Új hozzászólás Aktív témák

• #35473 asha07lcc tag

  Új Válasz 2020-01-24 17:08:15 #35473

  Új hozzászólás

  Összes hozzászólása itt Válaszok az összes hozzászólására itt Válaszok erre a hozzászólásra

  Privát üzenet küldése

  

  asha07lcc

  tag

  COP…avagy egy bűvös szám (gondolataim egy misztikum körül)
  Bevallom, hogy rendesen körülnéztem az interneten, amikor eldöntöttem, hogy
  a hőszivattyúk hatékonyságáról fogok írni.
  Azért esett a választásom az internetre, mert egyrészt szűkös idő állt
  rendelkezésemre, másrészt ma már nagyon sokan ebből a forrásból
  tájékozódnak, ha valami számukra új információt kívánnak megszerezni. Tehát
  kíváncsi voltam, hogy mit találok ebben a témakörben (nyilván mindenki más is
  ezt találja). Természetesen a bőség zavarába botlottam.
  A széleskörű tájékoztatásnak köszönhetően a fogyasztók többsége ma már
  megnézi, hogy milyen terméket vásárol. Arról, hogy a kapott információk
  összehasonlíthatóak legyenek pedig szabványok és rendeletek gondoskodnak.
  Sokan előre tájékozódnak a lehetőségekről és a döntés meghozatala előtt
  összehasonlítják a kívánt árkategóriába tartozó különböző berendezéseket a
  fellelhető műszaki-, és energetikai jellemzők alapján is.
  Hazánkban rendelet írja elő, hogy a klímaberendezéseket energiahatékonysági
  cimkével kell ellátni (és amennyiben az bemutató céllal ki van állítva, akkor a
  cimkét jól láthatóan el is kell helyezni rajta).
  A 88/2003. (XII. 16.) GKM rendelet meghatározza a besorolási kategóriákat is,
  vagyis megadja mind hűtés, mind pedig fűtés üzemmódban, hogy mikor tartozik
  A, B, C, D, E, F és G kategóriába a berendezés.
  A kategóriák alapja a berendezés COP együtthatója. Ha a hatékonysági tényező
  értéke hűtés üzemmódban kisebb, mint 2,20, akkor „G” osztályú a berendezés,
  ha pedig nagyobb, mint 3,20, akkor „A” osztályú.
  Ugyanez fűtés üzemben úgy módosul, hogy 2,40 alatt „G” és 3,60 felett „A”
  osztályú a gép (természetesen ez egy kiragadott példa, mivel a rendelet
  különbséget tesz a vízhűtéses, léghűtéses, osztott, kompakt, stb. rendszerek
  között).
  Az utóbbi évek műszaki fejlesztéseinek köszönhetően az alsó kategóriák (F és
  G) folyamatosan eltűnni látszanak a legtöbb gyártó palettájáról, míg az „A”
  osztályban alkategóriák kialakítása tűnik szükségesnek (ma már nem ritka a 4
  feletti COP érték).
  Itt kívánom megjegyezni, hogy a rendelet hűtés üzemben „EHT” –t
  (energiahatékonysági tényező) és fűtés üzemben „TT”-t (teljesítmény tényező)
  említ, míg a mindennapi gyakorlatban a hűtési jóságfokot a EER, és a fűtési
  jóságfokot a COP értékkel szokás azonosítani (szerintem tévesen).
  Tehát, a hőszivattyúk hatékonyságának jellemzésére használt ε fajlagos
  fűtőteljesítmény (angolul Coefficient of Performance, COP vagy CoP) az
  egységnyi hasznosított hőenergia leadására felhasznált külső munka nagysága
  (dimenzió nélküli mennyiség).
  ε = Q/W
  Q a leadott hőmennyiség,
  W a működtetéshez szükséges befektetett mechanikai munka
  Ha az elérhető legmagasabb jósági fokot szeretnénk megtudni, akkor az ideális
  termodinamikai körfolyamatot (Carnot- körfolyamat) kell megvizsgálnunk.
  Ha az idealizált fordított üzemű Carnot-gépet használnánk hőszivattyúként, az
  adott hőmérsékleti határok között elméletileg elérhető legnagyobb fajlagos
  fűtőteljesítményt kapnánk:
  ahol
  az
  ideális gáz meleg oldali abszolút hőmérséklete [K],
  az
  ideális gáz hideg oldali abszolút hőmérséklete [K],
  pedig a Carnot-ciklusú hőerőgép hatásfoka.
  Hőszivattyú elméleti fajlagos fűtőteljesítménye. (t a kondenzátor hőmérséklete,
  t0 a környezet hőmérséklete)
  A fenti diagram adatait kiegészítendő, néhány számadat irodalmi forrásokból a
  Carnot-körfolyamattal elérhető elméleti COP értékekről:
  
  Azt hiszem, hogy ezek után legalábbis kétkedéssel kell tekinteni a valóságos
  gépeknél esetenként látható 10 feletti értékekre. A gyakorlatban jellemzően az
  elméletileg elérhető érték kb. egyharmadát tudják jó esetben a
  klímaberendezések.
  Amikor ennél jóval nagyobb számot mutat a katalógus, akkor – tévesen – az
  EER érték szerepel az adattáblában. Az EER (Energy Efficiency Ratio) az USAban
  használatos „jósági fok”, ami egyebekben azonos a COP számítási
  módjával, csak itt a hűtő/fűtő teljesítményt kBTU/óra mértékegységben illesztik
  a képletbe (3,413-szor nagyobb érték).
  Persze ma már egy kis zűrzavar van ezen a téren, mivel valamilyen ok folytán
  elterjedt, hogy a COP a fűtési-, az EER pedig a hűtési jósági fok és valóban
  vannak már olyan katalógusok, ahol tényleg eszerint adják meg a valós adatokat.
  Mondhatni, hogy olyannyira bevonult ez a változat a köztudatba, hogy elkezdett
  helyes értelmezéséé válni.
  Egy „A” energia osztályú 2,6 kW-os kínai klímaberendezés jelleggörbéi
  A diagramokba húzott függőleges vonalakkal ki tudjuk metszeni az összetartozó
  felvett-, és leadott teljesítmények értékeit és elvégezhetjük egy osztással a jósági
  fok meghatározását. Jól látszik, hogy a valóság is igazolja a fentebbi táblázatban
  leírt számokat, vagyis a környezeti feltételek jelentősen befolyásolják a
  hatékonyságot.
  A fajlagos fűtőteljesítmény erősen függ a levegőből nyert hő esetén a külső
  hőmérséklettől. Igen hideg külső hőmérséklet esetén több munkát kell befektetni
  az eredményes fűtéshez, mint enyhe időben. A levegő hőjét hasznosító
  hőszivattyúk ezért kisegítő hagyományos fűtést is igényelnek, mert nagy hideg
  esetén gazdaságosabb azt alkalmazni. Geotermikus hőszivattyúknál ez nem áll
  fenn, mert a talaj, talajvíz hőmérséklete gyakorlatilag állandó az egész év
  folyamán.
  A fajlagos fűtőteljesítmény nem elsősorban a hőszivattyú konstrukciójától függ,
  hanem az üzemi körülményektől. Ugyanannak a hőszivattyúnak más-más
  hőmérsékleti viszonyok mellett más a fajlagos fűtőteljesítménye. A fűtés
  gazdaságosságát ezért a fajlagos fűtőteljesítményből nem lehet megítélni
  Mindenesetre érdemes megjegyezni, hogy amennyiben közelítjük egymáshoz a
  kondenzációs és elpárolgási hőmérsékleteket, akkor a szükséges kisebb
  kompressziós munka folytán növekszik az elérhető COP érték.
  Nos, emellett a felhasználó igen nagy gondban lehet, ha mindezek ellenére tudni
  szeretné a készüléke jósági fokát. A gyártók általában egy számot adnak meg,
  ami egy adott üzemi viszony esetén adja meg a COP vagy EER értékét. Ez
  vélhetően az MSz EN 378 szabványban is szereplő környezeti feltétel, vagyis
  hazánkban hűtésben 32 ºC környezeti hőmérséklet és 55 ºC kondenzációs
  hőmérséklet, ill. fűtés üzemben + 7 ºC környezeti hőmérséklet az irányadó.
  Persze ehhez hozzá kell adni a beltéri paramétereket is. A megadott névleges
  teljesítményértékek gyakran a következő paraméterek mellett érvényesek:
  Hűtés: belső légállapot: 27°C / 50%
  külső légállapot: 35°C / 45%
  Fűtés: belső légállapot: 20°C / 60%
  külső légállapot: +7°C / 90%
  Nos, lehet még bonyolítani? Hát persze! Szinte sosem a fentebb megadott
  feltételek között üzemel a berendezésünk és ráadásul üzem közben a feltételek
  folyamatosan változnak (pl.: nappal melegebb van, mint éjszaka, stb.) és
  emellett a telepítés jellemzőitől, csövezési hossztól, stb. szintén jelentős
  mértékben függ a végső érték.
  A gépek adattábláján a fentebb már hivatkozott rendelet értelmében fel kell
  tüntetni az éves energia fogyasztás értékét is. Ezt a rendelet szerint évi 500
  üzemórára kell megadni, vagyis az adattáblán szereplő áramfelvétel értékének
  ötszázszorosa.
  Igazából lehetne használni még az un.: „SEER”, vagyis szezonális jósági fok
  értéket is, ami gyakorlatilag a COP-ből (EER-ből) kialakított súlyozott érték
  (ennek meghatározási módját szintén szabvány rögzíti).
  Persze tök mindegy, mivel a használó úgysem tud meggyőződni az érték
  helyességéről, hiszen ahhoz tudnia kellene mérni a leadott hűtési-/fűtési
  teljesítményt, amit persze nem igazán tud.
  Mit lehet tenni? Vásárlás előtt (vagy ha csak később is) tisztán szeretnénk látni,
  akkor érdemes egy pillantást vetni a http://www.eurovent-certification.com
  oldalra, ahol szabványos vizsgálati feltételek mellett minősítik a
  klímaberendezéseket, amik ezáltal összehasonlíthatóvá válnak. Megjegyzem,
  hogy a magukra valamit is adó gyártók termékei megtalálhatóak az oldalon.
  … és akkor egy kis bűvészkedés! A termodinamika első törvényéből
  következően, a rendszer egyensúlya akkor áll fenn, ha a meleg hőcserélő által
  leadott hő egyenlő a hideg hőcserélő által felvett hő és a kompresszornál bevitt
  mechanikai energia összegével (Qkond. = Qelp + W).
  Ebből következően bizonyítható (ha hűtésben és fűtésben is azonos feltételekkel,
  hőmérsékletekkel számolunk és a hatásfokot nem vesszük figyelembe), hogy a
  COPhűtés = COPfűtés – 1
  Ez azt is jelenti, hogy elméletileg, ha egy hőszivattyú COP-je fűtésben 3,5,
  akkor az 1 kW befektetett villamos energiával 3,5 kW fűtőteljesítményt
  produkál (ebből 1 kW a kompresszornál bevitt mechanikai energia, amit a
  hőcserélőn szintén le kell adni és 2,5 kW a ténylegesen szivattyúzott hő). Ezzel
  szemben hűtésben csak 2,5 kW teljesítmény várható 1 kW bevitt energia
  hatására.
  Természetesen a valóságban ettől egy kicsit rosszabb a helyzet, mert sajnos a
  hatásfok kisebb, mint 100%, ráadásul a ventilátorok és egyéb elektromos
  kiegészítők működtetéséhez is használunk áramot.
  Karterfűtés és elektromos leolvasztás, ill. elektromos fűtőbetét használata esetén
  például drasztikusan romlik a jósági fok.
  Itt, az írásom végén jelezni kívánom, hogy közel sem tértem ki a téma minden
  aspektusára, de ez nem is volt célom. Igazából csak arra szerettem volna felhívni
  a figyelmet, hogy a katalógusokban szereplő adatokat óvatosan kell kezelni és
  körültekintően kell értékelni, értelmezni.
  Meggyőződésem, hogy a hőszivattyúk hasznos gépek és jobbá tehetik a
  környezetünk minőségét és tekintettel arra, hogy megújuló energiát
  hasznosítunk, hosszú távon óvjuk a környezetünket használatukkal.
  Végül, de nem utolsó sorban szeretnék ezúton is köszönetet mondani
  mindazoknak, - elsősorban a wikipedia.org oldal alkotóinak - akik az internetre
  feltöltött és szabadon felhasználhatóvá tett anyagaikkal lehetővé tették
  számomra, hogy gyorsan tájékozódjak a témakörben anélkül, hogy napokat
  töltsek könyvtárakban szakkönyvek kölcsönzésével és olvasásával.

  Szerző: Schmidt Ferenc

  [ Szerkesztve ]

Új hozzászólás Aktív témák