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.

A fenti grafikon 5 perces mintavételi idővel beállított mérést mutat, így az 1-perces megjelenítés nem értelmezhető. Az egy órás beállítás az elmúlt óra elektromos teljesítmény igényét mutatja. Figyelmesen rátekintve a grafikonra láthatóvá válik az 'X' tengelyen feltüntetett értékek folyamatos mozgása jobbról balra ...

Nagyobb időközöket az alábbi grafikonnal lehet áttekinteni

Az elektromos hálózatból felett villamosenergia felhasználásával fűtési hóenergia kerül tehát előállításra, aminek mérési adatait az alább görbén adjuk meg

A hőszivattyú jósági foka a fentiek alapján

 

    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