Help de ontwikkeling van de site en deelt het artikel met vrienden!
Kenmerken en functionaliteiten van de inverter warmtepomp. VRV-systeem.
Op basis van de studie van energiecertificering voorzien we dit bericht van informatie met betrekking tot de inverter warmtepomp voordat de faciliteiten om de werking en kenmerken ervan beter te begrijpen. Met de nadruk op de bekende COP en EER die kenmerkend zijn voor de inverter warmtepompen.
Er zijn verschillende alternatieven voor airconditioning gebouwen. Een daarvan is de warmtepomp, die koude lucht of warme lucht kan leveren. In dit bericht zal ik proberen uit te leggen wat een systeem van lucht-naar-lucht warmtepomp, en later de omvormer en het vrv-systeem.
Ook belangrijk is om te begrijpen wat is de COP en de EER, om te interpreteren wat de meest efficiënte apparatuur is, vanuit het oogpunt van energiebesparing.
Wat is koelmiddel?
Deze systemen zijn gebaseerd op de werking van een traditionele airconditioning unit. U hebt vast wel eens van het woord koelmiddel gehoord en u heeft het in verband gebracht met de airconditioning van een auto, een koelkast, enz. Maar u zult zich afvragen, hoe kan koude worden geproduceerd met een koelmiddel?
Zodat je begrijpt, koelmiddel is een vloeistof die de mogelijkheid heeft om warmte op te nemen bij een lage druk en temperatuur, en geef het onder hoge druk en op hoge temperatuur op. Om dit te doen, hebben we die vloeistof nodig om speciale eigenschappen te hebben.
Een van de belangrijkste kenmerken (naast vele andere) is dat het een zeer lage kooktemperatuur heeft (verandering van vloeistof naar gas). Vervolgens, en om je een idee te geven, geef ik verschillende kooktemperaturen aan (bij atmosferische druk):
- Water… 99,98ºC
- Ethanol … 78.37ºC
- Ammoniak…. -33,34ºC
- R410A koudemiddel… -51,58ºC
Stel je voor dat we deze vloeistof "omsluiten" in een leidingcircuit (koper) en in contact brengen met de omgeving die we willen koelen; Het koelmiddel zal de warmte absorberen en gemakkelijk verdampen (denk aan de lage kooktemperaturen), wat betekent dat alles wat in contact komt met dat deel van het circuit koud zal zijn. Daarom absorbeert het koelmiddel warmte bij lage temperatuur en lage druk, waardoor de toestand verandert van vloeistof naar gas. Dit deel van het circuit wordt de VERDAMPER genoemd.
Het is noodzakelijk om de door het koelmiddel geabsorbeerde warmte af te staan. Hiervoor komt het lagedrukgas uit de verdamper. Het is noodzakelijk dat de druk en temperatuur van het gas hoog zijn voor de verandering van toestand naar vloeistof, met behulp van de COMPRESSOR.
Zodra de druk en temperatuur zijn verhoogd, moet het koelmiddel in een vloeistof veranderen, dat wil zeggen condenseren. Deze toestandsverandering wordt uitgevoerd in de CONDENSOR, waarbij de opgenomen warmte wordt overgedragen aan de omgeving. Om de cyclus opnieuw te starten, moet het vloeibare koudemiddel onder hoge druk het verlagen. Hiervoor wordt voorafgaand aan de VERDAMPER een EXPANSIEKLEP geplaatst.
Om het verdampings- en condensatieproces te vergemakkelijken, worden luchtstromen gebruikt via ventilatoren, die de verdamping echt versnellen door voor de nodige luchtstroom te zorgen. Evenzo is in de condensor een ventilator opgenomen om de warmte af te voeren.
Als samenvatting,blijf bij het idee dat door de leidingen in een gesloten circuit een KOELMIDDEL loopt die warmte absorbeert in de VERDAMPER (koude zone) en warmte afgeeft in de CONDENSOR (warme zone)
Als je dieper wilt gaan en meer visueel wilt begrijpen, laat ik je een aantal zeer interessante video's achter, waarin al deze concepten duidelijk worden uitgelegd.
Wat zijn warmtepompsystemen?
Zoals hierboven te zien is, kunnen we koude lucht leveren aan een gebouwunit, waar de verdamperunit zich bevindt.
De warmtepomp, kan het de koudemiddelcyclus omkeren, waardoor warmte wordt geleverd in de winter (de binnenapparatuur zou fungeren als een condensatie-eenheid en de buitenkant als een verdampingseenheid) en in de zomer zou het koude leveren (de binnenapparatuur zou fungeren als een verdampingseenheid en de buitenkant als condensatie-eenheid). De buitenunit(s) bevatten de compressor.
Door te "spelen" met het concept van verdamper- en condensorunit kunnen daarom verschillende warmtepompsystemen worden geconfigureerd:
- Compacte uitrusting: de oude modellen die in de ramen zaten
- Gesplitste uitrusting: één buitenunit en één binnenunit.
- Multisplit-apparatuur: een of meer buitenunits en meerdere binnenunits
Ik wil erop wijzen dat al deze systemen in Energy Certification-software gewoonlijk worden aangeduid als unizone of multizone DIRECTE UITBREIDINGSSYSTEMEN.
Er zijn veel modellen binnen- en buitenunits, voor huishoudelijke systemen, woningen of tertiaire gebouwen, we kunnen het zien in dit artikel over soorten airconditioning.
Heeft u ooit cassette-units, kanaalunits, decoratieve units, enz. gezien; daarom is er een grote verscheidenheid aan producten om van een huis tot een ziekenhuis te kunnen airconditioning. Ik raad je aan om de websites van de fabrikanten te bezoeken en de catalogi te bekijken; daarin ontdekt u een veelvoud aan technische kenmerken en toepassingen van de apparatuur.
Wat is een invertersysteem?
Zoals we hebben gezien, is het nodig om de temperatuur en druk van het koelgas te verhogen: bestaan van een compressor.Dit belangrijke element is de belangrijkste verbruiker van elektrische energie in een lucht-naar-lucht warmtepompsysteem.. En wat dachten de fabrikanten om het energieverbruik van deze apparatuur te verminderen? Werk goed aan de werking van de compressor.
In de airconditioning systemen Conventionele kamertemperatuurregeling wordt uitgevoerd met een thermostaat die werkt door het stoppen en starten van de apparatuur, en dus de compressor, waarmee de pieken in het elektriciteitsverbruik zeer hoog zijn. Het wordt alles-niets-systemen genoemd.
De omvormer systeem of zoals velen het noemen, de omvormer apparatuur, werkt in op de compressor door zijn snelheid te variëren, zich aan te passen aan de gevraagde thermische behoeften, waarvoor we, door middel van een frequentievariator, continu starten en stoppen vermijden. Ze worden proportionele systemen genoemd.
De twee belangrijkste voordelen van een invertersysteem zijn:
1. - Comfort.
- De gewenste temperatuur wordt veel sneller bereikt dan in een conventioneel systeem
- Handhaaft de gewenste temperatuur met minder kosten en minimale overmaat aan koude of warmte
- Lagere geluidsniveaus
In deze grafiek ziet u de grote temperatuurschommelingen in een conventioneel systeem (vaste snelheid), terwijl ze in invertersystemen erg klein zijn (ongeveer 1 / -1ºC)
2. - Energiebesparing
- We vermijden constante compressorstarts en optimaliseren de energieproductie
- Minder onderhoud door vermindering van mechanische slijtage van de compressor.
Wat is een VRV-systeem?
De initialen van deVRV-systeem gemeen "Variabele hoeveelheid koelmiddel", hoewel de precieze term voor de VRV-bediening zou "Variabele koudemiddelstroom".
In tegenstelling tot de conventionele warmtepomp, heeft dit systeem de mogelijkheid om de stroom koelmiddel die aan de verdampings-condensatiebatterijen wordt geleverd te variëren, waardoor de temperatuuromstandigheden van de ruimte die moet worden geklimatiseerd effectiever worden gecontroleerd. Dit klinkt als ons, nietwaar?
Duidelijk. Alle systemen die INVERTER worden genoemd, zijn VRV-systemen, hoewel in advertenties de eerste term wordt gebruikt voor de huishoudelijke en residentiële markt.
Wanneer we het hebben over een VRV-systeem, denken we daarom aan een tertiair gebouw met tal van buiten- en binnenunits. Elke binnenunit werkt onafhankelijk van de andere en vraagt om de benodigde hoeveelheid koelmiddel. Een elektronisch expansieventiel laat de benodigde hoeveelheid koelvloeistof door.
Een bepaald aantal binnenunits zal aan elke buitenunit "hangen", rekening houdend met de beperkingen van de fabrikant op het gebied van onder andere thermische vermogens en leidingafstanden.
Wat is een VRV-systeem met warmteterugwinning?
Zoals we eerder hebben gezien, impliceert de verdamping van de koelvloeistof om een kamer te koelen de condensatie en de overdracht van warmte naar de buitenomgeving. Deze condensatiewarmte wordt in lucht-naar-luchtsystemen meestal naar buiten verspild. Systemen metwarmteherstel Hiermee kunt u van die warmte profiteren naar een andere plaats waar verwarming nodig is.
Laten we ons een gebouw voorstellen met een glazen gevel op het zuiden en een ander op het noorden. Stel dat er een dag is waarop de buitentemperatuur laag is, maar dat vanaf het middaguur op de zuidgevel de zon direct schijnt. Misschien hebben de kamers aan de noordgevel warmte nodig en de kamers aan de zuidgevel (vanwege de indexen van de zon en de hoge bezettingsgraad) koude. Tot een paar jaar geleden hadden we met een conventioneel VRV-systeem alleen de mogelijkheid om warmte of koude te leveren.
De VRV-systemen Met warmteterugwinning stellen ze ons in staat om gelijktijdig warmte en koude te leveren, waarbij het koudemiddel in gasvormige toestand van de verdampingsunits naar de verwarmingsunits wordt "getransporteerd", waardoor daar gascondensatie ontstaat. Daarna keert de gecondenseerde vloeistof terug naar de verdampingsunits.
Deze intelligente distributie van de koudemiddelvloeistof wordt uitgevoerd door een geavanceerd elektronisch regelsysteem.
Een VRV-systeem met warmteterugwinning heeft daarom de voordelen van een VRV-systeem met als toevoeging dat warmte van ruimte naar ruimte kan worden getransporteerd zonder deze te verspillen.
Wat is de COP in de EER
De COP en de EER van een warmtepomp, we ze geven de efficiëntie aan van de apparatuur die respectievelijk in warmte of koude werkt.
De betrokken energieën zijn het elektrisch vermogen dat wordt verbruikt door de compressor (W), het calorische vermogen geleverd door de condensor (Qc) en het calorische vermogen dat wordt opgenomen door de verdamper (Qf). Het principe van behoud van energie vereist dat:
Als we bedenken dat het doel is om warmte te leveren, is de nuttige energie van de warmtepomp Qc. De energie die we zullen gebruiken om Qc te produceren is W. De warmte-efficiëntie van deze machine zou dus zijn:
We merken op dat we hebben gebeld COP aan het rendement van de warmtepomp. De initialen COP, zijn de Engelse initialen "Coefficient of Performance", wat vertaald kan worden door prestatiecoëfficiënt.
Stel dat de COP van een warmtepomp 3,5 is. Dit betekent dat elke elektrische kWh wordt omgezet in 3,5 kWh warmte. Een elektrisch fornuis zet bijvoorbeeld 1 kWh elektriciteit om in 1 kWh warmte. Kijk daarom naar het rendement van warmtepompen.
evenzo,als we bedenken dat het doel is om koude te bieden, het nuttige effect is de warmte die aan de koude bol wordt onttrokken.
Hoewel het in de uitdrukking verschijnt als COP, heet het eigenlijkEER (Energy Efficiency Ratio), en is altijd lager dan de COP in warmte.
Daarom krijgen we met deze twee waarden een idee van het rendement van de warmtepomp die we bestuderen. Vervolgens laat ik u enkele grafieken zien van de etikettering van airconditioningapparatuur volgens de COP en EER.
Wat zou de conclusie zijn?
Momenteel zijn er, zoals we hebben gezien, enkele Inverter- en VRV-airconditioningsystemen, zeer geavanceerd, waarbij elektronica deze apparatuur zeer efficiënte systemen heeft gemaakt met enorme voordelen, zelfs met de mogelijkheid van warmteterugwinning, waardoor ze zeer concurrerend zijn vanuit het oogpunt van energiebesparend. Daarom zijn het systemen waarmee rekening moet worden gehouden bij de airconditioning van elk type gebouw.
Artikel opgesteld door Paulino Rivas García (Industrial Technical Engineer - Installations / Energy Efficiency Engineer) Eigenaar van http://www.instalacionesyeficienciaenergetica.com/ in samenwerking met OVACEN.
