ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΤΛΙΑΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ. Συστήµατα θέρµανσης, ζεστών νερών χρήσης & ψύξης, εξοικονόµησης ενέργειας µε αντλία θερµότητας

Transcript

1 ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΤΛΙΑΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Συστήµατα θέρµανσης, ζεστών νερών χρήσης & ψύξης, εξοικονόµησης ενέργειας µε αντλία θερµότητας

2 ΑΝΤΛΙΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Η ΠΙΟ ΑΠΟ ΟΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΗ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΟΥ Ο όρος αντλία θερµότητας αναφέρεται στις µονάδες, οι οποίες χρησιµοποιώντας βοηθητικά την ηλεκτρική ενέργεια, παίρνουν θερµότητα που υπάρχει στον εξωτερικά των χώρων αέρα και τον µεταφέρουν µέσα στο χώρο. Λειτουργούν δηλαδή σαν αντλίες που αντλούν τη θερµότητα που υπάρχει στον εξωτερικό αέρα, στέλνοντάς την µέσα στους χώρους. Για παράδειγµα τον Χειµώνα όταν η εξωτερική θερµοκρασία είναι 10 C, ο αέρας έχει θερµότητα µεγαλύτερη απ ότι εάν η εξωτερική θερµοκρασία ήταν 2 C. Έτσι η αντλία θερµότητας µε την εξωτερική της µονάδα παίρνει τον αέρα των 10 C αφαιρεί αυτό το ποσό θερµότητας και τον απορρίπτει ξανά στο περιβάλλον µε θερµοκρασία 2 C. Έπειτα µε αυτή την ενέργεια που προσφέρεται ΩΡΕΑΝ από το περιβάλλον µπορεί να ζεσταθεί το νερό, το οποίο µε την σειρά του ζεσταίνει τους χώρους, µέσω τυπικών συστηµάτων θέρµανσης, όπως ενδοδαπέδια, µονοσωλήνια µε σώµατα panel αλλά και βέβαια µε χρήση εσωτερικών µονάδων Fan Coils, όπου σε αυτή τη περίπτωση από το ίδια σώµατα µπορούµε να έχουµε και ψύξη. Συνεπώς η αντλία θερµότητας είναι η µόνη ανθρώπινη µηχανή που έχει βαθµό απόδοσης µεγαλύτερο από τη µονάδα, που στην περίπτωσή µας φτάνει το 4 (COP = 4). Στο σχήµα 1, µια απλουστευµένη παράσταση της αντλίας θερµότητας. Σχ.1 H αντλία θερµότητας θυµίζει µια αντλία που αντλεί δωρεάν νερό (θερµότητα) από ένα πηγάδι. Η ενέργεια που δίνει το χέρι µας (ηλεκτρικό ρεύµα) δεν παράγει το νερό που υπάρχει ΩΡΕΑΝ στο πηγάδι (θερµότητα) αλλά το µεταφέρει στην βρύση (χώρος).

3 ΠΟΣΟ ΜΕΓΑΛΗ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΚΑΝΟΥΜΕ; Θα πάρουµε µια µονάδα αντλίας θερµότητας 14 kwatt και ένα λέβητα ιδίας ισχύος 14 kwatt/h ή kcal/h (1 kwatt/h = 860 kcal/h). Υποθέτωντας COP=4 η αντλία θερµότητας για µια ώρα συνεχούς λειτουργίας καταναλώνει 14 / 4 = 3,5 kwatth. Αντίστοιχα ο λέβητας πετρελαίου, επειδή υπάρχουν οι απώλειες θερµότητας της επιφάνειάς του που δεν µεταφέρονται στο νερό, έχει έναν βαθµό απόδοσης που δεν υπερβαίνει το 90% ο οποίος και συνεχώς χειροτερεύει όσο περνούν τα χρόνια που τον χρησιµοποιούµε, έχει κατανάλωση /( *0,9) lt πετρελαίου (η θερµογόνος δύναµη του πετρελαίου είναι kcal/lt). ηλαδή για το ίδιο αποτέλεσµα πρέπει να κάψουµε πάνω από 1lt πετρελαίου δηλαδή µε σηµερινές τιµές στη πρώτη περίπτωση 3,5 x 0,18 /kwatth = 0,63 ανά µια ώρα συνεχούς λειτουργίας ενώ ο αντίστοιχος λέβητας πετρελαίου 1 x 1,4 /lt = 1,4. Έχουµε οικονοµία σε κόστος πάνω από 50%, που αγγίζει το 70% σε πιο παλιές εγκαταστάσεις. ηλαδή για οκτάωρη συνεχόµενη λειτουργία, 30 ηµερών το µήνα, η κατανάλωση στη πρώτη περίπτωση θα είναι 150 το µήνα και στη δεύτερη 340 περίπου. Η ισχύς αυτή αντιστοιχεί για ένα τυπικό διαµέρισµα m² σε πόλεις σαν την Αθήνα, Θεσαλονίκη, Βόλο κ.ό.κ. ΥΠΑΡΧΕΙ ΟΦΕΛΟΣ ΓΙΑ ΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΟΝ ΕΚΤΟΣ ΑΠΟ ΤΟ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΟ; Βέβαια γιατί στη περίπτωση του λέβητα πρέπει να κάψουµε πετρέλαιο µε αντίστοιχους ρύπους πάνω από το 100% της θερ- µικής ισχύος που παίρνουµε, ενώ εάν υποτεθεί ότι επίσης το ρεύµα που καταναλώνει η αντλία παράγεται σε θερµικό σταθµό της ΕΗ που καίει πετρέλαιο, θα χρειαστεί να κάψει το 1/3 για το ίδιο έργο (συν τις απώλειες µεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας που είναι αµελητέες µπροστά στο µεγάλο όφελος) και άρα θα εκλυθούν το 1/3 περίπου των αερίων θερµοκηπίου. Βέβαια η τάση είναι το ηλεκτρικό ρεύµα να παράγεται από ήπιες - ανακυκλώσιµες µορφές, άρα η ρύπανση από την κατανάλωση ηλεκτρικού στην αντλία είναι ακόµα µικρότερη.

4 ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟ ΠΙΣΤΟΠΟΙΗΤΙΚΟ Η χρήση αντλιών θερµότητας σαν κύρια θέρµανση πριµοδοτείται µε µόρια στην περίπτωση της ενεργειακής αξιολόγησης κτηρίου. ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΤΛΙΑΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Η εσωτερική µονάδα βλέπε φωτό 2 - (hydro box) είναι εξ ολοκλήρου κατασκευασµένη στην Γαλλία µε τα βασικά της µέρη να προέρχονται από επώνυµα Ευρωπαϊκά εργοστάσια (π.χ. αντλία Wilo, Danfos.). ΗΛΙΑΚΟΣ Φωτό 2. Η εσωτερική µονάδα. ιακρίνεται ο κυκλοφορητής, το δοχείο διαστολής, η βαλβίδα ασφαλείας κ.ο.κ. BOILLER 2NX ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΜΟΝΑ Α ΟΧΕΙΟ Α ΡΑΝΙΑΣ Μπορεί να συνδεθεί είτε µε ενδοδαπέδια θέρµανση, ή µε απλά θερµαντικά σώµατα panel (χρειάζεται σε αυτή τη περίπτωση να βάλουµε αναλογικά µεγαλύτερα σώµατα κατ αναλογία µε την θερµοκρασία εξόδου της µονάδας, που είναι 60 C και αυτής της µελέτης ή της πραγµατικής εφαρµογής που είναι περίπου 75 C) ή µε Fan Coils. Στην περίπτωση της ενδοδαπέδιας θέρµανσης ή των fan coils από το ίδιο σύστηµα µπορούµε να έχουµε και ψύξη δροσισµό. Η εσωτερική µονάδα είναι εφοδιασµένη µε ότι περιλαµβάνει ένα πλήρες λεβητοστάσιο συµπυκνωµένα εργονοµικά εντός του κελύφους της, δηλαδή κυκλοφορητή, δοχείο διαστολής, βαλβίδα ασφαλείας αλλά και ηλεκτρική αντίσταση για υποβοήθηση της θερµοκρασίας του νερού σε πολύ δύσκολες συνθήκες (χαµηλές εξωτερικές θερµοκρασίες). Στο σχήµα Νο 3 πιο κάτω βλέπετε µια ολοκληρωµένη εγκατάσταση της αντλίας θερµότητας ως προς το κύκλωµα της θέρµανσης µε νερό. Η µονάδα έχει τη δυνατότητα δύο ανεξάρτητων κυκλωµάτων θέρµανσης, ξεχωριστής ρύθµισης της θερ- µοκρασίας τους, οδήγησης των κυκλοφορητών τους και των τρίοδων αναµεικτικών βανών (προκειµένου για θέρµανση δαπέδου). Ως προς τα ζεστά νερά χρήσης (ΖΝΧ) έχει δυνατότητα χειρισµού ηλιακού συλλέκτη (του αντίστοιχου κυκλοφορητή) και εάν η ηλιακή ενέργεια δεν επαρκεί, τότε η αντλία θερµότητας ετοιµάζει το ΖΝΧ οδηγώντας τον κυκλοφορητή από το δοχείο αδρανείας προς το boiler ΖΝΧ αφού έχει ετοιµάσει µε θερµό νερό το δοχείο αδρανείας. Επίσης εάν ούτε το ηλιακό, ούτε η αντλία δεν µπορεί να παράξει θέρµανση ή εάν αυτή δεν είναι επαρκής τότε δίνει εντολή σε ηλεκτρικές αντιστάσεις τόσο στο δοχείο αδρανείας όσο και στο boiler ΖΝΧ. Επίσης µπορεί να δώσει εντολή ΘΕΡΜΑΝΤΙΚΑ ΣΩΜΑΤΑ ΕΝ Ο ΑΠΕ ΙΑ Σχήµα 3. Τυπικό παράδειγµα εγκατάστασης αντλίας θερµόητας Nassau µε δύο ανεξάρτητα κυκλώµατα θέρµανσης, κύκλωµα ηλιακού και παραγωγή 2ΝΧ από την αντλία. εναλλακτικά σε λέβητα (οποιουδήποτε καυσίµου) να ξεκινήσει και ο οποίος συνδέεται µε µια διακλάδωση (Τ) πάνω στο ίδιο σύστηµα σωληνώσεων. Τόσο οι αντιστάσεις όσο και ο λέβητας παραµετροποιούνται ανεξάρτητα µε διάφορα κριτήρια για το σε ποιες συνθήκες να εκκινήσουν (π.χ. εάν η εξωτερική θερµοκρασία είναι κάτω -5 C ή εάν το νερό στο δοχείο αδρανείας είναι κάτω από 45 C) αλλά και προγραµµατίζονται χρονικά (π.χ. να δουλεύουν µόνο µε νυχτερινό ρεύµα). Τέλος η αντλία έχει ειδικό πρόγραµµα θέρµανσης πισινών.

5 ΥΠΑΡΧΟΥΝ ΥΟ ΜΟΝΤΕΛΑ: ΤΟ ECO ΚΑΙ ΤΟ HYBRID To ECO είναι η απλή εκδοχή, το οποίο φτάνει µέχρι ισχύ 18kwatt (ή kcal/h) στην θέρµανση και είναι συνδεδε- µένο µε µια εξωτερική µονάδα κλιµατισµού τύπου inverter για καλή απόδοση (µεταφορά δωρεάν ενέργειας από το περιβάλλον ακόµα και σε πολύ χαµηλές θερµοκρασίες -20 C). NASSAU HYBRID Επιπρόσθετα το µοντέλο Hybrid είναι ένα multi σύστηµα τεχνολογίας VRF (µεταβλητής παροχής ψυκτικού)που συνδυάζει τη δυνατότητα θέρµανσης µε νερό και ψύξης µε αέρα. Η θέρµανση µε νερό µέσω της θέρµανσης δαπέδου ή των κοινών θερµαντικών σωµάτων (panels) έχει πολύ καλή ποιότητα γιατί είναι πιο οµοιόµορφη (καλύτερη κατανοµή στο χώρο) και δεν ξηραίνει τον αέρα. Το µοντέλο Hybrid προσφέρει αυτή τη δυνατότητα (όπως και το µοντέλο Eco εξ άλλου). Η ψύξη όµως µέσω δαπέδου (δροσισµός) δεν έχει καλή απόδοση και βέβαια δεν είναι εφικτή µε τα απλά θερµαντικά σώµατα. Έτσι η έκδοση Hybrid έχει τη µοναδική δυνατότητα να συνδυάζει την εσωτερική µονάδα παραγωγής ζεστού νερού µε άλλες εσωτερικές που µπορούν να εγκατασταθούν σε σειρά µε αυτή, στις ίδιες σωληνώσεις και µε την ίδια εξωτερική µονάδα και λειτουργούν σαν τα απλά κλιµατιστικά χρησιµοποιώντας φρέον (R 410a) στην ψύξη αλλά και στην θέρµανση αποκλειστικά ή συµπληρωµατικά στην κλασική θέρµανση µε νερό που µας προσφέρει το σύστηµα. Παράλληλα για τις πολύ κρύες Χειµωνιάτικες ηµέρες µπορούν και τα δύο συστήµατα να λειτουργούν µαζί σε χρονικά διαστήµατα που επιλέγει ο χρήστης, συνδυάζοντας άµεση απόκριση (τη γρήγορη θέρµανση που παρέχουν τα κοινά κλι- µατιστικά) µε την ποιότητα της κλασικής θέρµανσης. Φωτό 4. υνατόητα σύνδεσης κλιµατιστικών στην ίδια εξωτερική στο µοντέλο Hybrid

6 ΕΞΩΤΕΡΙΚΗ ΜΟΝΑ Α Το απλό µοντέλο είναι εφοδιασµένο µε εξωτερικό µηχάνηµα τεχνολογίας inverter, ενώ το hybrid µε τεχνολογίας VRF (µεταβλητής παροχής ψυκτικού). Και στις δύο περιπτώσεις η εξωτερική µονάδα δουλεύει (και άρα καταναλώνει) αναλογικά µε την ζήτηση φορτίου, το οποίο σηµαίνει µεγάλη οικονοµία ενέργειας. Στο µοντέλο hybrid η τεχνολογία VRF γίνεται µέσω ενός συµπιεστή digital scroll της Αµερικάνικης εταιρείας Copeland. Φωτό 5. Εξωτερική Μονάδα. O συµπιεστής digital scroll της Αµερικάνικης Copeland, επιτυγχάνει µεγάλη οικονοµία στην κατανάλωση. ΕΥΚΟΛΙΑ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΑΚΟΜΑ ΚΑΙ ΣΕ ΠΑΛΙΕΣ ΟΙΚΟ ΟΜΕΣ Ακόµα και σε παλιές οικοδοµές, αλλά που διαθέτουν µονοσωλήνιο σύστηµα, η εσωτερική µονάδα, µεγέθους ενός µικρού ντουλαπιού, µπορεί να συνδεθεί π.χ. στο κλιµακοστάσιο, κοντά στον συλλέκτη από τον οποίον αναχωρούν τα κυκλώµατα της θέρµανσης ή σε κάποιο µπάνιο, αποθήκη κ.ό.κ., ψηλά στον τοίχο ούτως ώστε να µην εµποδίζει. Η εξωτερική µονάδα συνδέεται µε την εσωτερική Nassau µε µια απλή ψυκτική σύνδεση και τοποθετείται σαν ένα απλό εξωτερικό µηχάνηµα κλιµατιστικού. Να σηµειώσουµε ότι η µονάδα δεν χρειάζεται τις συχνές συντηρήσεις που χρειάζεται ο καυστήρας ενώ και το κόστος συντήρησης είναι πιο χαµηλό. Είναι µια καθαρή πηγή ενέργειας, χωρίς τα προβλήµατα από τη νοθεία και την εν γένει εκµετάλλευση που γίνεται µε τα υπόλοιπα καύσιµα. Φωτο 6. Φωτο 7. Camanet ΧΕΙΡΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Η µονάδα έχει ενσωµατωµένο χειριστήριο µε οθόνη, εφοδιασµένο µε joystick για ευκολότερο χειρισµό. Επιλέγοντας την αντίστοιχη ένδειξη στο menu, µας δίνεται η αναγκαία πληροφόρηση όπως εξωτερική θερµοκρασία, θερµοκρασία χώρου, θερµοκρασία νερού κ.ό.κ. Επίσης ο χρήστης µπορεί να βλέπει συνεχώς την εξοικονόµηση που επιτυγχάνει, παρακολουθώντας τον βαθµό απόδοσης της µονάδας (COP). Από εκεί και πέρα υπάρχει και απλό τηλεχειριστήριο - θερµοστάτης, επίτοιχης τοποθέτησης αλλά και χειριστήριο - οθόνη (touch screen) µε δυνατότητα αποµακρυσµένου χειρισµού µέσω internet (βλ. φωτό 6). Τέλος η µονάδα έχει ενσωµατωµένο πίνακα αντιστάθµισης Θερµοκρασίας η οποία σε συνδυασµό µε τα πολλαπλά αισθητήρια (σε boiler, ηλιακά, πάνελ, ενδοδαπέδια) (φωτό Νο 8) επιλέγει το βέλτιστο φορτίο του συµπιεστή. Η µονάδα διαθέτει σύστηµα αντιστάθµισης µε αισθητήριο εξωτερικού χώρου (φωτό Νο 7). Φωτο 8. Ενσωµατωµένο χειρ/ριο Τηλεχειριστήριο θερµοστάτης

7 ΜΟΝΤΕΛΟ Πίνακας Νο1 ΤΥΠΟΣ Tοίχου Tοίχου απέδου απέδου Oροφής Καναλάτο 2,2 (2,8) & 5,6 (6,2) kw 2,2 (2,8) & 5,6 (6,2) kw 2,2 (2,8) &4,5 (5,1) kw 2,2 (2,8) & 5,6 (5,1) kw 2,2 (2,8) & 14 (16) kw ΕΣΩΤΕΡΙΚΕΣ ΜΟΝΑ ΕΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΦΡΕΟΝ Στην έκδοση hybrid, το hydro box µπορεί να συνδυαστεί και µε άλλες ψυκτικές µονάδες από µια µεγάλη ποικιλία ανάλογα µε τις χωροταξικές και αισθητικές απαιτήσεις. Τις παραθέτουµε στον διπλανό πίνακα Νο 1 καθώς και τις αποδόσεις στις οποίες διατίθενται. ΜΟΝΤΕΛΑ ΚΑΙ ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ Η γκάµα των µοντέλων καλύπτουν ένα µεγάλο εύρος αποδόσεων από 12 kwatt έως 35kwatt, ή αλλιώς από Kcal/h έως kcal/h και αντίστοιχη δυνατότητα παραγωγής ΖΝΧ. Παρακάτω στον Πίνακα Νο 2 παρατίθενται αναλυτικά όλα τα µοντέλα. MOU-36HDN1+E180 MOU-60HDN1+E180 Απόδοση Ψύξη BTU/h Θέρµανση BTU/h Κατανάλωση Ψύξη Watt 3190 / 1ph 4800 / 3ph Θέρµανση Watt 2890 / 1ph 4350 / 3ph Ρευµα λειτ. µεγιστο Α ιαστάσεις Εσ ΥxΠxΒ mm 800X500X X500X320 ιαστάσεις Εξ ΥxΠxΒ mm 966X990X X940X360 Ενεργειακή κλάση Ψύξη EER 3.21 A 3.21 A Θέρµανση COP 3.61 A 3.61 A Μέγιστη απόσταση εσ. µε εξ. µονάδα 25m 30m Εύρος λειτουργίας θέρµανση -20 / / 24 Εύρος λειτουργίας ψύξη -7 / 43-7 / 43 Παροχή αέρα εξ. µονάδας 5000 m 3 /h 6000 m 3 /h Θορυβος Εξ 55Db 59Db Καθαρό βάρος Εξ 82 Kg 104 Kg Πίνακας Νο2 ΜDV-D140+H200 ΜDV-D252+H320 ΜDV-D280+H320 ΜDV-D335+H320 Απόδοση Ψύξη BTU/h Θέρµανση BTU/h Κατανάλωση Ψύξη Watt Θέρµανση Watt Ρευµα λειτ. µεγιστο Α 11A / 3ph 17,9A / 3ph 20A / 3ph 24,1Α / 3ph ιαστάσεις Εσ ΥxΠxΒ mm 800X500X X500X X500X X500X320 ιαστάσεις Εξ ΥxΠxΒ mm 1245X940X X980X X980X X980X800 Ενεργειακή κλάση Ψύξη EER 3.21 A 3.21 A 3.21 A 3.21 A Θέρµανση COP 3.61 A 3.61 A 3.61 A 3.61 A Μέγιστη απόσταση εσ. µε εξ. µονάδα 50m 100m 100m 100m Εύρος λειτουργίας θέρµανση -20 / / / / 24 Εύρος λειτουργίας ψύξη -7 / 43-7 / 43-7 / 43-7 / 43 Παροχή αέρα εξ. µονάδας 6000 m3/h m3/h m3/h m3/h Θορυβος Εξ 55Db 60Db 60Db 60Db Καθαρό βάρος Εξ 102 Kg 245 Kg 245 Kg 245 Kg Πίνακας Νο2

8 ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΤΛΙΑΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Συστήµατα θέρµανσης, ζεστών νερών χρήσης & ψύξης, εξοικονόµησης ενέργειας µε αντλία θερµότητας Σωρού 12, Μεταµόρφωση Τηλ.: Fax: