PRIKAZ REZULTATA EKSPLOATACIJE TOPLOTNE PUMPE(VAZDUH-VODA) MIDEA U UPRAVNOJ ZGRADI CIM GASA, SUBOTICA Toplotna pumpa sa izdvojenim hidromodulom Kompaktna toplotna pumpa sa ugrađenom hidromodulom
SADRŽAJ 1. UVOD 2. CILJ EKSPERIMENTA 3. OPIS USLOVA 3.1 KARAKTERISTIKE OBJEKTA KOJI SE GREJE 3.2 POSTOJEĆI SISTEM GREJANJA 3.3 TOPLOTNA PUMPA 3.4 LOKACIJA TOPLOTNE PUMPE 3.5 MERNI INSTRUMENTI 4. PRIKAZ USLOVA EKSPLOATACIJE I REZULTATA ZA POSMATRANI PERIOD 5. PRIKAZ TROŠKOVA EKSPLOATACIJE TOPLOTNE PUMPE VAZDUH-VODA U ODNOSU NA DRUGE IZVORE ENERGIJE 6. ZAKLJUĈAK
UVOD 1
UVOD Veliki broj analiza koje su dosada vršene kod nas i u svetu ukazuju na ĉinjenicu da se jedna trećina ukupne potrošnje primarne energije odnosi na niskotemperaturne režime za zagrevanje prostora, gde radne temperature ne prelaze 90 C. Zbog stalnog povećanja cene energenata neophodno je naći rešenja za korišćenje uređaja koji svojom potrošnjom i efikasnošću zadovoljavaju moderne trendove, snižavanja eksploatacionih troškova i zaštite ĉovekove okoline. 1
UVOD Izbor tipa toplotne pumpe Jedno od rešenja, koje se može koristiti na ovim prostorima uz delimiĉno korišćenje obnovljivih izvora energije je toplotna pumpa vazduh-voda. Napominjemo da su to uređaji koji toplotnu energiju sa nižeg temperaturnog nivoa (voda, vazduh ili sliĉno) prebacuju na viši temperaturni nivo, uz upotrebu dodatne energije (elektriĉne). Ekonomiĉnost toplotne pumpe se ogleda pre svega u što većem koeficijentu efikasnosti koji podrazumeva odnos dobijene energije prema uloženoj. Na osnovu ovih saznanja firma "Cim Gas", je u svoju upravnu zgradu postavila i koristi toplotnu pumpu,vazduh-voda, proizvođaĉa "Midea" za potrebe grejanja prizemnih prostorija, gde je instalisano podno grejanje. Toplotna pumpa je instalisana sa mernim instrumentima preko kojih se mogu pratiti vrednosti uložene elektriĉne energije i dobijene toplotne energije. 1
CILJ EKSPERIMENTA 2
CILJ EKSPERIMENTA Cilj eksperimenta je DOKAZATI : - Visoku energetsku efikasnost na našim prostorima - Pouzdan rad na niskim spoljnim temperaturama do -16 Cº - Finansijska ušteda korišćenjem ovih uređaja - Jednostavna i brza ugradnja - Zaštita ĉovekove okoline - Relativno niska ulaganja u odnosu na ostale uređaje koji koriste obnovljive izvore energije 2
OPIS USLOVA 3
OBJEKAT KOJI SE GREJE "Cim Gas" na prizemnom delu svoje upravne zgrade ima prodavnice i teretanu. Površina podnog grejanja 313 m². Visina prostorija je 2.8 m. Sve prodavnice sa podnim grejanjem, u okviru svog vazdušnog prostora, imaju deo koji ima mogućnost dopune grejanja putem gasnog radiatorskog grejanja. U krajnjim većim prodajnim prostorima je bilo potrebno dogrevati radijatorskim grejanjem. 3.1 UPRAVNA ZGRADA CIM GASA
ZONE GREJANJA 3.1
CRTEŽ OBJEKTA 3.1
SISTEM GREJANJA 3.2
SISTEM GREJANJA PREMA USLOVIMA OBJEKTA PODNO GREJANJE JE NA 313 m² POVRŠINE INSTALISANA SNAGA PODNOG GREJANJA JE 18,8 KW UKUPNA POVRŠINA KOJA JE U ISTOM VAZDUŠNOM PROSTORU SA PODNIM GREJANJEM JE 591 m². INSTALISANA JE TOPLOTNA PUMPA ĈIJA JE GREJNA SNAGA 17 KW 3.2
TOPLOTNA PUMPA VAZDUH-VODA 3.3
KAKO RADI TOPLOTNA PUMPA VAZDUH- VODA Toplotna pumpa je uređaj koji po definiciji apsorbuje toplotnu energiju sa jedne lokacije (spoljni izvori energije) i premešta je na drugu lokaciju (objekat koji se greje ili hladi). 3.3
TOPLOTNA PUMPA VAZDUH- VODA Instalisana toplotna pumpa vazduh-voda proizvodnje "MIDEA" tip MGA- D16/SN1 sa digital scroll kompresorom i odvojenim hidromodulom. Spoljašnja jedinica Hidromodul unutrašnja jedinica Ekspanziona po. Pumpa za vodu Tip. MGA-D16/SN1 Tip. CE-SBX/SN1-01A Copeland kompresor Izmenjivač toplote 3.3
MODELI MODELI SPOLJAŠNJIH JEDINICA SA HIDROMODULOM Model Freon Kapacitet (kw) Napajanje(V-ph-Hz) MGA-D10/N1 R410A 10 220-240, 1, 50 MGA-D12/N1 R410A 12 220-240, 1, 50 MGA-D14/SN1 R410A 14 380-415, 3, 50 MGA-D16/SN1 R410A 16 380-415, 3, 50 Upravljač: KJR-08B MGA-D16/SN1 R410A HIDROMODUL 3.3
Hidromodul Spoljna jedinica TEHNIČKE KARAKTERISTIKE TOPLOTNE PUMPE MGA-D16/SN1 PREMA PODATCIMA PROIZVOĐA Hlađenje Grejanje Tip MGA-D16/SN1 Napajanje V/Ph/Hz 380-415/3/50 Kapacitet Kw 16 Potrošnja W 4904 Kapacitet Kw 17 Potrošnja W 4943 Freon R410A Kompresor Digital Scroll Napajanje motora W 185/120(x2) Nivo buke Db 60 Priključak tečne strane mm Φ9.5 Priključak gasne strane mm Φ19 Dimenzija mm 940x1250x340 Težina neto kg 126 Tip Hidromodula CE-SBX/SN1-01A Snaga W 420 Napor pumpe m 17 Ekspanzioni tank L 3 Protok vode m3/h 2.58 Min Protok vode m3/h 1.29 3.3 Pritisak vode max min kpa 500/150 Priključak ulaz izlaz mm DN32 Nivo buke db 37.8 Dimenzije mm 905x370x366 Težina neto kg 55
TABELA KAPACITETA PREMA SPECIFIKACIJI PROIZVOĐAČA TABELA KAPACITETA ZA REŽIM GREJANJA ZA UREĐAJ MGA-D16/SN1 Cop Cop Cop Cop Ta TW ( C ) 35 40 45 50 Ta ( C ) SpoljaŠnja temperatura Pt(Kw) 11.5 11.4 11.3.- TW ( C ) Temperatura izlazne vode -5 Pa(Kw) 4.1 4.5 5.- Pt(Kw) Kapacitet grejanja Pat(Kw) 4.9 2.35 5.3 2.15 5.8 1.95.- Pa(Kw) Potrosnja kompresora Qc(m3/h) 2 2 2.- Pat(Kw) Ukupna potrosnja uredjaja Pc(kPa) 25 25 24.8.- Qc(m3/h) Protok vode Ta TW ( C ) 35 40 45 50 Pc(kPa) Pad pritiska na isparivač 0 Pt(Kw) 14.2 14.1 14 14 Pa(Kw) 4.2 4.6 5.1 5.6 Pat(Kw) 5 2.84 5.4 2.61 5.1 2.75 5.6 2.48 Qc(m3/h) 5 5.4 5.9 6.4 Pc(kPa) 20.2 20.1 20 20 Ta TW ( C ) 35 40 45 50 Pt(Kw) 17.2 17.1 17 17 7 Pa(Kw) 4.3 4.7 5.2 5.7 Pat(Kw) 5.1 3.37 5.5 3.11 6 2.83 6.5 Qc(m3/h) 2.9 2.9 2.9 2.9 2.60 TABELA PRIKAZUJE TEHNIČKE PODATKE RADA TOPLOTNE PUMPE VAZDUH-VODA PRI RAZLIČITIM SPOJAŠNIM TEMPERATURAMA Pc(kPa) 30.2 30.1 30 30 Ta TW ( C ) 35 40 45 50 Pt(Kw) 18.7 18.6 18.5 18 Pa(Kw) 4.4 4.8 5.3 5.8 3.3 10 Pat(Kw) 5.2 3.60 5.6 3.32 6.1 3.03 6.6 Qc(m3/h) 3.2 3.2 3.2 3.2 Pc(kPa) 35.4 35.2 35 35 2.79
Spoljna temperatura Spoljna temperatura Radni opseg toplotne pumpe MGA-D16/SN1 Hlađenje Grejanje Radni opseg Temperatura distributivne vode Temperatura distributivne vode RADNI REŽIM HLAĐENJE RADNI REŽIM GREJANJE SPOLJAŠNJA TEMP. 10 C 43 C TEMPERATURA VODE 4 C 20 C SPOLJAŠNJA TEMP. -15 C 24 C TEMPERATURA VODE 30 C 50 C 3.3
LOKACIJA TOPLOTNE PUMPE VAZDUH - VODA Spoljna jedinica toplotne pumpe vazduh-voda je smeštena neposredno pored objekta, kako je prikazano na fotografiji. 3.4 SPOLJNA JEDINICA UNUTRAŠNJA JEDINICA Unutrašnja jedinica (hidromodul) se nalazi u tehniĉkoj prostoriji objekta, kako je prikazano na fotografiji.
MERNI INSTRUMENTI 3.5
MERNI INSTRUMENTI Za proveru efikasnosti rada toplotne pumpe "Midea" vazduh - voda odluĉili smo se na ugradnju mernih instrumenata na ulaznom i na izlaznom delu sistema. Na ulaznom delu sistema je korišćena elektriĉna energija koja se meri putem elektriĉnog brojila. Na izlaznom delu sistema ugrađen je kalorimetar za merenje koliĉine toplotne energije Na ovaj naĉin imamo podatke o utrošenoj energiji i proizvedenoj koliĉini toplotne energije. 3.5 TROFAZNO BROJILO TIP DST 1 3X230/400V 10(40)A 50Hz KALORIMETAR SUPERCAL 539 SONTEX
PRIKAZ USLOVA EKSPLOATACIJE I REZULTATA ZA POSMATRANI PERIOD 4
tarifa tarifa PRIKAZ REZULTATA ZA POSMATRANI PERIOD 4 rb Datum Po;etno stanje Očitavanje (kwh) Očitavanje (kwh) 2.6 2.47 Karolimetar kw Temp ul vode Temp izl vode Najniža temp Najviša temp COP celsius celsius celsius celsius 1 16.12.2010 VT 3.6 MT 2.47 2-7.3-2.1 2.00 2 16.12.2010 VT 5.87 MT 2.47 8-7.3-2.1 2.64 3 16.12.2010 VT 6.75 MT 2.47 11 30 26-7.3-2.1 2.86 4 16.12.2010 VT 11.1 MT 2.47 23 30 26-7.3-2.1 2.76 5 16.12.2010 VT 15.27 MT 2.47 34 30 26-7.3-2.1 2.64 6 16.12.2010 VT 20.05 MT 2.47 47 30 26-7.3-2.1 2.72 7 17.12.2010 VT 57.03 MT 35.53 219 29 25-10.3-4.3 2.37 8 17.12.2010 VT 74.42 MT 35.53 263 29 26-10.3-4.3 2.53 9 17.12.2010 VT 82.23 MT 35.53 284 29 25-10.3-4.3 2.69 10 17.12.2010 VT 134.64 MT 68.34 493 28 25-10.3-4.3 2.45 11 20.12.2010 VT 256.3 MT 133.77 963 29 25-6.3 6.1 2.51 12 21.12.2010 VT 327.1 MT 168.46 1235 32 26 1.6 6 2.58 13 22.12.2010 VT 404.68 MT 203.44 1528 33 27 0.4 8.3 2.60 14 22.12.2010 VT 419 MT 203.44 1575 35 29 0.4 8.3 3.28 15 22.12.2010 VT 428.14 MT 203.44 1600 35 30 0.4 8.3 2.74 16 23.12.2010 VT 482.72 MT 247 1898 38 32 4.4 13.5 3.04 17 24.12.2010 VT 484.12 MT 247 1902 28 25 9.3 13.9 2.86 18 27.12.2010 VT 523.18 MT 337.56 2313 28 28-15.8-3.3 3.17 19 28.12.2010 VT 587.63 MT 368.96 2552 27 24-15.8-2.5 2.49 20 28.12.2010 VT 600.9 MT 368.96 2586 28 24-15.8-2.5 2.56 21 29.12.2010 VT 654.2 MT 401.81 2800 29 25-11.6-3.7 2.48 22 30.12.2010 VT 720.16 MT 434.28 3032 28 25-8.2-5.5 2.36 23 30.12.2010 VT 730.44 MT 434.2 3055 28 25-8.2-5.5 2.25 24 04.01.2011 VT 1036.46 MT 593.37 4170 29 24-5.4-2.1 2.40 25 05.01.2011 VT 1100.55 MT 626.12 4413 28 25-10.7-2.9 2.51 26 06.01.2011 VT 1173.75 MT 658.9 4677 29 25-8.3 1.6 2.49 27 11.01.2011 VT 1494.58 MT 804.75 6003 24 24 1.1 7.5 2.84 28 12.01.2011 VT 1556 MT 842.56 6301 35 32 1 7.7 3.00 WWW.cimgas.rs
PRIKAZ REZULTATA ZA POSMATRANI PERIOD Posmatrani period je od 16.12.2010. do 12.01.2011. Spoljne temperature su se u proseku kretale od -5 Cº do -15.8 Cº Temperatura izlazne vode je varirala od 27 Cº do 35 Cº COP se kreće od 2.45 do 3.28 Prosek COP 2,63 4
PRIKAZ FINANSISKIH UŠTEDA EKSPLOATACIJE TOPLOTNE PUMPE VAZDUH-VODA 5
UPOREĐENJE TROŠKOVA GREJANJA Radni sati toplotne pumpe 648 h za posmatrani period Ukupna potrošnja je 2.398 kwh struje za posmatrani period, ukupna toplotna energija 6.301 kwh prema oĉitavanju kalorimetra Prosek Cop-a je 2,63 Cena potrošene elektriĉne energije iznosi 17.218 din. Korišćenjem elektriĉnog kotla za proizvodnju iste toplotne energije bi potrošili ektriĉnu energiju u iznosu od 45.241 din. Za posmatrani period potrošili bi 721 m³ gasa što iznosi 27.621 din. Daljinsko grejanje bi koštalo 37.932 din 5.1.2.3 WWW.cimgas.rs
POREĐENJE TROŠKOVA GREJANJA ISKAZANO U DINARIMA ZA POSMATRANI PERIOD 50000 45000 45241 40000 35000 30000 25000 37932 27621 Troškovi grejanja električnim kotlom(din) Troškovi daljinskog grejanja(din) 20000 15000 10000 5000 17218 Troškovi gasnog grejanja(din) Troškovi Toplotne pumpe(din) 0 5.1.2.3
ZAKLJUČAK Iz ovog eksperimenta možemo zakljuĉiti sledeće : Podaci iz tehniĉkog prospekta "Midea" su primenljivi i taĉni u našim uslovima eksploatacije COP je u proseku 2.63 Investicija za jedan ovakav sistem iznosi oko 2.600 + PDV Isplativost ove investicije je za 4.4 godine. Ovi parametri u porodiĉnim stambenim objektima se menjaju, zbog obraĉuna elektriĉne energije, i isplativost investicije je do 3.5 god. uz ulaganja od 2.500 + PDV. 6
HVALA