Pompa ciepła powietrze-powietrze jest coraz chętniej dobieranym elementem składowym central klimatyzacyjnych. Jej popularność wynika z faktu, że dzięki wykorzystaniu energii zawartej w powietrzu wywiewanym, pompa ciepła jest w stanie dostarczyć kilkakrotnie więcej ciepła, niż wynikałoby to z ilości pobranej przez nią energii elektrycznej. Wychodząc naprzeciw oczekiwaniom producentów central opracowaliśmy moduł doborowy pomp ciepła stosowanych w centralach. Pierwszym programem wykorzystującym dobór pomp ciepła jest program napisany dla firmy Dan-Poltherm.

Pompa ciepła powietrze-powietrza

Dobór pompy ciepła w centrali klimatyzacyjnej polega na określeniu punktu pracy zestawu składającego się ze sprężarki (jednej lub kilku), parownika i skraplacza. Punkt ten wynika z charakterystyk sprężarki określonych przez jej producenta oraz mocy grzewczej i chłodniczej wymienników (parownika i skraplacza). W module, który napisaliśmy na potrzeby doboru pompy ciepła do określenia parametrów wymienników wykorzystujemy odpowiednie biblioteki DLL ich producentów. Obliczenia wykonuje się iteracyjnie dla założonych temperatur powietrza na wlotach wymienników oraz założonych natężeń przepływu powietrza. Zwykle, celem znalezienia punktu pracy, należy wykonać kilkadziesiąt cykli obliczeń danych sprężarki, parownika i skraplacza. Wynikiem obliczeń jest pobór mocy sprężarki, natężenie czynnika chłodniczego, jego temperatura parowania oraz skraplania, a także moc grzewcza i chłodnicza urządzenia. W związku z faktem, że pompa ciepła może pracować zarówno w trybie grzania, jak i chłodzenia kalkulacje przeprowadza się zwykle celem wyznaczenia parametrów urządzenia zarówno dla zimy jak i dla lata.

Dobór pomp ciepła współpracujących z innymi elementami odzysku ciepła

Bardzo często pompy ciepła współpracują z innymi elementami odzysku energii: wymiennikami obrotowymi, krzyżowymi, odzyskiem glikolowym lub recyrkulacją. W takich przypadkach, ze względu na konieczność wykonywania na przemian obliczeń układu odzysku energii oraz pompy ciepła, wyznaczenie punktu pracy centrali bez pomocy programu doboru byłoby praktycznie niemożliwe.

Dzięki zastosowaniu programu doboru z modułem obliczeniowym pomp ciepła współpracującym z bibliotekami DLL do wyznaczania parametrów wymienników krzyżowych lub obrotowych, określenie punktu pracy takich złożonych układów trwa najwyżej kilkadziesiąt sekund. Pozwala to projektantowi centrali na określenie właściwej konfiguracji centrali, która zapewni odpowiednie parametry powietrza nawiewanego przy minimalnym zużyciu energii przez centralę.

Program jest również przydatny dla automatyka projektującego układ sterowania pracą centrali klimatyzacyjnej z pompą ciepła. Może on sprawdzić, jak w zależności od temperatur oraz natężeń przepływu powietrza będą zmieniały się parametry związane z odzyskiem ciepła oraz zapotrzebowaniem na energię sprężarki i na tej podstawie wybrać optymalny algorytm regulacji.