hőszivattyú esetén 4...5 egy jónak mondott érték.

A fenti összefüggés mérési adatokkal könnyen követhető. A feladathoz elektromos fogyasztásmérőt építettünk a háromfázisú erőátviteli rendszerbe és a hőszivattyú víz-oldalára pedig térfogatáram mérőt, valamint az előremenő és visszatérő folyadékágba egy-egy digitális hőmérőt. Ez utóbbiakkal a szállított hőmennyiséget a következőképp lehet meghatározni: Q = c * m * dt [Wh] (ahol c = víz fajhője kJ/kgK, m = tömegáram kg/sec, dt = hőmérséklet különbség)

Hőszivattyúval fűtési energiát és használati melegvizet (HMV) tudunk biztosítani az épületek részére.

Az alföldön található egyik passzívházunkba két évvel ezelőtt hőszivattyút szereltek hőforrásként. A hőenergiát talajszondák biztosítják. A fűtési szezon még nem kezdődött el az épületben, tehát a fűtést eddig még nem működtették (2014.10.23.). 
A következő grafikonok percenként frissülnek a lépernyőn, így figyelemmel lehet követni, mi történik a gépészeti rendszerben.

    D-napi W-heti M-havi Y-éves adatok + - nagyítás/kicsinyítés <> jobbra/balra mozgatás
    javasoljuk, kattintson a D-betüre a napi események megtekintéséhez.

Az okkersárga grafikon vonala a COP változását mutatja percről percre (pillanatnyi COP).
A türkizkék vonal pedig a "szezonális" (SFP) azaz az átlagos értéket mutatja a mérés kezdete óta (2014.10.16). A soronkövetkező grafikonok segítségével a felvett villamos teljesítményt, a HMV oldalon leadott hőteljesítményt és a szonda köri hőteljesítményt mutatjuk be. Ezeknél a grafikonoknál is érdemes a 'D'-betűre kattintani  a napi események vizsgálatához. Ha az egér (kurzor) a grafikon felett időzik, megjelenik a 'menüsor'.

Az is meghatározható, mennyibe került a melegvíz előállítás költsége, a mérőrendszer alapbeállításaként 10,00 Ft/kWh fajlagos költséget határoztunk meg. Kattintson itt is a 'D' -napi nézetre ... (Average = átlag), azaz napi nézet esetében mennyibe került a használati melegvíz előállítási költsége)

 Ha figyelmesen vizsgáljuk a fenti grafikont, észrevehető, hogy a meredek lépcsők egybe esnek a fenti három grafikon energiaforgalmával, illetve ahol vízszintes a grafikon, ott a rendszer nyugalomban volt, nem működött, nem volt szükség melegvíz termelésre. Ha a HMV körbe vízóra is beépítésre kerül, akkor további, az energiahatékonyságot mutató számítások végezhetők el. Addig is teoretikusan ... feltételezve, hogy 18 C hőmérsékletű víz érkezik a szolgáltatói fővezetékről, a HMV tárolóban 45  C hőmérsékletű a melegvíz, a napi nézetben sorrendben harmadik grafikon kWh értékét elosztjuk 4,186 kJ/kWh továbbá (45-18=) 27 C és megszorozzuk az összefüggésben szereplő eltérő idődimenziók miatt 3600-zal, akkor megkapjuk a kg (=Liter) vízmennyiséget. (A hőmérséklet változásával változik a víz sűrűsége, azonban épületgépészeti számítások során ha ezt nem vesszük figyelembe, nem lesz jelentős az eltérés a végeredményben.) A 2014.10.23-i napi értékekkel számolva ezen a napon 590,6 liter melegvizet használtak el. Ez egy hónapban (*30=) 17,72 m3/hó. Amennyiben földgázzal állították volna elő ugyanezt a mennyiségű és hőfokú használati melegvizet, a teljes gázköltség 6.861 Ft/hó. Ugyanakkor 39,84 Ft/kWh villamosenergia költség és 3,05 COP esetén a jelenlegi HMV termelés havi költsége 7.267 Ft/hó. Ebből adódóan a jelenlegi HMV előállítási költség hőszivattyú alkalmazással többe kerül, mint a földgázkazán alkalmazása esetén. (megéri ?)

Időközben elindult a fűtés a fentiekben megjelölt épületben. Fűtési üzemben már 4,5 COP volt mérhető. Ez már kifejezetten jó érték. Az erről szóló rövid beszámolót, és grafikonokat itt olvashatja: http://passzivhaz.info.hu/egyeb/2014-10-01-e-monitorral-cop-meres-passzivhazban/

A méréseket az emonitor rendszerrel végeztük (végezzük jelenleg is, percenkénti jelfeldolgozással, realtime, internetes szerveren történő adatrögzítéssel és a fent bemutatott grafikonokkal történő megjelenítéssel).  A mérőrendszerünk az épület passzív-hűtésének energiaforgalmát, továbbá a hővisszanyerős szellőztető berendezés hatásfokát is méri, meghatározza.
 

emonitor képe
Szerző
Benécs József energetikai szakértő MMK EnSZ 13-2222